Koliko ferosilicijuma 75 treba dodati? Radni primjer za proizvodnju čelika

Brzi odgovor:Da izračunam kolikoferosilicij 75 (FeSi75)da biste dodali tokom proizvodnje čelika, potrebno vam je pet vrijednosti: težina rastaljenog čelika, početni sadržaj silicija, ciljni sadržaj silicija, stvarni sadržaj silicija u leguri i procijenjeni oporavak silicija.

Osnovniproračun adicije ferosilicijumadijeli potrebno povećanje mase silicijuma efektivnim doprinosom silicijuma iz legure. Na primjer, povećanje silicija sa 0,10% na 0,30% u 100 tona rastopljenog čelika zahtijeva približno296,3 kg FeSi75kada legura sadrži 75% silicijuma i pretpostavljeni oporavak je 90%. Ovo je približno2,96 kg FeSi75 po toni čelika.

Ovo je pojednostavljenopodešavanje silikona u proizvodnji čelikaprimjer. Rezultat treba ispraviti kada su relevantni dodatni materijali koji nose silicijum-, promjene u masi taline ili drugi efekti procesa. Pretpostavljeni oporavak mora biti podržan uporedivim zapisima proizvodnje prije nego se procjena koristi za stvarnu toplinu.

Koje informacije su vam potrebne prije izračunavanja dodatka FeSi75?

Prije izračunavanja potrebnog dodatka FeSi75, potvrdite da se ulazne vrijednosti odnose na istu fazu proizvodnje čelika i stanje materijala.

Na primjer, analiza silikona napravljena prije dodavanja silikomangana ne bi se trebala tretirati kao trenutni nivo silicijuma nakon dodavanja silikomangana.

Sljedeći ulazi predstavljaju osnovu za obračun.

Prilikom provjereferosilicij 75 hemijski sastav, zapamtite da je FeSi75 oznaka razreda, a ne dokaz da svaka isporučena serija sadrži tačno 75,00% Si.

NašFeSi75 hemijski sastav i specifikacijeuključuju različite hemijske opcije. Za stvarni proračun dodavanja legure, koristite relevantnu analizu serije ili odobrenu vrijednost specifikacije prema proceduri proračuna vašeg postrojenja.

Šta je formula za izračunavanje adicija ferosilicijuma?

Najjednostavniji metod za procjenu dodatka ferosilicijuma temelji se na ravnoteži mase silicija.

Prvo odredite potrebno povećanje silicija sadržanog u rastopljenom čeliku. Zatim podijelite tu količinu sa očekivanim efektivnim doprinosom silicijuma po kilogramu ferosilicijuma.

U ovoj formuli:

• Čelična masa:Težina rastopljenog čelika u kilogramima.
• Potrebno povećanje Si:Ciljni silicijum minus početni silicijum, izražen kao maseni udio.
• Si frakcija u FeSi:Maseni udio silicija odabranog ferosilicijuma.
• Frakcija povrata silicijuma:Procijenjeni udio dodanog silicija zadržanog u čeliku.

Neka jedinice i procentualni ulazi budu dosljedni

Za ovu verziju formule, svi unosi procenta moraju se pretvoriti u decimalne masene ulomke.

Na primjer, promjena sa 0,10% Si na 0,30% Si je povećanje od0,20 procentnih poena, ili0,002 kao maseni udio.

Ako je težina čelika data u metričkim tonama, pretvorite je u kilograme prije primjene formule kada želite rezultujuću količinu legure u kilogramima.

Shvatite granice procjene

Ovaj proračun je pojednostavljena procjena za silikonsko obrezivanje. On tretira masu rastaljenog čelika kao približno konstantnu tokom relativno malog dodavanja legure.

U stvarnoj toplini, daljnji dodaci materijala, promjene u masi taline, reakcije šljake, oksidacije i operacije rafiniranja mogu promijeniti ravnotežu silicija.

Za složenije uslove, koristite potpuni{0}}izračun ravnoteže mase u skladu sa operativnim i analitičkim procedurama vašeg postrojenja.

Također potvrdite šta vaša pretpostavka o oporavku silicija već predstavlja. Ako je vrijednost povrata izvedena iz uporedivih toplina i već uzima u obzir normalne gubitke u procesu, ponovno dodavanje istog dopuštenog gubitka bi precijenilo potrebnu masu FeSi.

Proračun dodavanja FeSi75: Radni primjer

Uzmite u obzir hipotetičku toplinu proizvodnje čelika koja zahtijeva povećanje sadržaja silicija u rastopljenom čeliku.

