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（1） 废钢中各元素被氧化量
废钢中各元素被氧化量见
项目 | m(C)/kg | m(Si)/kg | m(Mn)/kg | m(P)/kg | m(S)/kg |
废钢 | 0.18 | 0.20 | 0.50 | 0.025 | 0.03 |
终点钢水 | 0.15 | 0.01 | 0.10 | 0.01 | 0.01 |
氧化量 | 0.03 | 0.19 | 0.4 | 0.015 | 0.02 |
（2） 废钢中各元素氧化量、进入钢中的量、耗氧量及氧化产物量
项目 | 废钢中各元素氧化量/kg | 废钢进入钢中量/kg | 耗氧量/kg | 氧化物产量/kg | 备注 |
C→CO | 8.21×0.03%×90%=0.002 | 0.002×16/12=0.003 | 0.002×28/12=0.005 | 生成CO、CO2进入炉气中，和为0.0057 | |
C→CO2 | 8.21×0.03%×10%=0.0002 | 0.0002×32/12=0.0005 | 0.0002×44/12=0.0007 | ||
Si→SiO2 | 8.21×0.19%=0.016 | 0.016×32/28=0.018 | 0.016×60/28=0.034 | 生成CO2、SiO2、MnO、P2O5均进入炉渣中，其和为0.079 | |
Mn→MnO | 8.21×0.4%=0.033 | 0.033×16/55=0.01 | 0.033×71/55=0.043 | ||
P→P2O5 | 8.21×0.015%=0.001 | 0.001×80/62=0.001 | 0.001×142/62=0.002 | ||
S→SO2 | 8.21×0.02%=0.002 | 0.002×32/32=0.002 | 0.002×64/32=0.004 | 生成SO2进入炉气中，量为0.004 | |
共计 | 0.0542 | 8.21-0.0542= 8.156 | 0.0345 | 0.0887 |
（3） 加入废钢后的物料平衡表
铁水加废钢之和换算成100kg为计算基础，即：m(废钢)=100/(100+8.21)×100=91.41kg，m(废钢)=100-91.41=8.59kg。支出项中，钢水、炉渣、炉气质量均要增加，m(钢水)1=91.698+8.21-0.0542=99.854kg，m(炉渣)1=9.712+0.079=9.791kg，m(炉气)1=10.322+0.004+0.006=10.332kg。得重新整理加入废钢后的物料平衡：
收入项 | 支出项 | ||||
项目 | 质量/kg | 含量% | 项目 | 质量/kg | 含量% |
半钢 | 91.41 | 80.12 | 钢水 | 92.28 | 80.9 |
废钢 | 8.59 | 7.529 | 炉渣 | 9.048 | 7.94 |
石灰 | 4.816 | 4.221 | 炉气 | 9.548 | 8.38 |
萤石 | 0.554 | 0.486 | 烟尘 | 1.479 | 1.3 |
白云石 | 0.739 | 0.648 | 铁珠 | 0.718 | 0.63 |
石英砂 | 0.554 | 0.486 | 喷溅 | 0.924 | 0.81 |
锰矿 | 0.647 | 0.567 | |||
炉衬 | 0.37 | 0.324 | |||
氧气 | 6.415 | 5.623 | |||
合计 | 114.095 | 100 | 合计 | 113.997 | 100 |
（4） 计算误差
（收入项-支出项）/收入项×100%=（114.095-113.997）/114.095×100%
=0.086%
（1） 冶炼BD3钢种选用Si-Al-Ba作脱氧剂
成分 | Si | Al | Ba | Fe |
Si-Al-Ba | 32% | 23% | 17% | 28% |
收得率取65%，Al丝中铝含量取99.5%，收得率50%。
（2） 采用喂丝工艺脱氧时，其加入量根据终点碳含量
根据攀钢实际情况，每炉加入量为180~220kg，本设计取200kg，其中铁全部进入钢中。则Si-Al-Ba的加入量为：
200/(120×92.62%×10×100)=0.18kg/100kg
成分 | 元素烧损量/kg | 耗氧量/kg | 成渣量/kg | 元素进入钢中量/kg | 百分含量% |
Al→Al2O3 | 0.18×23%×(1-65%)=0.0145 | 0.0145×24/27=0.0129 | 0.0145×51/27=0.0274 | 0.18×23%×65%=0.0269 | 0.029 |
Ba→BaO | 0.18×17%×(1-65%)=0.0107 | 0.0107×16/137=0.001 | 0.0107×153/137=0.012 | 0.18×17%×65%=0.0199 | 0.022 |
Si→SiO2 | 0.18×32%×(1-65%)=0.020 | 0.020×32/28=0.023 | 0.020×60/28=0.043 | 0.18×32%×65%=0.037 | 0.04 |
Fe | 0.18×28%=0.05 | 0.054 | |||
合计 | 0.0452 | 0.369 | 0.824 | 0.1338 | 0.145 |
