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中频感应炉熔炼配料计算实例:返回料和新料的应用

时间:2023-06-24 理论教育 版权反馈
【摘要】:例9-4 阀门公司生产ZG08Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢阀门,材质要求严格,炉料选用含C、P、S低的ZG08Cr18Ni9不锈钢返回料和新合金料配料,采用容量5t的GWJ5-2500-0.5碱性中频感应炉熔炼。表9-7 ZG08Cr18Ni12Mo2Ti钢化学成分、配料控制成分和计算成分配料计算 先以100kg炉料为基数计算。

中频感应炉熔炼配料计算实例:返回料和新料的应用

例9-4 阀门公司生产ZG08Cr18Ni12Mo2Ti不锈钢阀门,材质要求严格,炉料选用含C、P、S低的ZG08Cr18Ni9不锈钢返回料和新合金料配料,采用容量5t的GWJ5-2500-0.5碱性中频感应炉熔炼。浇注阀体铸钢件单重210kg,共15件。

(1)计算钢液需要量和炉料量

1)计算钢液需要量:

15件阀体铸钢件钢液量:210kg×15=3150kg

浇道和浇冒口钢液量占阀体质量的40%,

则 浇道和浇冒口钢液量=3150kg×40%=1260kg

钢液裕量占5%,钢液裕量=3150kg×5%=157.5kg

钢液量合计=(3150+1260+157.5)kg=4567.5kg,取4568kg,则

钢液总量为4568kg。

2)计算炉料量:

中频感应炉熔炼过程合金炉料烧损3%,烧损量=4568kg×3%=137kg

炉料量=(4568+137)kg=4705kg

炉料总量(装料量)=4705kg

(2)熔炼钢和计算成分 ZG08Cr18Ni12Mo2Ti钢化学成分、配料控制成分和计算成分见表9-7。

表9-7 ZG08Cr18Ni12Mo2Ti钢化学成分、配料控制成分和计算成分

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(3)配料计算 先以100kg炉料为基数计算。

1)计算100kg炉料中需要(配入)元素量。

根据计算成分和元素回收率计算:

所需C量=100kg×0.06%=0.06kg

978-7-111-52660-5-Part02-250.jpg

978-7-111-52660-5-Part02-251.jpg,取0.56kg

2)先求Fe含量:

Fe=100%-(0.06%+0.63%+1.57%+0.016%+0.018%+

17.35%+12%+2.55%+0.56%)

=65.25%

978-7-111-52660-5-Part02-252.jpg,取67.3kg

将计算的100kg炉料中需要配入元素量,分别填入表9-7中需要元素量格内。

(4)配料计算各种炉料需要(配入)量

1)炉料化学成分见表9-8

表9-8 炉料化学成分(质量分数) (%)

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2)计算返回料使用量:

返回料ZG08Cr18Ni9成分(质量分数):C0.1%、Si0.78%、Mn1.5%。

熔炼钢ZG08Cr18Ni12Mo2Ti成分(质量分数):C0.08%、Si1.5%、Mn1.5%。

相应元素比值:978-7-111-52660-5-Part02-254.jpg,根据含C量确定返回料最大使用量。

先假定熔炼的ZG08Cr18Ni12Mo2Ti钢中的主要合金元素,如Cr、Ni、Fe、Mo全用新合金料配入时,估算配入的新合金料中带入的C量。

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合计新合金料带入C量=(0.01+0.0012+0.02+0.004)kg=0.035kg,占比0.035%。

根据资料公式:978-7-111-52660-5-Part02-256.jpg

取a=0.035%、b=0.1%、d=0.06kg。

978-7-111-52660-5-Part02-257.jpg,取38kg。

即得出,100kg炉料中需要配用ZG08Cr18Ni9返回料38kg。

3)计算ZG08Cr18Ni9返回料带入各元素量[成分(质量分数):Cr18.5%、Ni8.8%、S0.015%、P0.012%]:

返回料带入C量=38kg×0.1%=0.038kg

返回料带入Si量=38kg×0.78%=0.296kg

返回料带入Mn量=38kg×1.5%=0.57kg

返回料带入S量=38kg×0.015%=0.005kg

返回料带入P量=38kg×0.012%=0.004kg

返回料带入Cr量=38kg×18.5%=7.03kg

返回料带入Ni量=38kg×8.8%=3.34kg

合金元素量总和=11.283kg

返回料带入Fe量=(38-11.283)kg=26.7kg

4)计算100kg炉料中需要元素量与返回料带入元素量之差:

