表常用铁合金加入时间及回收率
炼钢用铁合金烘烤要求及加入时机
1、块度及烘烤要求
铁合金
项目
硅铁
硅锰
锰铁
铬铁
钨铁
块度(kg)
0.5~4
0.5~10
0.5~10
0.5~10
0.5~5
烘烤
600~800℃(一般钢种≥2小时,不锈钢≥4小时)
铁合金
项目
钛铁
钒铁
钼铁
硼铁
铝锭
块度(kg)
0.2~4
0.2~6
0.2~4
0.2~2
30~50
铝
冶炼含Al钢当脱氧良好时抬电极扒出全部炉渣加在镜面上。用耙子将Al锭打入钢液,及时造渣。
8~15
70~80
3、加入铁合金对钢水温度的影响
合金铁
调1%对钢液温度影响℃
1570℃
1620℃
硅铁(45% Si)
+0.5
+8.8
硅铁(75% Si)
+16.5
钛铁(25% Ti)
+1.0
锰铁(75% Mn)
-13.2
-10
钒铁(40% V)
-9.1
铬铁(60% Cr)
-15.3
-12.5
钨铁(65% W)
-7.2
硅锰(17%Si、70%Mn)
-7.8
-2.3
硅锰(20%Si、70%Mn)
-6.7
-0.6
钼铁
-12.1
镍
-12.6
95~98
钼铁
装料时加入。对同时含V、含Al的钢种在加Al5分钟后而不迟于出钢前5分钟加入。
含钒≥0.5
≥25
95~98
含钒<0.5
1吨钢水中各铁合金加入量对照表
表1 各合金成分目标值
表2 1吨钢水成分目标值与当前值的差与合金加入量对照表
说明:1.计算出成分目标值(表1)与当前成分值的差值。
2.再计算出1吨钢水的成分差值所需的合金加入量:
A.根据差值查表2中第一列对应相同值。
B.按对应相同值横向查找所需加入合金品种,相应收得率下对应的加入量。
3.当前合金加入量的计算:
合金加入重量(kg)=当前钢水重量(t)×1吨钢水的成分差值所需的合金加入量(kg)例如:
1.差值为0.05%时,按上述方法直接查表,所得结果即为1吨钢水中所需合金加入量。
2.差值为0.25%时,看成是0.20%与0.05%之和,按上述方法分别查表,所得结果之和即为1吨钢水中所需合金
加入量。
3.差值为1.25%时,看成是1.00%、0.20%与0.05%三者之和,按上述方法分别查表,所得结果之和即为1吨钢水
中所需合金加入量。
合金加入量计算
一、冶炼45钢,出钢量为20000Kg,炉内分析锰为0.15%,要
求将锰配到0.65%,求需要加入多少锰铁(锰铁品位为
68%,收得率按98%计算)?
二、氧化法冶炼20CrMnTi钢,炉料装入量为20000Kg,炉
料综合收得率为97%,有关计算数据如下,计算锰铁、
铬铁,钛铁硅铁的加入量。
元素名称Mn Si Cr Ti
控制成分/% 0.95 0.27 1.15 0.07
分析成分/% 0.60 0.10 0.50
合金成分/% 65 75 68 30
元素收得率/% 95 95 95 60
三、返回吹氧法冶炼3Cr13钢,已知装料量为19t,炉料的综
合收得率为96%,炉内分析铬的含量为11%,控制规格
为13%,铬铁的品位为65%,回收率为95%。
求铬铁
的补加量?(减本身法计算)
以上所得结果需验算。
冶炼1Cr18Ni9Ti,钢水量为18t,用拉配法计算各合金加入量。
元素名称Cr Ni Mn Ti
控制成分/% 17.6 10.2 1.1 0.5
分析成分/% 17.2 9.8 0.90
合金成分/% 65 99 98 30
元素收得率/% 95 98 98 60
冶炼0Cr18Ni10,钢液质量为20t
元素名称Cr Ni
控制成分/% 17.5 10.5
分析成分/% 16 10
合金成分/% 65 99
元素收得率/% 95 98
要求用反复拉补法计算合金加入量。
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铁合金行业准入条件-中华人民共和国工业和信息化部
附件铁合金行业准入条件(2015年修订)(征求意见稿)为引导铁合金行业投资,规范企业生产经营秩序,提升技术装备和节能环保水平,促进行业可持续发展,依据国家有关法律法规、产业政策和标准规范,制定本准入条件。
一、总则(一)本准入条件适用于新(改、扩)建铁合金、电解金属锰项目。
(二)本准入条件所称铁合金是指用矿热炉生产硅铁、工业硅、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁。
(三)本准入条件所称电解金属锰是指锰矿经酸浸出获得锰盐后,经电解槽电解生产金属锰。
二、生产布局(一)新(改、扩)建铁合金、电解金属锰项目须符合国家和省(区、市)主体功能区规划、区域规划、行业发展规划、城市建设发展规划、城市环境总体规划、土地利用规划、节能减排规划、环境保护和污染防治规划等要求。
(二)新(改、扩)建铁合金、电解金属锰项目须布设在工业园区内。