注：喂线后钢水的质量为：92.28+0.1338=92.4138kg。
（3） 合金加入量
硅铁和锰铁的成分
成分 项目 | ω（C）% | ω（Si）% | ω（Mn）% | ω（P）% | ω（S）% | ω（Fe）% |
锰铁 | 7.5 | 2.5 | 75.0 | 0.38 | 0.030 | 14.59 |
硅铁 | — | 70.0 | 0.7 | 0.05 | 0.04 | 29.21 |
Fe-Mn：Mn的收得率为75%，Si的收得率为70%，C的收得率为90%，其中10%的C被氧化成CO2。
Fe-Si：Mn的收得率为80%，Si的收得率为75%。
两种脱氧剂中的P、S、Fe均全部进入钢中，脱氧后的钢水见
成分 | ω（C） | ω（Si） | ω（Mn） | ω（P） | ω（S） |
% | 0.19 （0.13+0.06） | 0.21 （0.012+0.014+0.184） | 0.50 （0.05+0.45） | 0.015 （0.005+0.01） | 0.021 |
锰铁加入量=（锰的规格中限-残余锰）/（合金含锰量×Mn的收得率）×出钢量
=
同理：硅铁加入量=0.351kg
锰铁各元素氧化量及其氧化产物
合金 | 成分 | 元素烧损量/kg | 耗氧量/kg | 产物 | 元素进入钢中 | ||
渣量/kg | 炉气量/kg | 质量/kg | 质量分数/%① | ||||
锰铁 | C→CO2 | 0.74×7.5%×10%=0.006 | 0.006×32/12=0.016 | 0.006×44/12=0.022 | 0.74×7.5%×90%=0.05 | 0.06 | |
Si→SiO2 | 0.74×2.5%×(1-70%)=0.006 | 0.006×32/28=0.007 | 0.006×60/28=0.013 | 0.74×2.5%×70%=0.013 | 0.014 | ||
Mn→MnO | 0.74×75%×(1-75%)=0.139 | 0.139×16/55=0.04 | 0.139×71/55=0.179 | 0.74×75%×75%=0.416 | 0.45 | ||
P | 0.74×0.38%=0.003 | 0.005 | |||||
S | 0.74×0.03%=0.0002 | ||||||
Fe | 0.74×14.59%=0.108 | ||||||
合计 | 0.151 | 0.063 | 0.192 | 0.022 | 0.5902 | ||
① 元素进入钢中质量分数=元素进入钢中质量/(92.28+0.134+0.5902)
硅铁各元素氧化量及其氧化产物
合金 | 成分 | 元素烧损量/kg | 耗氧量/kg | 产物 | 元素进入钢中 | ||
渣量/kg | 炉气量/kg | 质量/kg | 质量分数/%① | ||||
硅铁 | Si→SiO2 | 0.351×70%×(1-75%)=0.0614 | 0.0614×32/28=0.07 | 0.0614×60/28=0.132 | 0.351×70%×75%=0.184 | 0.184 | |
Mn→MnO | 0.351×0.7%×(1-80%)=0.0005 | 0.0005×16/55=0.0001 | 0.0005×71/55=0.0006 | 0.351×0.7%×80%=0.002 | 0.002 | ||
P | 0.351×0.05%=0.0002 | ||||||
S | 0.351×0.04%=0.0001 | ||||||
Fe | 0.351×29.21%=0.103 | ||||||
合计 | 0.0619 | 0.0701 | 0.1326 | 0.2893 | |||
总计 | 0.213 | 0.133 | 0.325 | 0.022 | 0.880 | ||
①元素进入钢中质量分数=元素进入钢中质量/(92.28+0.134+0.5902+0.2893)
脱氧后的物料平衡
收入项 | 支出项 | ||||
项目 | 质量/kg | 含量% | 项目 | 质量/kg | 含量% |
半钢 | 91.41 | 79.41 | 钢水 | 92.28+0.134+0.5902 +0.2893=93.2935 | 80.87 |
废钢 | 8.59 | 7.462 | 炉渣 | 9.048+0.325=9.373 | 8.125 |
石灰 | 4.816 | 4.184 | 炉气 | 9.548+0.022=9.57 | 8.296 |
萤石 | 0.554 | 0.481 | 烟尘 | 1.479 | 1.282 |
白云石 | 0.739 | 0.642 | 铁珠 | 0.718 | 0.622 |
石英砂 | 0.554 | 0.481 | 喷溅 | 0.924 | 0.801 |
锰矿 | 0.647 | 0.562 | |||
炉衬 | 0.37 | 0.321 | |||
氧气 | 6.415+0.133 =6.548 | 5.688 | |||
硅铁 | 0.2893 | 0.251 | |||
锰铁 | 0.5902 | 0.513 | |||
合计 | 115.11 | 100 | 合计 | 115.36 | 100 |
计算误差：（115.11-115.36）/115.11=-0.217%
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