转炉物料平衡及热平衡计算

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1、顶底复吹转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算1物料平衡计算1.1计算原始数据基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废铁的成分、终点钢水成分；造渣用溶剂及炉衬等原材料成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率；其他工艺参数。表1-1钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值成分含量/%类别CSiMnPS钢种Q235设定值0.180.25.0.55≤0.045≤0.050铁水设定值4.150.700.200.2000.030废钢设定值0.180.250.550.0300.030终点钢水设定值0.10痕迹0060.0200.018表1-2原材料成分成分含量/%类别CaSiO

2、2MgOAl2O3Fe2O3CaF2P2O5SCO2H2OC灰分挥发分石灰88.002.50.2.601.500.500.100.060.10萤石0.305.500.601.601.5088.000.900.101.50生白云石36.400.8025.601.0036.20炉衬1.203.0078.801.401.6014.0焦炭0.5881.512.45.52表1-3铁合金成分（分子）及其回收率（分母）成分回收率/%类别CSiMnAlPSFe硅铁——73.00/750.50/802.50/00.03/1000.05/10023.92/100锰铁6.60/

3、900.50/7567.8/80——0.13/1000.23/10024.74/100表1-4其他工艺参数设定值名称参数终渣碱度w(CaO)/w(SiO2)=3.5萤石加入量为铁水量的0.5﹪生白云石加入量为铁水量的2.5﹪炉衬蚀损量为铁水量的0.3﹪终渣∑w(FeO)含量(按向钢中传氧量w(Fe2O3)＝1.35w(FeO)折算)15﹪而ω(Fe2O3)/∑ω(FeO)=1/3,即金属中[C]的氧化产物w(Fe2O3)＝5﹪，w(FeO)=8.25﹪烟尘量为铁量的1.5﹪(其中w(FeO)为75﹪w(Fe2O3)的20﹪)喷溅铁损为铁水量的1﹪渣中铁损(

4、铁珠)为渣量的6﹪氧气纯度99﹪，余者为N21%炉气中自由氧含量0.5﹪(体积比)气化去硫量占总去硫量的1/3金属中[C]的氧化物90﹪C氧化成CO，10﹪C氧化成CO2废钢量由热平衡计算确定，本计算结果为铁水量的13.35﹪，即废钢比为11.78﹪1.1.2物料平衡的基本项目收入项有：铁水、废钢、溶剂（石灰、萤石、轻烧白云石）、氧气、炉衬蚀损、铁合金。支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。1.1.3计算步骤以100㎏铁水为基础进行计算。第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。总渣量包括铁水中元素氧化，炉衬腐蚀和加入溶剂的成渣量。其各项成渣

5、量分别列于表5-5~表5-7。总渣量及成分如表5-8所示：表5-5铁水中元素的氧化产物及其成渣量元素反应产物元素氧化量/㎏耗氧量/㎏氧化产物量/㎏备注C[C]+1/2O2→{CO}4.05×90%=3.653.65*16/12=4.868.505　[C]+O2→{CO2}3.90×10%=0.4050.4*32/12=1.081.5　Si[Si]+O2→(SiO2)0.700.70*32/28=0.81.714入渣Mn[Mn]+1/2O2→(MnO)0.20×70%=0.140.14*16/44=0.0410.181入渣P2[P]+5/2O2→(P2O5)

6、0.20×90%=0.180.18*80/62=0.230.410入渣S　[S]+O2→{SO2}0.03×1/3=0.010.001*32/32=0.010.02　[S]+[CaO]→(CaS)+(O)0.03×2/3=0.020.002*(-16)/32=-0.010.045入渣Fe[Fe]+1/2O2→(FeO)1.078×56/72=0.8380.838*16/46=0.241.078入渣（表1-8）　2[Fe]+3/2O2→(Fe2O3)0.600×112/160=0.4250.421*48/112=0.1820.607入渣（表1-8）合计6.3

7、637.433　　成渣量　　3.821入渣组分之和①由CaO还原出的氧量；消耗CaO量=0.02×56/32=0.035㎏。表1-6炉衬腐蚀的成渣量炉衬蚀损渣量/㎏成渣组分/㎏气态氧化物/㎏耗氧量/㎏ CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3C→COC→C→CO，CO2CO202(表1-4)0.0030.0060.1580.0030.0030.0590.0100.021合计0.1730.0690.0211-7加入溶剂的成渣量类别加入量㎏成渣组分/㎏气态氧化物 CaOMgOSiO2Al2O3Fe2O3P2O5CaSCaF2H2OCO2O2萤石0.50.002

8、0.0030.0280.0080.0080.0050.0010.4