在依法依规设立的自然保护区、风景名胜区、文化遗产保护区、世界文化自然遗产和森林公园、地质公园、湿地公园,以及饮用水保护区、生态功能保护区等特殊保护地,不得建设铁合金、电解金属锰项目。
(三)铁合金、电解金属锰生产企业卫生防护距离应符合相关国家标准或规范要求。
三、工艺与装备(一)主体工艺装备1.新(改、扩)建硅铁、工业硅矿热炉须采用矮烟罩半封闭型,锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁采用全封闭型,容量≥25000千伏安,配套余热和煤气综合利用设施。
2.新(改、扩)建电解金属锰单条生产线(1台变压器)规模须达到10000吨/年及以上,单个厂区生产规模达到30000吨/年及以上。
化合槽有效容积≥250立方米,配备酸雾吸收装置。
(二)环保、安全、综合利用设施1.铁合金生产原料加工处理须配套破碎、筛分、干燥、球团或烧结、预还原系统。
原料场要采用料棚、料仓等贮料方式,减少粉尘无组织排放。
配料和上料采用自动化控制操作系统。
原料加工处理、配料、上料等粉尘产生部位,配备除尘回收处理装置。
球团或烧结工序应配备脱硫装置。
2.铁合金矿热炉须配套机械化加料或加料捣炉机操作系统,炉前配套机械化出铁出渣系统。
铁合金行业准入条件(2015年修订)
铁合金行业准入条件(2015年修订)为引导铁合金行业投资,规范企业生产经营秩序,提升行业技术装备和节能环保水平,促进铁合金行业可持续发展,依据国家有关法律法规、产业政策和标准规范,按照“总量控制、调整结构、合理布局、有效竞争、降低消耗、保护环境和安全生产”的原则,制定本准入条件。
一、总则(一)本准入条件适用于新(改、扩)建铁合金、电解金属锰企业。
(二)本准入条件所称铁合金是指用矿热炉生产硅铁、工业硅、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁、镍铁。
(三)本准入条件所称电解金属锰是指锰矿经酸浸出获得锰盐后,经电解槽电解生产金属锰。
二、生产布局(一)新(改、扩)建铁合金、电解金属锰项目须符合国家和省(区、市)主体功能区规划、区域规划、行业发展规划、城市建设发展规划、城市环境总体规划、土地利用规划、节能减排规划、环境保护和污染防治规划等规划要求。
(二)铁合金、电解金属锰项目建设应根据当地资源、能源状况,以及环境容量和市场需求情况,落实新建产能与淘汰产能等量或减量置换。
(三)新(改、扩)建铁合金、电解金属锰生产企业须布设在工业园区内。
在依法设立的自然保护区、风景名胜区、文化遗产保护区、世界文化自然遗产和森林公园、地质公园、湿地公园等保护地,以及饮用水保护区、生态功能保护区等特殊保护地区,不得建设铁合金、电解金属锰生产企业。
(四)铁合金、电解金属锰生产企业卫生防护距离应符合相关国家标准或规范要求。
三、工艺与装备(一)主体工艺装备1.新(改、扩)建硅铁、工业硅矿热炉须采用矮烟罩半封闭型,锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁、镍铁矿热炉采用全封闭型,容量≥25000千伏安,配套余热和煤气综合利用设施。
2.新(改、扩)建电解金属锰单条生产线(1台变压器)规模须达到10000吨/年及以上,单个厂区生产规模达到30000吨/年及以上。
化合槽有效容积≥250立方米,配备酸雾吸收装置。
(二)环保、安全、综合利用设施1.铁合金生产原料加工处理须配套破碎、筛分、干燥、球团或烧结、预还原系统。
合金吸收率及配料技术公式
合金元素的吸收率及配料技术公式1、 中频感应炉熔炼时,加入铁合金中的合金元素收得率是多少?在整个熔炼过程中碳、硅、锰等元素的变化规律是什么?熔炼低合金钢、单元高合金钢、多元高合金钢时,在配料时怎样计算特合金的加入量? 1)中频感应炉熔炼时合金元素的收得率,见表1表1 合金元素的收得率2)中频炉熔炼中,碳、硅、锰等元素的变化规律:①C 在熔炼全过程要烧损,炉料较好时碳烧损0.03%-0.06%。
废钢等熔清,经预脱氧后取炉前钢样到出钢碳烧损约0.02%(碳钢,低合金钢);②废钢熔清后的残硅:碱性炉约0.1%,中性炉约0.15%,酸性炉约0.25%;③废钢熔清后的残Mn :碱性炉、中性炉约0.2%~0.25%,酸性炉约0.1%~0.15%;④铁合金中的碳100%回收,硫、磷100%回收;⑤铁合金中的硅(稀土硅铁合金)100%回收;⑥酸性炉出钢前出现硅还原现象,钢液中增硅0.05%。