Izračunat ćemo potrebnu količinu FeSi75, a zatim pretvoriti rezultat u kilograme po toni čelika.

Primjer ulaznih podataka

Korak 1: Izračunajte potrebno povećanje silicija

Počnite oduzimanjem početnog sadržaja silicija od ciljnog sadržaja silicija.

Obavezno povećanje Si=0.30% − 0,10%=0.20 procentnih poena

Pretvorite ovaj postotak-razlike u decimalni maseni udio:

0.20 ÷ 100 = 0.002

Zatim pomnožite sa masom rastaljenog čelika:

Potreban neto silicijum=100,000 × 0.002=200 kg Si

Čelik stoga zahtijeva neto povećanje od približno200 kg silicijumaprema fiksnoj-pretpostavci mase.

Korak 2: Procijenite potrebnu masu FeSi75

Jedan kilogram FeSi75 koji sadrži 75% silicijuma ima nominalni unos silicijuma od 0,75 kg.

Ako pretpostavimo 90% obnavljanja silicija, očekivani silicij zadržan u talini po kilogramu legure je:

0,75 × 0.90=0.675 kg Si po kg FeSi75

Podijelite potrebnih 200 kg neto silicijuma sa očekivanim doprinosom:

ProcijenjenaProračun adicije FeSi75daje otprilike296,3 kg ferosilicijuma.

Ovo je planska procjena. Stvarni dodatak treba odrediti putem odobrenog proračuna procesa u čeličani, uzimajući u obzir primjenjivi sastav šarže i pretpostavke oporabe.

Korak 3: Pretvorite rezultat u kilograme po toni

Masa rastopljenog čelika je 100.000 kg, što je ekvivalentno 100 metričkih tona.

Da izrazimbrzina dodavanja ferosilicijumau kg/t, podijeliti ukupnu masu FeSi sa težinom čelika u tonama:

296,3 kg ÷ 100 t=2.963 kg/t

Zaokruženo na dvije decimale:

Ovaj rezultat se odnosi samo na navedene ulaze. To nije univerzalna stopa potrošnje FeSi75 za sve operacije proizvodnje čelika.

Kako oporavak silicija utiče na potreban dodatak?

Iskorištavanje silicija u proizvodnji čelikaopisuje udio silicijuma koji se dodaje kroz leguru koja se efektivno zadržava u rastopljenom čeliku pod definiranim radnim uvjetima.

Dio silicija se može izgubiti oksidacijom ili drugim reakcijama umjesto doprinosa potrebnom izmjerenom povećanju čeličnog silicija.

Stvarni oporavak zavisi od faze rafiniranja, uslova kiseonika, metode dodavanja legure, mešanja, hemije šljake i drugih faktora procesa.

Da biste pokazali zašto je pretpostavka oporavka važna, razmotrite istu toplinu od 100 tona sa potrebnim neto povećanjem silicija od 200 kg.

Dodatak FeSi75 pri različitim pretpostavljenim stopama oporavka

Važno:Stope oporavka u ovoj tabeli su hipotetički inputi osjetljivosti. Oni ne predstavljaju zagarantovane performanse FeSi75 ili preporučene radne ciljeve.

Poređenje pokazuje da manji pretpostavljeni oporavak zahtijeva veći procijenjeni dodatak legure da bi se postiglo isto neto povećanje silicijuma.

Prilikom odabira pretpostavke oporavka, koristite stvarne zapise o toplinama s uporedivim klasama čelika, uvjetima rafiniranja i praksama dodavanja legura.

Ako vaše postrojenje već koristi validirani model oporavka, izračun bi trebao slijediti taj model umjesto usvajanja generičke vrijednosti iz primjera.

Zašto nema fiksne potrošnje ferosilicijuma po toni čelika?

Potrošnja ferosilicijuma po toni čelikazavisi od količine silicijuma koju treba dodati i efikasnosti s kojom dodati silicijum doprinosi traženom sastavu čelika.

Sama tonaža čelika ne može odrediti tačnu količinu FeSi75.

Dve toplote od 100 tona možda će trebati različite dodatke ferosilicijuma jer su njihove početne analize silicijuma, ciljni sastavi ili uslovi obrade različiti.

Za kupovinu i analizu potrošnje, zabilježite stvarnu potrošnju FeSi zajedno sa potrebnim povećanjem silicija. Poređenje samo kg/t bez razmatranja hemije čelika može dovesti do pogrešnih zaključaka.

