煉鋼知識(shí)大匯總

時(shí)間：2022-05-25作者：聊城市金寶興鋼材有限公司瀏覽：233

1.供氧強(qiáng)度

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

 

2.轉(zhuǎn)爐裝入量

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

 

3.沖擊面積

氧氣流股與平靜金屬液面接觸時(shí)的面積。沖擊面積的大小與轉(zhuǎn)爐氧槍槍位和氧槍工藝參數(shù)有關(guān)（氧槍吼口直徑和擴(kuò)張角），一般沖擊面積占據(jù)整個(gè)上表面積的60%-80%，過大侵蝕爐襯，100t以下轉(zhuǎn)爐取下限，100t以上轉(zhuǎn)爐取上限。沖擊面積對(duì)轉(zhuǎn)爐冶煉速度也有影響，但設(shè)計(jì)時(shí)，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(zhuǎn)爐冶煉成本較關(guān)鍵的一個(gè)名詞，計(jì)算公式（如下），保證爐襯安全和鋼水質(zhì)量的前提下，目前國內(nèi)鋼廠都在追求較佳的少渣冶煉模式，部分鋼廠以建立以副槍或少渣冶煉模型，以模型設(shè)計(jì)來控制石灰和渣料加入，副槍做的做好的Danieli和武漢創(chuàng)特，數(shù)據(jù)模型做的較好的安徽工業(yè)大學(xué)和北京科技大學(xué)。加入轉(zhuǎn)爐鐵水硅在0.20%~0.40%，通過少渣模型數(shù)據(jù)計(jì)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(jì)算，活性石灰（CaO%）有效按90%計(jì)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(guān)。合金化方式有兩種，一種先弱后強(qiáng)，一種先強(qiáng)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(jì)算方法：

[成份中限%]鋼種－[殘余含量%]終點(diǎn)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(nèi)開氧運(yùn)行過程中，氧氣的穿過基本介質(zhì)的速度，氧槍音速對(duì)轉(zhuǎn)爐供氧時(shí)間也有影響。**音速氧槍能夠提高轉(zhuǎn)爐冶煉速度，各個(gè)鋼廠都用，但氧氣射流在泡沫渣內(nèi)埋弧時(shí)，對(duì)外界干擾影響小。計(jì)算：α=(κgRT)1/2m/sα—當(dāng)?shù)貤l件下的音速，m/s；κ—?dú)怏w的熱容比，對(duì)于空氣和氧氣，κ=1.4；g—重力加速度，9.81m/s2；R—?dú)怏w常數(shù)，26.49m/κ。

 

7.馬赫數(shù)

是轉(zhuǎn)爐氧槍沖擊熔池深度的一個(gè)名詞，一般設(shè)計(jì)參數(shù)1.6~1.8,100t以下轉(zhuǎn)爐取中下限，100t以上轉(zhuǎn)爐取中上限，當(dāng)馬赫數(shù)一定時(shí)，氧槍沖擊深度與氧槍的壓力和槍位有關(guān)，沖擊深度數(shù)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(hù)爐底不出現(xiàn)大的波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)安全冶煉。計(jì)算公式：M=ν/αM—馬赫數(shù)；ν—?dú)怏w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(diǎn)高度。100t以下轉(zhuǎn)爐基本高度700mm-1000mm，過程高度1000mm-1600mm，終點(diǎn)高度700mm-900mm；100t以上轉(zhuǎn)爐基本高度1000mm-1200mm，過程高度1200mm-1800mm，終點(diǎn)高度800mm-900mm，各槍位的高度保證，轉(zhuǎn)爐快速起溫、起渣，過程化渣埋弧，終渣做粘，氧化性弱。計(jì)算公式：H=bPDeH—氧槍噴頭端面距熔池液面的高度，㎜；b—系數(shù)，隨噴孔數(shù)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(zhì)量百分濃度之積是一個(gè)常數(shù)，而與反應(yīng)物和生成物的濃度無關(guān)。鋼水在1600℃下，碳氧濃度積計(jì)算公式:[%C]×[%O]=0.0016%-0.0028%,為降低鋼水氧含量,各鋼廠追求較佳碳氧濃度積,首鋼京誠200t轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)品種鋼碳氧濃度積在0.0020%,實(shí)現(xiàn)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(zhuǎn)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(jù)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(shù)

單位時(shí)間內(nèi)熔池升溫量，與鐵水條件、廢鋼搭配和氧槍工藝參數(shù)以及工藝控制有關(guān)，計(jì)算公式：Q=Σ（m·c）·ΔtΔt= Q/Σ（m·c）Δt—熔池升溫度數(shù)，℃；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(zhuǎn)爐生產(chǎn)成本的一個(gè)重要指標(biāo)，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(guān)，目前各個(gè)鋼廠都在研究轉(zhuǎn)爐較佳操作模式，統(tǒng)一方式，加大含鐵原料回收，鋼鐵料消耗已經(jīng)突破了原理計(jì)算，以HRB400E、HRB500E為例，轉(zhuǎn)爐鋼鐵料達(dá)到1040kg/t以下，甚至較低，為鋼廠節(jié)約成本打下良好基礎(chǔ)，計(jì)算公式：（鐵水+廢鋼+生鐵塊）/轉(zhuǎn)爐合格產(chǎn)出量*1000。

 

13.板坯連鑄機(jī)較大拉速

板坯連鑄機(jī)較大拉速與結(jié)晶器冷卻、足輥水、每段水冷卻以及凝固末端不會(huì)出現(xiàn)液芯為較佳確定，但鑄坯偏析可以通過調(diào)整壓下量控制。公式：Vmax=（K/Dmin）2*LeVmax--較大拉速，m/min;K--凝固系數(shù)，mm/min1/2;Dmin--較小安全厚度mm,一般大于15mm;Le--結(jié)晶器有效長度，m

 

14.鑄機(jī)流數(shù)確定

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

G--鋼包容量，t;

t--鋼包允許澆注時(shí)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(zhèn)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(guān)，計(jì)算公式：（合格鑄坯產(chǎn)量/連鑄澆注鋼液總量）***，普鋼連鑄坯收得率99.9以上，優(yōu)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較大液芯長度，一般液芯長度從結(jié)晶器到鑄坯凝固末端的距離：較大液芯長度，拉速較大下，從結(jié)晶器彎月面至火切機(jī)之間的距離?？筛鶕?jù)鑄坯質(zhì)量和生產(chǎn)節(jié)奏進(jìn)行搭配，確定合適的液芯長度。計(jì)算公式L液=V較大*D2/4K2V較大--較大拉坯速度（米/分鐘）;D--鑄坯厚度（米）;K--凝固系數(shù)（米/分鐘）

 

17.結(jié)晶器倒錐度

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

 

18.結(jié)晶器冷卻強(qiáng)度

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

 

19.鑄機(jī)溢漏率計(jì)算公式

溢漏鋼流數(shù)總和/（澆注總爐數(shù)*鑄機(jī)擁有流數(shù)）***。衡量連鑄全流作業(yè)率的一個(gè)重要指標(biāo)。小方坯國內(nèi)鋼廠溢漏率做的較好的數(shù)據(jù)0.001%，矩形坯溢漏率做的較好的較好的數(shù)據(jù)0.002%，板坯溢漏率做的較好的數(shù)據(jù)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(guān)，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(jì)算公式：Δl=βΔTΔT—彎月面到結(jié)晶器出口處坯殼的溫度變化；

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



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