3)熔炼低合金钢时,铁合金加入量按下式计算:序号 合金名称 作用及加入时间 合金元素收得率 碱性炉 中性炉 酸性炉 1 FeSi 合金化,出钢前5~8min 85 90 100 2 FeMn 合金化,出钢前5~8min 90~95 85 75~80 3 FeCr 合金化,出钢前5~8min 95 95 95 4 FeNo 熔毕,或出钢前15~30min 98 95 95 5 FeW 熔毕,或出钢前15~30min 98 95 95 6 FeTi 铝终脱氧后加入,或冲包50~70 50~70 50~70 7 FeV 合金化,出钢前5~-8min (质量分数小于0.3%) 80~9080~90 80~90 合金化,出钢前5~8min (质量分数大于1.0%)95 90 90 8 FeNb 合金化,出钢前5~8min90 90 85 9 FeB 冲包40~60 40~60 40~60 10 金属镍 合金化,出钢前15~30min 98 98 95 11 金属铜 合金化,出钢前15~30min 98 98 95 12 石墨电极粉 增碳,出钢前5~8min 90 90 90 13焦炭粉增碳出钢前5~8min808080铁合金加入量 =4)熔炼单元高合金钢时,铁合金加入量按下式计算:铁合金加入量 =5)熔炼多元高合金钢时,各元素加入量都很大,一种铁合金加入,钢液量随之增大,影响其他元素在钢中的含量,故采用“补加系数”法计算(补加系数是指每加入100kg 合金料需补加的量),程序如下:① 各项合金占有量 =② 纯钢液占有量=100%-各项合金占有量之和 ③ 补加系数 =④ 钢液综合收得率=95%~97%。
电炉炼钢铁合金加入量计算法
电炉炼钢铁合金加入量计算法一、计算公式算法举例计算中有关问题的说明1、炉料的收得率炉料的收得率与炉料的好坏,炉料中能被氧化元素的含量以及冶炼方法等有关。
一般而言,炉料的收处率如下:氧化法为95~96%,不氧化法为96~97%,返回吹氧法为95~97%。
炉料的收处率简称收得率。
计算铁合金加入量时以炉料实重进行计算。
炉料实重=炉料重×收得率。
2、铁合金中合金元素的回收率炼钢中使用的镍、钴、铜、钼钨铁、铬铁、锰铁、钒铁、铌铁、矽铁等,作为合金化材料有冶炼操作规程规定的时期加入时,由于这些铁合金元素的回收率相当高,在计算中为了简化起见其回收率均可按100%计算。
在回收率低的元素有硼、钛、铝。
硼铁中硼的回收率一般为30~50%。
钛铁中钛的回收率一般为40~60%。
铝的回收率:当冶炼含铝量为1%左右的钢种时,铝在氧化渣扒出后加入时一般为50~60%,在还末期扒渣后加入时一般为65~80%,当冶炼含铝量较高的钢种时铝的回收率有所升高。
当冶炼含铝量高达5%左右的高铝钢时,铝的回收率可大于95%。
即使是对于硼铁、钛铁和铝,在计算时为了简便起见,同样可以把回收充的因素考虑在所控制的成分之上。
如以冶炼38CrMoAIA钢为例,铝的规格范围为0.70~1.10%,当采用扒还元渣后加入的工艺时,铝按1.20~1.30%加入,而将铝的回收率皆当作100%。
又比如冶炼高矽钢时,出钢前加入矽铁后不再分析矽的含量,这时虽将矽铁中矽的回收率当作100%,但控制成分时应将矽量偏上限控制。
铁合金中合金元素的回收率简称回收率。
收得率与回收率的意义相当,但为了使炉料与铁合金相区别故分别名为收得率与回收率。
在实际冶炼中控制钢的化学成分时,对于冶炼含铬、含锰而对炭量有规格要求的钢种时,为了便于炭量的调整,在加入铬铁锰铁进行合金化时,不宜一下就把铬、锰加到要求达到的成分,而应稍低于要求达到的成分,以便在补加铬铁、锰铁时,可使用高炭铬铁、高炭锰铁来补足不足的炭量。
LF炉元素收得率的影响因素及预报
LF炉元素收得率的影响因素及预报熊小倩; 王龑; 孙嘉豪【期刊名称】《《山西冶金》》【年(卷),期】2019(042)005【总页数】3页(P41-43)【关键词】LF炉; 元素收得率; 影响因素; 支持向量机; 预报模型【作者】熊小倩; 王龑; 孙嘉豪【作者单位】黑龙江科技大学材料科学与工程学院黑龙江哈尔滨080500【正文语种】中文【中图分类】TF762+.2LF 炉是钢包精炼炉,是钢铁生产中最重要的外精炼设备,是一种特殊形式的电弧炉,通过合金化可以调节钢水中的合金含量。
合金元素的收得率是指钢在脱氧合金化过程中吸收的合金元素的重量与加入元素的总重量之比。
元素收得率是计算合金配料方案的重要参数,准确度较高的元素收得率预报可以提高合金配料的利用率,降低工业生产中的成本。
本文针对已有元素收得率的影响因素[1]的分析不全面和收得率预报模型[2,3]的缺陷问题,从更多的角度分析了收得率的影响因素,并在此基础上使用支持向量机原理(Support Vector Machine,SVM)建立了准确度更高的支持向量收得率优化预报模型。
1 元素收得率影响因素分析LF 炉中合金元素的主要损失途径是合金元素的氧化。
影响合金元素氧化的主要因素是合金材料加入后的吹氩搅拌效应、钢水氧活度、钢渣碱度、钢水温度、钢水质量和合金化时间。
基于已有文献[1]的研究,主要考虑到了钢水中的气体、非金属夹杂物和合金元素的适宜加入时间这三种因素对元素收得率的影响,然后将其中的两种可测因素添加到了预报模型的可测输入变量中,为了确定改进模型之后的输入变量,下面对这三种影响因素进行了分析(由于钢号的种类较多,只取HRB400B 这一种钢号进行分析)。