Kako bi trebalo uključiti druge materijale koji nose silicijum{0}}?

Ferosilicij nije uvijek jedini izvor silicijuma koji se dodaje tokom proizvodnje čelika.

Ostali dodaci legure, uključujućisilikomangan (SiMn), može uvesti silicijum u rastopljeni čelik. Njihov očekivani doprinos treba uključiti u isti balans mase silikona kada je to relevantno.

Najvažnije pravilo je da se napravi razlika između silicijuma koji je već uključen u početni izmjereni sastav i silicija koji se očekuje od kasnijih dodataka.

Silicijum je već uključen u analizu toplote

Ako je SiMn dodat prije uzimanja početnog uzorka silicijuma, silicijum koji je zadržan od tog dodavanja može se već odraziti na izmjereni početni sadržaj Si.

Nemojte ponovo oduzimati isti doprinos silicijuma bez potvrde faze proračuna i materijalnog bilansa.

Silicij iz planiranog kasnijeg dodatka

Ako će se SiMn ili neka druga legura koja sadrži silicijum{0}} dodati nakon početne analize silicijuma, njen očekivani neto doprinos silicijumu treba uzeti u obzir prije određivanja preostale potrebe za FeSi.

Pojednostavljeni prilagođeni proračun može se napisati kao:

Na primjer, pretpostavimo da hipotetički kasniji dodatak SiMn doprinosi 16 kg silicija koji se efektivno zadržava u čeliku.

Korištenje ranijih 200 kg neto zahtjeva za silicijumom:

Preostali zahtjev za Si=200 − 16=184 kg

Sa 75% sadržaja FeSi silicija i 90% pretpostavljenog povrata:

Potreban FeSi75=184 ÷ (0,75 × 0,90)=približno 272,6 kg

Doprinos Si od 16 kg je ilustrativna pretpostavka. Stvarni doprinosi SiMn i drugih legura treba izračunati koristeći njihov sastav, planirane količine i relevantne pretpostavke oporabe.

Također zapamtite da SiMn uvodi mangan kao i silicijum, tako da njegov dodatak mora zadovoljiti potpune zahtjeve kemije čelika.

U složenijim slučajevima, proračun bi trebao uzeti u obzir doprinose i interakcije svih relevantnih dodataka legure koristeći konzistentan model{0}}balansa mase.

Zašto se prilagođavanje silikona razlikuje od planiranja deoksidacije?

Ferosilicij ima dvije povezane funkcije u proizvodnji čelika: opskrbljuje silicij za konačni sastav legure i može sudjelovati u reakcijama deoksidacije s otopljenim kisikom.

Proračun u ovom članku procjenjuje masu FeSi potrebnu za postizanje određenog neto povećanja izmjerenog sadržaja silicijuma, podložno pretpostavljenom iskorištenju.

Međutim, planiranje deoksidacije također može zahtijevati razmatranje otopljenog kisika, reakcija šljake čelika-, formiranja oksida, vremena dodavanja legure i kontrole uključivanja.

Ako je vaša pretpostavka oporavka uspostavljena na osnovu uporedivih toplota i već odražava gubitke silicijuma kroz normalne reakcije deoksidacije i oksidacije, primjena dodatne proizvoljne oksidacijske dodatke može računati isti gubitak dvaput.

Kada se stanje kiseonika ili praksa rafiniranja značajno razlikuju od referentnih toplota, procenjeni oporavak silicijuma će takođe možda morati da se preispita.

Za detaljno objašnjenje ovih reakcija pročitajte naš vodič zakako ferosilicij djeluje kao deoksidator.

Ovaj članak se fokusira na ravnotežu mase silicija, a ne na pružanje kompletnog modela procesa deoksidacije.

Uobičajene greške u proračunima sabiranja ferosilicijuma

Čak i kada je formula tačna, netačni unosi mogu stvoriti značajne razlike između procijenjenih i stvarnih količina legure.

Prije upotrebe aproračun adicije ferosilicijuma, pregledajte sljedeće uobičajene greške.

