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煉鋼知識大匯總

2022-04-14 15:57:00

  1.供氧強度  

  單位時間內噸鋼消耗氧氣量,一般取值3.2m3/(t·min)~4.5m3/(t·min),100t以下轉爐取中下限,100t轉爐以上取上限。供氧強度代表轉爐冶煉效率的單位,目前小轉爐國內冶煉速度最好的是無錫新三洲和陽春新鋼鐵,純供氧時間10min左右,大轉爐國內做得最好的敬業集團,純供氧時間12min~13min。代表公式:I=Q(氧氣流量)/[T(出鋼量)·t(純供氧時間)]。

 

  2.轉爐裝入量

  鐵水+廢鋼(生鐵),爐容比0.65t/m3~0.90t/m3,100t以下轉爐爐容比取中下限,100t以上轉爐爐容比取中上限,是轉爐出鋼負荷的一個名詞。

 

  3.沖擊面積  

  氧氣流股與平靜金屬液面接觸時的面積。沖擊面積的大小與轉爐氧槍槍位和氧槍工藝參數有關(氧槍吼口直徑和擴張角),一般沖擊面積占據整個上表面積的60%-80%,過大侵蝕爐襯,100t以下轉爐取下限,100t以上轉爐取上限。沖擊面積對轉爐冶煉速度也有影響,但設計時,必須考慮爐襯安全。

 

  4.石灰加入量  

  噸鋼消耗的石灰量,也是影響轉爐冶煉成本最關鍵的一個名詞,計算公式(如下),保證爐襯安全和鋼水質量的前提下,目前國內鋼廠都在追求最佳的少渣冶煉模式,部分鋼廠以建立以副槍或少渣冶煉模型,以模型設計來控制石灰和渣料加入,副槍做的做好的Danieli和武漢創特,數據模型做的最好的安徽工業大學和北京科技大學。加入轉爐鐵水硅在0.20%~0.40%,通過少渣模型數據計算,石灰在20Kg/t-40Kg/t,為鋼廠解決了很多成本。

  2.14×[Si%]×R

  Q=————————×W鐵水

  (CaO%)有效

  式中Q:石灰加入量(噸/爐);     R:堿度;[Si%]:鐵水硅成份;         (CaO%)有效:石灰有效CaO含量;(CaO%)有效=石灰CaO%-R×石灰SiO2%  備注:冶金石灰(CaO%)有效按75%計算,活性石灰(CaO%)有效按90%計算。

 

  5.合金消耗、噸鋼消耗量  

  主要與鋼種、爐中成分和出鋼過程鋼水氧化性有關。合金化方式有兩種,一種先弱后強,一種先強后弱。消耗控制,主要是合金品位、鋼水氧化性。成本控制需要制定定額,一般合金吸收率參考硅85%、錳95%、釩96%。合金加入量計算方法:

  [成份中限%]鋼種-[殘余含量%]終點合金加入量(kg/爐)=—————-----------———————— ×鋼水量(kg/爐)合金成份%×合金收得率%

 

  6.氧槍音速  

  氧槍在爐內開氧運行過程中,氧氣的穿過基本介質的速度,氧槍音速對轉爐供氧時間也有影響。超音速氧槍能夠提高轉爐冶煉速度,各個鋼廠都用,但氧氣射流在泡沫渣內埋弧時,對外界干擾影響小。計算:α=(κgRT)1/2m/sα—當地條件下的音速,m/s;κ—氣體的熱容比,對于空氣和氧氣,κ=1.4;g—重力加速度,9.81m/s2;R—氣體常數,26.49m/κ。

 

  7.馬赫數  

  是轉爐氧槍沖擊熔池深度的一個名詞,一般設計參數1.6~1.8,100t以下轉爐取中下限,100t以上轉爐取中上限,當馬赫數一定時,氧槍沖擊深度與氧槍的壓力和槍位有關,沖擊深度數值在600mm-800mm,熔池高度一般在900mm-1200mm,熔池底部留出一定的安全距離,以保護爐底不出現大的波動,實現安全冶煉。計算公式:M=ν/αM—馬赫數;ν—氣體流速,m/s;α—音速,m/s。

 

  8.氧槍高度  

  指氧槍冶煉過程中距熔池液面的距離,包括基本高度、過程高度、終點高度。100t以下轉爐基本高度700mm-1000mm,過程高度1000mm-1600mm,終點高度700mm-900mm;100t以上轉爐基本高度1000mm-1200mm,過程高度1200mm-1800mm,終點高度800mm-900mm,各槍位的高度保證,轉爐快速起溫、起渣,過程化渣埋弧,終渣做粘,氧化性弱。計算公式:H=bPDeH—氧槍噴頭端面距熔池液面的高度,㎜;b—系數,隨噴孔數而變化,四孔噴頭b=45~60;P—供氧壓力,MPa;De—噴頭出口直徑,㎜。

 

  9.碳氧濃度積  

  即在一定溫度和壓力下,鋼液中碳與氧的質量百分濃度之積是一個常數,而與反應物和生成物的濃度無關。鋼水在1600℃下,碳氧濃度積計算公式:[%C]×[%O]=0.0016%-0.0028%,為降低鋼水氧含量,各鋼廠追求最佳碳氧濃度積,首鋼京誠200t轉爐生產品種鋼碳氧濃度積在0.0020%,實現了初始鋼水較低氧含量。

 