1.1 钢水中的气体和非金属夹杂物钢水中的气体和非金属夹杂物[5,6]对元素收得率有着明显的影响,其影响程度的高低与他们在钢水中存在的形态和含量有关。
钢水中存在的气体主要有氢气、氮气、氧气。
空气中的氮气与合金配料中的某些元素比如硅、锆、铝易于生成氮化物,当钢水中氮化物含量较多时,会阻碍钢水脱氧合金化过程的进行,从而降低元素的收得率。
合金元素吸收率
2.7.5合金元素吸收率各种铁合金的加入量可按下列公式计算: 合金加入量=1000%%%%⨯⨯合金元素的吸收律铁合金中合金元素含量终点残余成分—钢种规格中限 (2-17)刚种规格中限%=2%%钢种规则下限钢种规则上限+ (2-18)合金增碳量=%10001000%%⨯⨯⨯碳吸收率合金碳含量合金加入量 (2-19)2.7.5.1 合金元素吸收率钢水量和合金元素的吸收律必须估算准确,才能确保钢水成分稳定。
钢水收得率可根据装入量确定,有的厂家按装入量的90%计算。
合金元素的吸收率是指合金元素进入钢中的质量占合金元素加入总量的百分比。
合金元素吸收率又称为收得率或回收率(η);所炼钢种、合金加入种类、数量和顺序、终点碳以及操作因素,均对合金元素吸收率有影响。
先加入的合金,吸收率低;脱氧能力强的合金元素吸收率低;合金粉末多,密度小,吸收率低。
吸收率=%100⨯合金元素加入总量合金元素进入钢中质量(2-20)不同合金元素吸收率不同;同一种合金,钢种不同,吸收率也有差异。
炼钢生产要根据不同钢种,总结出各种合金元素的吸收律,见表2-16.镇静钢的加铝量取决于C 和Si 的含量、钢水温度以及是否需要控制晶粒度。
经验证明,为了得到细晶粒的钢,刚中铝含量应达到0.02%~0.05%,为此每吨钢铝的加入量应为0.4~2.0k g /t,终点炭含量高的钢种家铝量少些,碳含量低的钢种加铝量要多些。
铝的吸收律波动很大,各厂家应根据自己的具体情况研究确定。
例如有的钢厂吹炼08Al 时,钢包内加铝铁脱氧,铝的吸收率只有25%。
2.7.5.2 余锰量终点钢水余锰量也是确定合金加入量的另一个经验数据,余锰量占铁水锰的百分比一般根据钢水终点碳含量确定,见表2-18.凡影响终点渣Tfe 增高的因素,钢中余锰量都降低,反之余锰量会增高。
目前转炉用铁水均为低锰铁水,终点钢中余锰量很低。
2.7.5.3 沸腾钢合金加入量确定沸腾钢之加Fe-Mn ,并用铝调整钢水氧化性。
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元素符号铁合金名称加入时间回收率(%)酸性炉中性炉碱性炉C 碳块装料时80 80 80 Mn 锰铁装料时60-70 80⌒90出炉前5-8min 90 85 95 Si 硅铁装料时90-100 60-70出炉前5-8min 100 90 95 Mo 钼铁装料时98 100出炉前15-30min 95 95 98Cr 铬铁装料时95 97-98出炉前5-8min 95 95 95 W 钨铁装料时98 100出炉前15-30min 95 95 98V 钒铁出炉前>~10min 92-95 80-90 95~98 出炉前5-8min含量<0.3%80-90 80-90 80-90 出炉前5-8min含量>1.0%90 90 90Nb 铌铁出炉前5-8min 85 90 90Ni 镍板装料时100 98 100Al 铝块出炉前3~5 min 93-95Cu 电解铜装料时100 98 100出炉前15-30min 95 98 98 Ti 钛铁终脱氧后,冲包50-70 85-92B 硼铁终脱氧后,冲包85 90 90石墨电极粉出炉前90 90 90 焦炭粉出炉前80 80 80 1.2配料计算步骤为了简化运算,以炉料问题代替钢液量。
转炉物料平衡及热平衡计算
顶底复吹转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算1 物料平衡计算1.1 计算原始数据基本原始数据有:冶炼钢种及成分、铁水和废铁的成分、终点钢水成分;造渣用溶剂及炉衬等原材料成分;脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率;其他工艺参数。
1.1.2物料平衡的基本项目收入项有:铁水、废钢、溶剂(石灰、萤石、轻烧白云石)、氧气、炉衬蚀损、铁合金。
支出项有:钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。
1.1.3 计算步骤以100㎏铁水为基础进行计算。
第一步:计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。
总渣量包括铁水中元素氧化,炉衬腐蚀和加入溶剂的成渣量。
其各项成渣量分别列于表5-5~表5-7。
总渣量及成分如表5-8所示:①由CaO还原出的氧量;消耗CaO量=0.02×56/32=0.035㎏。