• Miješanje tona i kilograma:Ako formula koristi težinu čelika u kilogramima, pretvorite toplinu od 100 tona u 100.000 kg prije izračuna.
• Brkanje postotaka s decimalnim razlomcima:Sadržaj silicijuma od 0,30% mora se unijeti kao 0,003 u formulu masenog{2}}udjela, a ne kao 0,30.
• Koristeći nominalni razred umjesto stvarnog sastava legure:FeSi75 ne garantuje tačnih 75,00% sadržaja Si u svakoj seriji. Pregledajte važeći COA ili odobrenu specifikaciju.
• Zanemarujući druge izvore silicija:Silicijum koji uvodi SiMn ili druga planirana legura može promeniti preostale potrebe za FeSi.
• Računajući dvaput isti gubitak:Ako procjena nadoknade već uzima u obzir normalne gubitke silicijuma, nemojte automatski dodavati još jedno odobrenje za te iste gubitke.
• Koristeći zastarjelu početnu analizu:Uverite se da trenutno merenje silicijuma predstavlja fazu proračuna.
• Primjena formule kada nije potrebno pozitivno povećanje Si:Ako početni sadržaj silicijuma već ispunjava ili premašuje cilj, negativan rezultat izračuna ne znači da treba dodati negativan ferosilicij.
• Zanemarivanje ograničenja opreme:Izračunata masa će se možda morati uskladiti sa odobrenim vaganjem, doziranjem i radnim postupkom postrojenja.

Ako je potrebno povećanje silicija nula ili negativno, pregledajte stanje topline i cilj proizvodnje umjesto da mehanički koristite formulu za dodavanje.

Fizički oblik FeSi također može utjecati na punjenje materijala i ugradnju u talinu. Za srodna razmatranja, pogledajte našeZahtjevi za veličinu -čestica ferosilicijumavodič.

Kako toplinski zapisi mogu poboljšati vašu sljedeću procjenu?

Istorijski podaci o proizvodnji mogu vam pomoći da odaberete realističniju pretpostavku oporavka silicija za buduće proračune.

Umjesto da koristite jedan postotak povrata za svaki razred čelika i radni uvjet, usporedite topline sa sličnim postupcima u peći ili loncu, stupnjevima dodavanja legure i ciljnim sastavima.

Koristan toplotni zapis trebao bi povezati planirani dodatak legure sa uočenom promjenom u hemiji rastaljenog čelika.

FeSi75 Predložak zapisa o dodavanju

Sljedeća prazna tabela može se koristiti za organiziranje stvarnih toplinskih podataka. Ne sadrži izmišljene proizvodne rezultate.

Za svaku toplinu zabilježite relevantnu fazu hemijske analize, razred legure, stvarni sastav serije, vrijeme dodavanja i sve druge dodatke koji sadrže silicijum{0}}.

Tamo gdje operativni podaci to dozvoljavaju, izračunajte efektivni doprinos silicijuma iz dodatka FeSi koristeći konzistentan maseni balans. Pregledajte rezultate za više uporedivih toplina umjesto odabira jedne neobično visoke ili niske vrijednosti povrata.

Ako se uvjeti proizvodnje promijene, pretpostavku oporavka treba pregledati prije nego što je primijenite na sljedeći proračun.

Ovi zapisi mogu podržati bolje{0}}procjene potrošnje legure i jasnije specifikacije kupovine, posebno kada se porede FeSi75, FeSi72 ili različiti sastavi serija.

Često postavljana pitanja

Može li se isti proračun koristiti za FeSi72?

Da. Isti pristup ravnoteže mase se može koristiti za FeSi72 ili drugu vrstu ferosilicijuma. Zamijenite silicijsku frakciju FeSi75 stvarnim sadržajem silicija odabrane legure i koristite odgovarajuću pretpostavku oporavka. FeSi72 može zahtijevati drugačiju masu legure za isto povećanje neto silicija.

Može li se potrošnja FeSi75 procijeniti samo iz čelične tonaže?

Ne. Težina čelika je samo jedan proračunski unos. Također vam je potreban početni i ciljni sadržaj silicija, stvarna koncentracija FeSi silicijuma, procijenjeni oporavak i svi relevantni doprinosi silicijuma iz drugih planiranih dodataka. Fiksna vrijednost kg/t ne može predstavljati svaku vrstu čelika ili toplinsko stanje.

Šta ako je izračunati dodatak manji od prirasta doziranja biljke?

Izračunatu količinu treba pregledati u odnosu na odobrene mogućnosti vaganja i doziranja postrojenja. Ako je potrebna količina ispod praktičnog prirasta opreme, metoda podešavanja bi trebala slijediti utvrđeni kontrolni postupak proizvodnje čelika. Nemojte automatski zaokruživati ​​dodavanje prema gore bez provjere učinka na željenu hemiju čelika.