转炉炉型设计物料平衡热平衡计算

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1、转炉物料平衡和热平衡计算（一）原始数据<给定>一、原材料成分1.铁水成分和温度表1铁水和终点钢水成分(%)原料CSiMnPS温度/℃1250（以铁水3.950.650.450.120.0351240为准）终点钢水0.12—0.140.0130.025实测钢中[Ｐ、Ｓ]影响渣质,喷溅和炉容比,[Si]影响炼铁焦比和转炉废钢加入量(目前要求[Si]<0.80%)。2.渣料和炉衬成分表2渣料和炉衬成分(%)种CaOSiO2MgOAl2O3SPCaF2FeOFe2O3烧碱H2OC类石90.52.02.0

2、1.40.103.50灰矿1.04.610.441.100.0729.461.50.40石萤6.00.471.750.090.4489.02.00石生白44.02.034.03.04.04.0云石炉43.52.51.01.0衬3.冶炼钢种和废钢成分表3目标冶炼钢种和废钢成分%CSiMnPS钢种Q-2340.14~0.220.12~0.300.40~0.64≤0.044≤0.040废钢0.150.200.460．020.025成品钢和废钢温度以室温24℃为准。4.各材料的比热容表4各材料的比热容-固态

3、平均比热/KJ·kg溶化潜液（气）态平均比热容/项目1-1-1-1-1·k/KJ·kgKJ·kg·k生铁0.744217.4680.8368钢0.699217.690.8368炉渣209.201.247炉气1.136烟尘1.000209.20矿石1.046209.205.各反应热效应（认为25℃与炼铁温度下两者数值近似）表5反应热效应-1元素反应反应热/KJ·kgCC1O2CO109402CCOCO3442022SiSiOSiO28314222P5OPOP222518

4、923MnMn1O2MnO70202FeFe1O2FeO40202Fe3OFeOFe22236670SiO2SiO22CaO2CaOSiO22070P2O5P2O54CaO4CaOP2O54020二、假设条件根据各类转炉生产实际工程假设：（1）炉渣中铁珠量为渣量的8%；（2）喷溅损失为铁水量的0.85%；（3）熔池中碳的氧化生成90%CO，10%CO；2（4）烟尘量为铁水量的1.6%，其中烟尘中(FeO)77%，(FeO)20%；23（5）炉衬侵蚀量为铁水

5、量的0.4%；（6）炉气温度取1440℃，炉气中自由氧含量为总炉气量的0.5%；（7）氧气成分：98.4%氧气，1.4%氮气。(二)物料平衡计算由铁水成分冶炼钢种可选用单渣发不留渣的操作。为简化计算，物料平衡以100kg铁水为计算基础。一、炉渣量及炉渣成分的计算炉渣来自元素的氧化，造渣材料和炉衬侵蚀等。1.铁水中各元素的氧化量%表6铁水中各元素的氧化量%原料CSiMnPS温度/℃1250（以铁水3.950.650.450.120.0351240为准）终点钢水0.12—0.140.0130.025实测

6、氧化量3.830.650.310.1070.01转入表7说明：[Si]——碱性渣操作时终点[Si]量为痕迹；[P]——单渣法去磷约90%（±5%）；[Mn]——终点余锰量约30~40%，这里实测为30%；[S]——转炉去硫约30~50%；[C]——终点碳与钢种及磷量有关，要求出钢后加铁合金增碳的量能满足钢的规格中限，即：[C]终点=[C]中限—[C]增碳；这里取[C]终=0.15%,可满足去磷保碳与增碳两个条件。2.铁水中各元素的氧化量，耗氧量和氧化产物量的计算。表7铁水中各元素的氧化量，耗氧量和氧

7、化产物量数据元素反应式元素氧消耗氧化产备注化（kg）（kg）物（kg）C13.83×0.9168.043[C]+O2=CO=3.4473.447×212=4.596C[C]+O2=CO23.83×0.1321.400.383×=0.38312=1.02Si[Si]+O2=(SiO2)0.65321.390.65×28=0.743Mn10.31160.40[Mn]+O2=0.31×255=0.09（MnO）P50.107800.2452[P]+O2=0.107×622=0.138（P2O5）S[S]+

8、O=SO1320.01设122为气化去0.01×0.005×2232硫=0.005=0.005Fe11.0210.2931.314见表13及[Fe]+O2说明2=(FeO)S[S]+(CaO)10.005产生的CaS此处剩下0.01×=(CaS)+[O]216有：1/2S元素由×−=0.0053272CaO除去并=−0.00250.005×32生成[O]；S=0.011消耗CaO的量为：0.005×56=320.00875Fe320.4600.1970.657见表13