SiO 2=1.710+0.009+0.028+0.020=1.767㎏;因设定终渣碱度R=3.5,故石灰加入量为:5.285/(88.0%-3.5×2.50%)=6.67㎏②.石灰加入量=(石灰中CaO 含量)-(石灰中S →CaS 自耗的CaO 量)①.表中除(FeO)和(Fe2O3)以外的总渣量为6.779+1.934+1.052+0.137+0.452+0.440+0.422+0.031=11.238㎏,而终渣Σω(FeO)=15%(表5-4),故总渣量为11.238/86.75%=12.955㎏。
②.ω(FeO)=12.910×8.25%=1.069㎏ ω(Fe2O3)=12.910×5%-0.033-0.005-0.008=0.602㎏第二步:计算氧气消耗量。
氧气的实际消耗量系消耗项目与供入项目之差。
见表5-9第三步:计算炉气量及其成分。
炉气中含有CO 、CO2、N2、SO2和H2O.其中CO 、CO2、SO2和H2O 可由表7-5~表7-7查得,O2和N2则由炉气总体积来确定。
现计算如下:炉气总体积V ΣV ∑=g V +0.5%V ∑+991 (%5.0324.22+s G V ∑-x V )=5.9832/4.22007.010.77.0998.79950.987.099⨯-⨯+⨯=-+Vx Gs Vg =8.089 m ³式中Vg ——CO 、CO2、SO2和H2O 各组分总体积,m ³。
合金元素吸收率
2.7.5合金元素吸收率各种铁合金的加入量可按下列公式计算: 合金加入量=1000%%%%⨯⨯合金元素的吸收律铁合金中合金元素含量终点残余成分—钢种规格中限 (2-17)刚种规格中限%=2%%钢种规则下限钢种规则上限+ (2-18)合金增碳量=%10001000%%⨯⨯⨯碳吸收率合金碳含量合金加入量 (2-19)2.7.5.1 合金元素吸收率钢水量和合金元素的吸收律必须估算准确,才能确保钢水成分稳定。
钢水收得率可根据装入量确定,有的厂家按装入量的90%计算。
合金元素的吸收率是指合金元素进入钢中的质量占合金元素加入总量的百分比。
合金元素吸收率又称为收得率或回收率(η);所炼钢种、合金加入种类、数量和顺序、终点碳以及操作因素,均对合金元素吸收率有影响。
先加入的合金,吸收率低;脱氧能力强的合金元素吸收率低;合金粉末多,密度小,吸收率低。
吸收率=%100⨯合金元素加入总量合金元素进入钢中质量(2-20)不同合金元素吸收率不同;同一种合金,钢种不同,吸收率也有差异。
炼钢生产要根据不同钢种,总结出各种合金元素的吸收律,见表2-16.镇静钢的加铝量取决于C 和Si 的含量、钢水温度以及是否需要控制晶粒度。
经验证明,为了得到细晶粒的钢,刚中铝含量应达到0.02%~0.05%,为此每吨钢铝的加入量应为0.4~2.0k g /t,终点炭含量高的钢种家铝量少些,碳含量低的钢种加铝量要多些。
铝的吸收律波动很大,各厂家应根据自己的具体情况研究确定。
例如有的钢厂吹炼08Al 时,钢包内加铝铁脱氧,铝的吸收率只有25%。
2.7.5.2 余锰量终点钢水余锰量也是确定合金加入量的另一个经验数据,余锰量占铁水锰的百分比一般根据钢水终点碳含量确定,见表2-18.凡影响终点渣Tfe 增高的因素,钢中余锰量都降低,反之余锰量会增高。
目前转炉用铁水均为低锰铁水,终点钢中余锰量很低。
2.7.5.3 沸腾钢合金加入量确定沸腾钢之加Fe-Mn ,并用铝调整钢水氧化性。
合金元素吸收率
合金加入量=(2-17)合金元素进入钢中质量 合金元素加入总量100% (2-20)2.7.5合金元素吸收率各种铁合金的加入量可按下列公式计算: 钢种规格中限% —终点残余成分%铁合金中合金元素含量~~% 合金元素的吸收律 %合金增碳量=合金加入量合金碳含量%碳吸收率% 1000% (2-19)10002.7.5.1 合金元素吸收率钢水量和合金元素的吸收律必须估算准确, 才能确保钢水成分稳定。
钢水收得率可根据装入量确定,有的厂家按装入量的90%计算。
合金元素的吸收率是指合金元素进入钢中的质量占合金元素加入总量的百分比。
合金元素吸收率又称为收得率或回收率();所炼钢种、合金加入种类、数量和顺序、终点碳以及操作因素,均对合金元素吸收率有影响。
先加入的合金,吸收率低;脱氧能力强的合金元素吸收率低;合金粉末多,密度小,吸收率低。
不同合金元素吸收率不同;同一种合金, 钢种不同,吸收率也有差异。
炼钢生产要根据不同 钢种,总结出各种合金元素的吸收律,见表2-16.镇静钢的加铝量取决于 C 和Si 的含量、钢水温度以及是否需要控制晶粒度。
经验证明,为 了得到细晶粒的钢,刚中铝含量应达到 0.02%~0.05%,为此每吨钢铝的加入量应为 0.4~2.0kg /1,终点炭含量高的钢种家铝量少些,碳含量低的钢种加铝量要多些。