C量差=(0.06-0.038)kg=0.022kg

Si量差=(0.63-0.296)kg=0.334kg

Mn量差=(1.57-0.57)kg=1.0kg

Cr量差=(17.35-7.03)kg=10.32kg

Ni量差=(12-3.34)kg=8.66kg

Mo量差=2.55kg

Ti量差=0.56kg(www.xing528.com)

Fe量差=(67.3-26.7)kg=40.60kg

5)计算用各新合金补加量(配入量),并计算带入元素量:

978-7-111-52660-5-Part02-258.jpg

TiFe带入C量=1.87kg×0.05%=0.0009kg

TiFe带入S量=1.87kg×0.02%=0.0003kg

TiFe带入P量=1.87kg×0.02%=0.0003kg

TiFe带入Fe量=1.87kg-(0.0009+0.0003+0.0005+0.56)kg=1.3kg

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MoFe带入C量=4.28kg×0.10%=0.004kg

MoFe带入Si量=4.28kg×0.5%=0.02kg

MoFe带入S量=4.28kg×0.08%=0.003kg

MoFe带入P量=4.28kg×0.05%=0.002kg

MoFe带入Fe量=4.28kg-(0.004+0.02+0.003+0.002+2.55)kg=1.7kg

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Ni9990带入C量=8.67kg×0.01%=0.0008kg

Ni9990带入S量=8.67kg×0.001%=0.00008kg

Ni9990带入P量=8.67kg×0.001%=0.00008kg

978-7-111-52660-5-Part02-261.jpg

CrFe带入C量=14.78kg×0.04%=0.0059kg

CrFe带入Si量=14.78kg×0.3%=0.04kg

CrFe带入S量=14.78kg×0.03%=0.004kg

CrFe带入P量=14.78kg×0.05%=0.007kg

CrFe带入Fe量=14.78kg-(0.0059+0.04+0.004+0.007+10.32)kg

=4.4kg

978-7-111-52660-5-Part02-262.jpg

SiFe带入C量=0.73kg×0.05%=0.00036kg

SiFe带入Mn量=0.73kg×0.6%=0.004kg

SiFe带入S量=0.73kg×0.02%=0.0001kg

SiFe带入P量=0.73kg×0.025%=0.00018kg

SiFe带入合金元素量之和=0.34kg(包括Si0.334kg)

SiFe带入Fe量=(0.73-0.34)kg=0.39kg

978-7-111-52660-5-Part02-263.jpg

电解锰带入C量=1.0kg×0.03%=0.0003kg

978-7-111-52660-5-Part02-264.jpg

工业纯铁带入C量=32.81kg×0.03%=0.01kg

工业纯铁带入Si量=32.81kg×0.02%=0.006kg

工业纯铁带入Mn量=32.81kg×0.03%=0.01kg

工业纯铁带入S量=32.81kg×0.01%=0.003kg

工业纯铁带入P量=32.81kg×0.015%=0.005kg

因工业纯铁带入Mn量=0.01kg,978-7-111-52660-5-Part02-265.jpg,所以

应从电解锰=1.0kg中减去0.01kg。于是电解锰量应进行修正,修正后的电解锰量=(1.0-0.01)kg=0.99kg。

但因减去数量小仍按电解锰量=1.0kg配入。

⑧计算配入各种合金元素量之和(返回料+新合金)。

各合金元素量合计计算数据填写入表9-9中

表9-9 计算数据

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(5)填写熔炼100kg炉料配料计算平衡表(表9-10)

(6)计算熔炼5000kgZG08Cr18Ni12Mo2Ti钢炉料总装入量 把配入量的kg数当成炉料配比百分数与熔炼5000kg钢相乘得出炉料总装入量,或者熔炼5000kg钢是100kg炉料倍数相乘即得出各炉料总需要量。计算顺序可按装炉顺序计算。

表9-10 熔炼ZG08Cr18Ni12Mo2Ti配料计算平衡表

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1)978-7-111-52660-5-Part02-268.jpg

2)978-7-111-52660-5-Part02-269.jpg

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7)978-7-111-52660-5-Part02-274.jpg

8)978-7-111-52660-5-Part02-275.jpg

9)总计装料量=5106.5kg

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