1、11炉料成分的配定原则配料过程中,炉料化学成分的配定主要考虑钢种规格成分、冶炼方法、元素特性及工艺的具体要求等。具体为:(1)碳的配定。炉料中碳的配定主要考虑钢种规格成分、熔化期碳的烧损及氧化期的脱碳量,还应考虑还原期补加合金和造渣制度对钢液的增碳。熔化期碳元素的烧损与助熔方式有关,可根据实际生产的具体条件,总结固有规律,一般波动在 060左右。氧化期的脱碳量应根据工艺的具体要求而定,对于新炉时的第一炉,脱碳量应大于 040。不氧化法碳的配定应保证全熔碳位于钢种规格要求的下限附近。(2)硅的配定。在一般情况下,氧化法冶炼钢铁料的硅主要是由生铁和废钢带入,全熔后的硅不应大于 030,以免延缓熔池
2、的沸腾时间。返吹法冶炼为了提高合金元素的收得率,根据工艺要求可配入硅废钢或硅铁,但也不宜超过 10以上,对于特殊情况也可不配。(3)锰的配定。用氧化法冶炼的钢种,如锰的规格含量较高,配料时一般不予以考虑;如锰的规格含量较低,配料时应严格控制,尽量避免炼钢工进行脱锰操作。对于一些用途重要的钢种,为了使钢中的非金属夹杂物能够充分上浮,熔清后钢液中的锰含量不应低于 020,但也不宜过高,以免影响熔池的沸腾及脱磷。由于不氧化法或返吹法冶炼脱锰操作困难,因此配锰量不得超过钢种规格的中限。高速钢中锰影响钢的晶粒度,配入量应越低越好。(4)铬的配定。用氧化法冶炼的钢种,钢中的铬含量应尽可能的低。冶炼高铬钢时
3、,配铬量不氧化法按出钢量的中下限控制,返吹法则低于下限。(5)镍、钼元素的配定。钢中镍、钼含量较高时,镍、钼含量按钢种规格的中下限配入,并同炉料一起装炉。冶炼无镍钢时,钢铁料中的镍含量应低于该钢种规定的残余成分。高速钢中的镍对硬度有害无利,因此要求残余含量越低越好。(6)钨的配定。钨是弱还原剂,在钢的冶炼过程中,因用氧方式的不同而有不同的损失。矿石法冶炼,任何钢种均不人为配钨,且要求残余钨越低越好。不氧化法和返吹法冶炼时,应按钢种规格含量的中下限配入,并同炉料一起装炉。许多钨钢中的钼在成分上可代替部分钨,配料过程中应严加注意。(7)刷锅钢种炉料成分的配定原则。在电炉炼钢车间,在冶炼含 Cr、N
4、i、M0、W 或 Mn 等高合金钢结束后,接着需冶炼 l2 炉含同种元素含量相应较低的合金钢,对上一炉使用的炉衬和钢包进行清洗,这样的钢种被称为刷锅钢种。刷锅钢种如采用返吹法冶炼,被刷元素的含量应低于该钢种规格下限的 020050;如用氧化法冶炼,被刷元素的含量还要低一些。另外,出钢温度越高的钢种,被刷元素的含量应配得越低。2(8)磷、硫的配定。除磷、硫钢外,一般钢中的磷、硫含量均是配得越低越好,但顾及钢铁料的实际情况,在配料过程中,磷、硫含量的配定小于工艺或规程要求所允许的值即可。(9)铝、钛的配定。在电炉钢冶炼中,除镍基合金外,铝、钛元素的烧损均较大,因此无论采用何种方法冶炼,一般都不人为
5、配入。(10)铜的配定。在钢的冶炼过程中,铜无法去除,且钢中的铜在氧化气氛中加热时存在着选择性的氧化,影响钢的热加工质量,因此一般钢中的铜含量应配得越低越好,而铜钢中的铜多随用随加。2配料计算公式出钢量出钢量=产量+汤道量+中注管钢量 +注余量产量=标准钢锭(钢坯)单重支数相对密度系数汤道量=标准汤道单重 根数相对密度系数中注管钢量=标准中注管单重根数 相对密度系数注余量是浇注帽口充填后的剩余钢水量,一般为出钢量的 05l5。对于容量小、浇注盘数多、生产小锭时,取上限值;反之取下限值。配料过程中,不可不考虑钢的相对密度系数。 装入量炉料综合收得率是根据炉料中杂质和元素烧损的总量而确定的,烧损越
6、大,配比越高,综合收得率越低。炉料综合收得率=各种钢铁料配料比各种钢铁料收得率 +各种铁合金加入比例各种铁合金收得率3钢铁料的收得率一般分为三级。一级钢铁料的收得率按 98考虑,主要包括返回废钢、软钢、平钢、洗炉钢、锻头、生铁以及中间合余料等,这级钢铁料表面无锈或少锈。二级钢铁料的收得率按 94考虑,主要包括低质钢、铁路建筑废器材、弹簧钢、车轮等。三级钢铁料的收得率波动较大,一般按 8590考虑,主要包括轻薄杂铁、链板、渣钢铁等,这级钢铁料表面锈蚀严重,灰尘杂质较多。对于新炉衬(第一炉),因镁质耐火材料吸附铁的能力较强,钢铁料的收得率更低,一般还需多配装入量的 l左右。配料量配料量=装入量铁合
7、金总补加量矿石进铁量矿石进铁量=矿石加入量 矿石含铁量 铁的收得率矿石的加入量一般按出钢量的 4%算,如果铁合金的总补加量较大,需在出钢量中扣除铁合金的总补加量,然后再计算矿石进铁量。矿石中的铁含量约为 5060,铁的收得率按 80考虑,非氧化法冶炼因不用矿石,故无此项。各种材料配料量各种材料配料量=配料量 各种材料配料比三、配料计算举例例 1 用矿石氧化法冶炼 38CrMoAl 钢,浇注一盘 3.2t 钢锭 6 支,每根汤道重 20kg,中注管钢重 l20kg,注余重 l50kg,其他已知条件如下:4炉中残余锰量为 010,残余铬量为 015,残余钼量为 001。 控制规格成分:C038、M
8、n045、Crl 55、M0020、Al090。铬铁含铬量为 65,收得率为 96;锰铁含锰量为 60,收得率为 98;钼铁含钼量为70,收得率为 98;铝锭含铝量为 98,收得率为 75。C 生为 400,C 返为 030,C 杂为 010,炉料综合收得率为 96,38CrMoAl的相对密度系数为 09872,矿石的铁含量为 60。当配碳量为 080时,求配料量和配料组成?解:(1)出钢量=(32006+206+120+150) 0.9872=19339.25(kg)(2) (kg)(3)配料量:(kg)(kg)(kg)(kg)铁合金总补加量=11511+43389+53 56+23681=839.37(kg)5矿石进铁量=(19339.25-839.37)4 60 80=35520(kg)配料量=20145O5=839.37 355.20=18950.48(kg)(4)配料组成:令杂铁配比为 20,则:杂铁配入量=l8950.4820 =3790.10(kg)=2765.5(kg)返回废钢配入量=l8950.48-3790.10-2765.75=12394.63(kg)