铝的吸收律波动很大, 各厂家应根据自己的具体情况研究确定。
例如有的钢厂吹炼 08AI 时,钢包内加铝铁脱氧,铝的吸收率只有25%刚种规格中限%=钢种规则上限%钢种规则下限%2(2-18)1000=6.33kg /110002.7.5.2 余锰量终点钢水余锰量也是确定合金加入量的另一个经验数据,余锰量占铁水锰的百分比一般根据钢水终点碳含量确定,见表 2-18.凡影响终点渣Tfe 增高的因素,钢中余锰量都降低,反之 余锰量会增高。
目前转炉用铁水均为低锰铁水,终点钢中余锰量很低。
2.7.5.3 沸腾钢合金加入量确定沸腾钢之加Fe-Mn,并用铝调整钢水氧化性。
1吨钢水中各铁合金加入量对照表
表1 各合金成分目标值
表2 1吨钢水成分目标值与当前值的差与合金加入量对照表
说明:1.计算出成分目标值(表1)与当前成分值的差值。
2.再计算出1吨钢水的成分差值所需的合金加入量:
A.根据差值查表2中第一列对应相同值。
B.按对应相同值横向查找所需加入合金品种,相应收得率下对应的加入量。
3.当前合金加入量的计算:
合金加入重量(kg)=当前钢水重量(t)×1吨钢水的成分差值所需的合金加入量(kg)例如:
1.差值为0.05%时,按上述方法直接查表,所得结果即为1吨钢水中所需合金加入量。
2.差值为0.25%时,看成是0.20%与0.05%之和,按上述方法分别查表,所得结果之和即为1吨钢水中所需合金
加入量。
3.差值为1.25%时,看成是1.00%、0.20%与0.05%三者之和,按上述方法分别查表,所得结果之和即为1吨钢水
中所需合金加入量。
合金元素的加入原则及收得率
合金元素的加入原则及收得率钢液成分的调整1.合金元素的加入原则及收得率合金元素的加入原则:(1)要使合金元素在钢液中快速熔化、分布均匀;(2)收得率要高,成本要低;(3)合金材料带入钢液中的杂质,如SiO2、Al2O3等能有机会去除;(4)加入的合金材料对熔池温度不要波动过大,即使波动较大,也应在炼钢工的掌握之中,否则将会影响操作的正常进行。
为便于炉前操作,现将一些合金材料的加入时间、加入方法及其收得率详述如下:(1)镍。
在炼钢条件下,镍实际上不氧化。
大量使用时可随炉料一同装入,也可在熔化期或氧化期加入。
一般冶炼低镍合金钢时,镍的收得率可按100%计算;而对于冶炼的镍基合金,挥发损失可达2%~3%。
(2)钴和铜。
在炼钢条件下,钴和铜也是属于不氧化元素,既可随炉料一同装入,也可在还原期随用随调,收得率均按100%考虑。
(3)钼铁。
钼铁的熔点高,密度大,MoO3易挥发。
钼铁一般随炉料一同装入,也可在熔化末期或氧化末期或稀薄渣下加入。
还原末期补调的钼铁应选用小块的并在出钢前15min加入。
钼铁的收得率一般为95%~l00%,但当钢中钼含量大于4%以上时,收得率应取下限。
(4)钼酸钙。
(4)钨铁。
采用返吹法或不氧化法冶炼的钨钢,钨铁可随炉料一同装入,然后在氧化末期或稀薄渣下调整,还原末期补调的钨铁应在出钢前l5min加入。
钨的收得率一般约为85%~98%,且含量越高,收得率也越高。
(5)铌铁。
铌与氧的亲和力大于铁。
氧化法或返吹法冶炼时,铌铁在出钢前20~30min 内加入,如果工艺的冶炼温度较低,则需40min 以上,以使熔化完全。
不氧化法冶炼时,铌铁可随炉料一同装炉,脱氧良好时,铌的收得率一般为95%~l00%。
(6)铬铁。
铬与氧的亲和力大于铁。
氧化法冶炼所用的铬铁在稀薄渣下加入;返吹法或不氧化冶炼的铬铁可随炉料一同装入;还原末期补调的铬铁在出钢前10min加入。
一般钢中铬铁的收得率约为95%~98%,而用返吹法冶炼高铬钢时,收得率约为80%~90%。
铁合金的生产原料使用比例汇总
硼铁:硼铁的主要生产原料包括:硼酸、废钢、锻造焦、木片、电极、电力,其中硼酸和电力是主要的生产原料电石:硅铁:硅锰合金都是在矿热炉中用炭同时还原锰矿石(包括富锰渣)和硅石中的氧化锰和二氧化硅而炼制生产的锰的回收率75%〜80%硅的回收率40%〜50%铁锰回收率78%〜82%金属硅硅钙钒铁(50#):钒铁(80#):钛铁(30#):钛铁(70#):镍铁:镍铁的主要生产原料包括:镍矿,焦炭,电,石灰石,烧结粉煤,电极糊,石英砂。
电解锰片:电解锰(片)的主要生产原料包括:碳酸锰矿、硫酸、二氧化硒、电力等(南非生产电解锰不用硒)金属锰锭:由锰片熔炼而成,没有其他原料。
99.7%电解锰片制成95%金属锰锭需要加工费2000元/吨左右锰桃:将电解锰片打成粉,压成桃(需添加硅酸钠溶液作为粘结剂,但会将产品中硅的含量增加到0.6-0.7左右),再烘干即制成锰桃(锰枕)生产一吨锰桃,大概需要980公斤锰粉(锰片在打成粉的过程中会有一定损耗,因此基本就用1吨锰片),微量硅酸钠溶液一吨锰片正常产出1.04吨锰桃富锰渣:高炉冶炼富锰渣的主要原料是氧化锰矿、焦炭电炉冶炼富锰渣的主要原料是氧化锰矿、焦炭、萤石(或硅石)普通电炉富锰渣对入炉锰矿石的化学成分要求如下: m(Mn)/m(Fe)=0.3~2.5,w(Mn+Fe)238% ,w(Mn)>18%,w (A12O3+SiO2)<35%,m(SiO2)/m(A12O3)>1.7,m(CaO)/m(SiO2)0.3 。
