合金元素的吸取率及配料技术公式
1、中频感应炉熔炼时，参加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参加量？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
碱性炉中性炉
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
铝终脱氧后参加，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%〕合金化，出钢前5~8min〔质量分数大于1.0%〕
80~90
95
80~90
90
80~90
90
8
FeNb
合金化，出钢前5~8min
90
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5~8min
80
80
80
作用及参加时间
合金元素收得率
2〕中频炉熔炼中，碳、硅、锰等元素的变化规律：?C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〕；?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%；?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酸性炉出钢前消灭硅复原现象，钢液中增硅0.05%。3〕熔炼低合金钢时，铁合金参加量按下式计算：
铁合金参加量=
出钢量×〔掌握成分百分含量－炉内钢液元素百分含量〕铁合金中元素百分含量×收得率
4)熔炼单元高合金钢时，铁合金参加量按下式计算：
铁合金参加量= 炉内钢液量×〔掌握成分百分含量－炉内钢液元素百分含量〕
〔铁合金成分百分含量－掌握成分百分含量〕×收得率
5〕熔炼多元高合金钢时，各元素参加量都很大，一种铁合金参加，钢液量随之增大，影响其他元素在钢中的含量，故承受“补加系数”法计算〔补加系数是指每参加100kg合金料需补加的量〕，程序如下：
规格
①各项合金占有量=合金成分
×100%
②纯钢液占有量=100%－各项合金占有量之和
③补加系数= 合金占有量
纯钢液占有量
④钢液综合收得率=95%~97%。
2、酸性中频熔炼牌号为ZG30CrMoNb的低合金钢时，需补锰w〔Mn〕=75%，w〔c〕=6.35%，w〔p〕=0.17%；出钢量为500kg；掌握成分如表2所示。
表2 ZG30CrMoNb的低合金钢〔质量分数%〕
元素
C
Si
Mn
Cr
Mo
Nb
P≤
S≤
规格成分
0.27~0.35
05~0.8
0.8~1.2
1~1.5
1.2~0.4
0.1~0.15
0.4
0.4
掌握成分
0.30
0.65
1.0
1.2
0.3
0.12
—
—
需补锰W〔Mn〕=0.85% =掌握成分百分含量—炉内钢液元素百分含量计
算：将条件代入〔9-1〕计算。
高碳锰铁参加量=
500kg×0.85%
75%×0.8
=7.08kg,取7.1kg。
高碳锰铁带入碳量w〔C〕=
高碳锰铁带入磷量w〔P〕=
7.1kg×6.35%
500kg
7.1kg×0.17%
500kg
=0.09%。
=0.0024%。
3、碱性中频炉熔炼牌号为ZGMn13Cr2的高锰钢时，计算锰铁参加量？
〔1〕条件
1〕牌号为ZGMn13Cr2高锰钢的化学成分见表3；炉料化学成分见表4
表3高锰钢ZGMn13Cr2的化学成分〔质量分数，%〕
元素
C
Mn
Si
Cr
S≤
P≤
规格成分
0.9~1.3
11~14
0.3~0.8
1.5~2.5
0.04
0.07
掌握成分
1.25
12.5
0.5
1.8
0.04
0.07
表4炉料化学成分〔质量分数，%〕
炉料
C
Si
Mn
Cr
P
S
不锈钢
0.15