感应炉炼钢配料的计算

感应电炉炼钢配料的计算

感应电炉炼钢，多半采用不氧化法熔炼，配料计算多参照电弧炉不氧化法配料计算方法进行。经过探索，对感应电炉炼钢配料和调正计算进行总结，应用于生产，取得一定效果。

1 配料计算

1.1配料注意事项

（1）根据铸钢牌号和性能要求，确定合理的控制值。

（2）根据炉料质量和炉子实际情况，合理的确定回收率。通常各元素的回收率见表1。

（3）主要金属炉料化学成分必须明确，回炉料只知道牌号时，各元素均按照中上限计算。

（4）含C量按中限配入，炉料中的C不计烧损。

（5）硫磷含量控制：碱性炉熔炼，S、P含量不大于标准规定值；酸性炉熔炼，S、P含量应比标准规定值低0.005%～0.010%。

表1 中频炉炼钢元素回收率

1.2配料计算步骤

为了简化运算，以炉料问题代替钢液量。

（1）计算铁合金加入量

铁合金加入量(%)=炉料总量(KG)×控制值(%)÷回收率(%)−回炉料含该元素量(KG)

铁合金中该元素含量(%)

低合金钢：铁合金加入量(KG)=出钢量(KG)×(控制成分%−炉内钢液元素含量%)铁合金中元素含量%×收得率%

单元高合金钢:铁合金加入量(KG)=炉内钢液量(KG)×(控制成分%−炉内钢液元素%) (铁合金成分%−控制成分%)×收得率

（2）计算碳素废钢（或原料纯铁）预加量

碳素废钢预加量（KG）=炉料总量（KG）―回炉料重量（KG）―铁合金总量（KG）（3）核算炉料中C、Si、Mn平均含量

平均含量(%)=∑各种炉料重量(KG)×元素含量(%)

炉料总量(KG)

×100%

（4）计算生铁、硅铁、锰铁加入量

加入量=炉料总量(KG)×〔控制值(%)÷回收率(%)−炉料中平均含量(%)〕生铁含C量（或硅铁、锰铁中Si、Mn含量）(%)

注意：使用高碳锰铁配料时，因为锰铁要带入较多的碳，生铁的加入量应比实际计算结果适当减小。

（5）碳素钢实际加入量(KG)=碳素废钢预加量(KG)―生铁加入量

(KG)―硅铁加入量(KG)―锰铁加入量(KG)

（6）验算硫、磷含量

∑各种炉料重量(KG)×各种炉料S、P含量(%)

炉料总量(KG)

×100%≤炉料中S(P)允许含量(%)

1.3高锰钢配料计算步骤

（1）根据含C量计算高碳锰铁加入量

高碳锰铁加入量(%)=炉料要求含C量(%)−废钢含C量(%)

高碳锰铁含C量(%)−废钢含C量(%)

×100%

（2）计算中碳锰铁预加量

中碳锰铁预加量(%)=控制值(%)÷回收率(%)−高碳锰铁加入量(%)×高碳锰铁含Mn量(%)

中碳锰铁含Mn量(%)

×100%（3）计算废钢预加量

废钢预加量(%)=1－高碳锰铁加入量(%)－中碳锰铁预加量(%) （4）计算中碳锰铁加入量

中碳锰铁加入量(%)=中碳锰铁预加量(%)−废钢预加量(%)×废钢含Mn量(%)

中碳锰铁含Mn量(%)

×100%

（5）计算废钢加入量

废钢加入量(%)=废钢预加量(%)+〔中碳锰铁预加量(%)−中碳锰铁加入量(%)〕（6）验算Si、S、P含量

Si(S、P)含量(%)=∑各种炉料加入量(%)×各种炉料中Si(S、P)含量(%)

1.4配料计算应用

配ZG34CrNiMo 300kg。使用回炉料100kg，在酸性炉中熔炼。

根据JB/ZQ4297-86规定，控制值ω（%）见下表，回收率见表1，炉料成分见表2。

表2 生产所用炉料成分ω

各种铁合金加入量：

镍板＝300×1.50%－100×1.50%＝3KG

中碳铬铁=300×1.60%÷95%−100×1.65%

67%

=5.08KG

钼铁=300×0.25%÷98%−100×0.30%

55%

=0.85KG

铁合金加入总量=3.5+5.08+0.85=8.93KG 碳素废钢预加量=300−100−8.93=191.07

炉料平均含C量=100×0.36%+5.08×100%+191.07×0.20%

300

×100%=0.26%

炉料平均含Si量=100×0.50%+191.07×0.30%+5.08%×1.50%

300

×100%=0.68%

炉料平均含Mn量=100×0.90%+191.07×0.60%

300

×100%=0.68%

生铁加入量=300×(0.34%−0.26%)

4.1%

=5.85KG

硅铁加入量=300×(0.45%−0.38%)

80%

=0.28KG

中碳锰铁加入量=300×(0.90%÷70%−68%)

80%

=2.27KG

废钢实际加入量=191.07−5.85−0.28−2.27=182.67KG 配料结果:

2 调整计算

2.1 碳素钢及低合金钢

计算公式：铁合金补加量(kg)=炉料总量(KG)×〔控制值(%)−分析含量(%)〕

铁合金元素含量(%)×回收率(%)

注意：为了计算简便和操作方便，取样分析后，只能加入不大于炉料总量5%的同牌号回炉料。

计算实例：以“配料计算”为例，ZG34CrNiMo炉前分析含量ω(%)，见下表：

各种铁合金补加量为：

硅铁=300×(0.45%−0.40%)

75%

=0.2KG

中碳锰铁=300×(0.90%−0.60%)

80%×90%

=1.25KG

中碳铬铁=300×(1.60%−1.50%)

67%×95%

=0.47KG

镍板=300×(1.50%−1.40%)

100%

=0.3KG

钼铁=300×(0.25%−0.23%)

55%×98%

=0.11KG

各种铁合金补加总量为2.33KG，使炉料总量增加不足1%，对钢液最终成分的影响可以忽略不计。

2.2 中高合金负调整计算

计算公式：铁合金补加量(KG)=炉料总量(KG)×控制值(%)−炉内已加料(KG)×分析含量(%)

铁合金中元素含量(%)×回收率(%)

碳素废钢补加量(KG)=炉料总量(KG)−炉内已加炉料−补加铁合金总量(KG)

3 高锰钢调正计算

计算公式：高碳锰铁补加量(KG)=炉料总量(KG)×C的控制值(%)−炉内已加料(KG)×C分析含量(%)

高碳锰铁含C量(%)

中碳锰铁补加量(KG)

=〔炉料总量(KG)×Mn的控制值(%)−炉内又加料(KG)×Mn分析含量(%)

−高碳锰铁含×高碳锰铁补加量(KG)〕÷〔中碳锰铁含Mn量(%)×回收率(%)〕废钢补加(KG)

=炉料总量(KG)−炉内已加量(KG)−高碳锰铁补加量(KG)

−中碳锰铁补加量(KG)