锰矿石的入炉粒度,一般为5~50mm,含粉率小于8%,锰矿石含水要控制在8%以下。
焦炭主要是做还原剂用,要求固定碳含量>80%,灰分<18%,焦炭粒度为3~15mm。
萤石要求CaF2含量>85%,粒度为5~80mm。
硅石要求,SiO2含量大于97%,粒度为20~80mm,(具体配比可能根据矿石的具体含量、锰铁比等存在差异)钨铁:主要原料:80钨铁结块法:钨精矿沥青焦(或石油焦)和造渣剂(铝矶土)70钨铁取铁法:钨精矿含硅75 %的硅铁和少量沥青焦(或石油焦)结块法采用可在轨道上移动、炉体上段可拆的敞口电炉,用碳作还原剂。
表-常用铁合金加入时间及回收率
表1-1常用铁合金加入时间及回收率注:非常用铁合金加入方法和时间由冶炼工艺卡规定。
表2-1 5吨电炉用电制度示意不锈钢冶炼工艺流程框图:Ⅰ吹氧返回法(过程要点)装CaO吹氧取测吹取 Al Al粉SiCa粉取调整测温 1~2 Fe-Cr 1~2 2 及料 3~4% 助熔 样 温 氧 样 Kg/t Kg/t Kg/t 样 合金 终脱氧Ⅱ氧化法(过程要点)装 CaO 吹氧 取 测 吹 取 扒 吹 Cao SiCa Al1Kg/t 料 3~4% 助熔 样 温 氧 样 渣 氧 2% 0.5~1% FeCr几种常炼钢种主要工艺参数 表5-1注: A.碳素钢扒渣,磷含量大于0.020%;合金钢扒渣,磷含量大于0.015%时,还原期应补作分析。
七.LVD钢包真空脱气工艺守则(一)滑动水口钢包的安装与使用1.检查机构各零件是否正常,如有损坏应及时调换,并检查氩气系统是否正常,氩气是否足够。
2.上、下滑板应平整,二个滑面应保证平滑完整,不得有缺角、掉肉和肉眼可见的裂纹。
3.滑动水口的安装顺序是:先将上水口砖涂一层火泥,由钢包底外部向座砖孔内塞紧塞平,然后在上滑板的雌口上涂好火泥,对准上水口的雄口安装,并用校平器校平、装紧。
接着把装有下水口和下滑板的滑动盒放入导轨内,装紧装平。
4.安装滑动水口应保证:滑板的水平、开关顺利,并试通气,检查透气塞是否通畅。
钢包烘烤后适当调整螺圈和制头螺钉,使其受力均匀。
5.钢水倒入钢包前须接通氩气,氩气压力控制在0.3~0.5Mpa,直至开浇后关闭。
6.钢包使用后应立即清除上水口的余钢。
(二)LVD真空脱气工艺1.电炉钢水冶炼1.1电炉的熔化、氧化、还原要求同碳素钢、结构钢氧化法冶炼工艺守则。
1.2电炉钢水成分符合控制范围要求,出钢温度≥1700℃,增加终脱氧插铝量(原电炉工艺的1倍)。
出钢前扒渣,炉内残渣量小于3%,钢水倒入滑动水口钢包。
2.LVD真空脱气精炼2.1钢包吊入LVD真空室,滑动水口切换氩气,氩气压力0.2~0.4Mpa,取样测温后盖上炉盖抽真空。
铁合金行业准入条件-中华人民共和国工业和信息化部
附件铁合金行业准入条件(2015年修订)(征求意见稿)为引导铁合金行业投资,规范企业生产经营秩序,提升技术装备和节能环保水平,促进行业可持续发展,依据国家有关法律法规、产业政策和标准规范,制定本准入条件。
一、总则(一)本准入条件适用于新(改、扩)建铁合金、电解金属锰项目。
(二)本准入条件所称铁合金是指用矿热炉生产硅铁、工业硅、锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁。
(三)本准入条件所称电解金属锰是指锰矿经酸浸出获得锰盐后,经电解槽电解生产金属锰。
二、生产布局(一)新(改、扩)建铁合金、电解金属锰项目须符合国家和省(区、市)主体功能区规划、区域规划、行业发展规划、城市建设发展规划、城市环境总体规划、土地利用规划、节能减排规划、环境保护和污染防治规划等要求。
(二)新(改、扩)建铁合金、电解金属锰项目须布设在工业园区内。
在依法依规设立的自然保护区、风景名胜区、文化遗产保护区、世界文化自然遗产和森林公园、地质公园、湿地公园,以及饮用水保护区、生态功能保护区等特殊保护地,不得建设铁合金、电解金属锰项目。
(三)铁合金、电解金属锰生产企业卫生防护距离应符合相关国家标准或规范要求。
三、工艺与装备(一)主体工艺装备1.新(改、扩)建硅铁、工业硅矿热炉须采用矮烟罩半封闭型,锰硅合金、高碳锰铁、高碳铬铁采用全封闭型,容量≥25000千伏安,配套余热和煤气综合利用设施。
2.新(改、扩)建电解金属锰单条生产线(1台变压器)规模须达到10000吨/年及以上,单个厂区生产规模达到30000吨/年及以上。
化合槽有效容积≥250立方米,配备酸雾吸收装置。
(二)环保、安全、综合利用设施1.铁合金生产原料加工处理须配套破碎、筛分、干燥、球团或烧结、预还原系统。
原料场要采用料棚、料仓等贮料方式,减少粉尘无组织排放。