  10.熔渣堿度  

  爐渣中堿性氧化物濃度的總和與酸性氧化物濃度總和之比稱為爐渣堿度。分二元堿度和四元堿度,代表公式:二元堿度CaO%/SiO2%,四元堿度(CaO%+MgO%)/(SiO2%+Al2O3%)。初煉爐(轉爐或電爐)熔渣堿度一般在2.5-3.5,精煉爐(LF鋼包精煉爐)熔渣堿度根據鋼種特性確定,有的鋼種需要控制高堿度高鋁白渣(比如軸承鋼);有的鋼種需要控制低鋁酸性灰白渣(比如鋼簾線);有的鋼種需要控制灰渣,保證鋼水中有一定氧含量(比如易切屑鋼)。

 

  11.熔池升溫度數  

  單位時間內熔池升溫量,與鐵水條件、廢鋼搭配和氧槍工藝參數以及工藝控制有關,計算公式:Q=Σ(m·c)·ΔtΔt= Q/Σ(m·c)Δt—熔池升溫度數,℃;Q—1㎏元素氧化后放出的熱量,kJ;m—受熱物體(金屬、爐渣、爐襯)的量,㎏;c—受熱物體(金屬、爐渣、爐襯)的比熱容,kJ/(㎏·℃)c金屬=1.05 kJ/(㎏·℃),c爐渣=1.235 kJ/(㎏·℃),c爐襯=1.235 kJ/(㎏·℃)

 

  12.鋼鐵料消耗(Kg/t)  

  是衡量轉爐生產成本的一個重要指標,消耗大小與鋼種、鐵水條件、渣料消耗(石灰)、含鐵原料和工藝操作以及鋼水氧化性有關,目前各個鋼廠都在研究轉爐最佳操作模式,統一方式,加大含鐵原料回收,鋼鐵料消耗已經突破了原理計算,以HRB400E、HRB500E為例,轉爐鋼鐵料達到1040kg/t以下,甚至更低,為鋼廠節約成本打下良好基礎,計算公式:(鐵水+廢鋼+生鐵塊)/轉爐合格產出量*1000。

 

  13.板坯連鑄機最大拉速  

  板坯連鑄機最大拉速與結晶器冷卻、足輥水、每段水冷卻以及凝固末端不會出現液芯為最佳確定,但鑄坯偏析可以通過調整壓下量控制。公式:Vmax=(K/Dmin)2*LeVmax--最大拉速,m/min;K--凝固系數,mm/min1/2;Dmin--最小安全厚度mm,一般大于15mm;Le--結晶器有效長度,m

 

  14.鑄機流數確定

  鑄機流數確定與鋼包鋼水量、澆注周期和鑄坯斷面確定,一般多流數,鋼包鋼水量要大,小流數,鋼包鋼水量要小。計算公式:n=G/tsvp

  G--鋼包容量,t;

  t--鋼包允許澆注時間;

  s--每流鑄坯斷面面積,㎡;

  v--拉速,m/min;

  p--鑄坯密度,t/m3,碳素鎮靜鋼密度7.6t/m3,沸騰鋼6.8t/m3。

 

  15.連鑄坯收得率  

  連鑄坯收得率與開澆擺槽管損失、切頭切尾、異常坯甩出、中包澆余有關,計算公式:(合格鑄坯產量/連鑄澆注鋼液總量)*100%,普鋼連鑄坯收得率99.9以上,優特材連鑄坯收得率99.5%以上。

 

  16.液芯長度  

  包括一般液芯長度和最大液芯長度,一般液芯長度從結晶器到鑄坯凝固末端的距離:最大液芯長度,拉速最大下,從結晶器彎月面至火切機之間的距離。可根據鑄坯質量和生產節奏進行搭配,確定合適的液芯長度。計算公式L液=V最大*D2/4K2V最大--最大拉坯速度(米/分鐘);D--鑄坯厚度(米);K--凝固系數(米/分鐘)

 

  17.結晶器倒錐度

  (上口寬度-下口寬度)/(上口寬度×結晶器長度)*100%,數值1.1%/m-1.7%/m,數值的大小和鋼種的凝固特性和鑄坯斷面有關,一般大斷面,結晶器錐度取小數值,小斷面結晶器錐度取大值。

 

  18.結晶器冷卻強度  

  單位時間內鋼水通過同板向水傳遞的熱量,冷卻強度的大小與結晶器銅管耐磨層厚度、冷卻水量和鋼種有關:Q=0.0036F*VF:結晶器水縫總面積;V:冷卻水在水縫內的流速。

 

  19.鑄機溢漏率計算公式  

  溢漏鋼流數總和/(澆注總爐數*鑄機擁有流數)*100%。衡量連鑄全流作業率的一個重要指標。小方坯國內鋼廠溢漏率做的最好的數據0.001%,矩形坯溢漏率做的最好的最好的數據0.002%,板坯溢漏率做的最好的數據0.005%。

 

  20.鑄坯線收縮量  

  指鑄坯在冷卻過程中縱向收縮量。主要與冷卻、碳含量有關,不同鋼種線收縮量不一樣,比如C0.10%,線收縮量10.5%;C0.40%,線收縮量11.3%;C0.70%,線收縮量12.1%;C1.00%,線收縮量14.0%。計算公式:Δl=βΔTΔT—彎月面到結晶器出口處坯殼的溫度變化;

  β—坯殼收縮系數,鐵素體為16.5×10-6/℃;奧氏體為22.0×10-6/℃

 

 

來源:冶金技術網

編輯:溫曉霞

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