配料和上料采用自动化控制操作系统。
原料加工处理、配料、上料等粉尘产生部位,配备除尘回收处理装置。
球团或烧结工序应配备脱硫装置。
2.铁合金矿热炉须配套机械化加料或加料捣炉机操作系统,炉前配套机械化出铁出渣系统。
铁合金
1. 计算条件冶炼合金成分为:Mn 66%,Si 2%,C 6.8%,P1.3%,Fe 23%,其他0.9%。
原料成分为:(1)锰矿:(综合矿)Mn34%,Fe10%,P 0.12%,SiO29%,CaO1.5%;(2)焦炭:C 80%;(3)石灰:CaO 80%。
炉渣碱度CaO /SiO2=1.4、焦炭利用率为90%。
锰矿中元素分配(%)2. 配料计算 以l00kg 锰矿为计算基础。
⑴ 100kg 锰矿还原得合金总量 锰、铁、磷总量为: 100×34%×78%+100×10%×95%+100×0.12%×75%=36.11(kg) 锰、铁、磷所占合金的比例为: 100%-C-Si-其他=100%-6.8%-2.0%-0.9%=90.3% l00kg 锰矿能得合金总量为: 36.11/90.3%=39.99 (kg) 合金中含硅量为:39.99×2%≈0.8 (kg) ⑵ 合金渗碳量 合金渗碳量为:39.99×6.8%=2.72(kg) ⑶ 锰、铁、硅还原用碳量 还原MnO 用碳量为: +C=Mn +CO)( 676 . 6 55 12%) 12 % 78 ( % 34 100kg= ⋅ + ⋅还原FeO 用碳量为::FeO+C=Fe+CO还原SiO2用碳量为:SiO2+2C =Si +2CO⑷ 焦炭用量计算焦炭用量为锰、铁、硅还原用碳量及合金渗碳量之和: 焦炭总用量(干基)为:(2.72+6.676+2.036+0.686)÷90%÷80%=16. 83 (kg)⑸ 石灰用量渣中SiO2量为:石灰用量为:(6.22×1.4)÷80%=l0.89 (kg )3. 原料配比原料配比为:锰矿100kg ;焦炭16.83kg ;石灰10.89kg 。
以冶炼75硅为例,计算所需的焦炭、钢屑和炉料的配比。
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表常用铁合金加入时间及
回收率
Prepared on 22 November 2020
表1-1常用铁合金加入时间及回收率
注:非常用铁合金加入方法和时间由冶炼工艺卡规定。
表2-1
5吨电炉用电制度示意
不锈钢冶炼工艺流程框图:
Ⅰ吹氧返回法(过程要点)
Ⅱ氧化法(过程要点)
装 CaO 吹氧取测吹取扒吹 Cao SiCa Al
1Kg/t
料 3~4% 助熔样温氧样渣氧 2% ~1% FeCr
几种常炼钢种主要工艺参数表5-1
注: A.碳素钢扒渣,磷含量大于%;合金钢扒渣,磷含量大于%时,还原期应补作分析。
七.LVD钢包真空脱气工艺守则
(一)滑动水口钢包的安装与使用
1.检查机构各零件是否正常,如有损坏应及时调换,并检查氩气系统是否正常,氩气是否足够。
2.上、下滑板应平整,二个滑面应保证平滑完整,不得有缺角、掉肉和肉眼可见的裂纹。
3.滑动水口的安装顺序是:先将上水口砖涂一层火泥,由钢包底外部向座砖孔内塞紧塞平,然后在上滑板的雌口上涂好火泥,对准上水口的雄口安装,并用校平器校平、装紧。
接着把装有下水口和下滑板的滑动盒放入导轨内,装紧装平。
4.安装滑动水口应保证:滑板的水平、开关顺利,并试通气,检查透气塞是否通畅。
钢包烘烤后适当调整螺圈和制头螺钉,使其受力均匀。
5.钢水倒入钢包前须接通氩气,氩气压力控制在~,直至开浇后关闭。
6.钢包使用后应立即清除上水口的余钢。
(二)LVD真空脱气工艺
1.电炉钢水冶炼
电炉的熔化、氧化、还原要求同碳素钢、结构钢氧化法冶炼工艺守则。
电炉钢水成分符合控制范围要求,出钢温度≥1700℃,增加终脱氧插铝量(原电炉工艺的1倍)。
出钢前扒渣,炉内残渣量小于3%,钢水倒入滑动水口钢包。
2.LVD真空脱气精炼
钢包吊入LVD真空室,滑动水口切换氩气,氩气压力~,取样测温后盖上炉盖抽真空。
真空脱气时间按下列公式控制:
(LVD开始前温度—LVD结束后温度)/8(分钟)
真空脱气结束之后,测温达到工艺卡要求,切换滑动水口氩气,将钢包吊至铸锭坑浇注。
5.钢锭浇注参数参照表9-1
表9-1 钢锭浇注工艺表
注:1.一般钢锭浇注用铸口砖φ60mm,分二盘浇注和42″钢锭用铸口砖φ50mm;
2.一般结构钢、工具钢、铬不锈钢用盛桥产SS—I型保护渣和复盖剂,对12″~20″钢锭复盖剂,可用碳化稻壳替代,用量12″及14″钢锭:支,18″、19″、20″钢锭:1Kg/支;
3.低碳不锈钢、超低碳不锈钢,如1Cr18Ni9Ti ,304L,采用盛桥产
7030型保护渣和机械制造工艺研究所771C型发热剂,用量可参照上表;特殊钢用保护渣和发热剂,由冶炼工艺卡规定。
表9-2 钢锭冷却工艺表
表9-3 冷送退火的钢锭。