【正文】 10010096　　　出鋼前10010098　　　FeSi還原初期　65100　0　還原后期　96100　60　FeCr還原初期100100　96　　FeTi還原初期100100　　　60Al還原初期預(yù)脫氧　　　　0　還原后期終脫氧　　　　40　FeSi粉還原期擴(kuò)散脫氧　50100　0　Al粉還原期擴(kuò)散脫氧　　　　0　表25其他數(shù)據(jù)名稱參數(shù)配碳量%，%熔化期脫碳量30%，30%=(金屬爐料配入量按100kg)電極消耗量5kg/t(金屬料)：其中熔化期占60%，氧化期和還原期各占20%爐頂高鋁磚消耗量(金屬料)：其中熔化期占50%,氧化期占35%，還原期占15%爐襯鎂磚消耗量5kg/t(金屬料)：其中熔化期占40%，氧化期和還原期各占30%熔化期和氧化期所需要氧量50%來(lái)自氧氣，其余50%來(lái)自空氣和礦石氧氣純度和利用率99%，余者為N2，氧利用率90%焦炭中碳的回收率75%（指配料用焦炭）碳氧化產(chǎn)物均按70%生成CO、30%生成CO2考慮煙塵量(金屬料)考慮 物料平衡基本項(xiàng)目收入項(xiàng)有：廢鋼、生鐵、焦炭、石灰、礦石、螢石、電極、爐襯鎂磚、爐頂高鋁磚、火磚塊、鐵合金、氧氣和空氣。支出項(xiàng)有：鋼水、爐渣、爐氣、揮發(fā)的鐵、焦炭中揮發(fā)分。 計(jì)算步驟以100kg金屬爐料（廢鋼+生鐵）為基礎(chǔ)，按工藝階段——熔化期、氧化期和還原期分布進(jìn)行計(jì)算，然后匯總成物料平衡表。第一步：熔化期計(jì)算。（1）確定物料消耗量：1）金屬爐料配入量。廢鋼和生鐵按85kg和15kg搭配，不足碳量用焦炭來(lái)配。其結(jié)果列于表26。計(jì)算所用原始數(shù)據(jù)見(jiàn)表25。表26 爐料配入量名稱用量/kg配料成分/kgCSiMnPSFe廢鋼 生鐵 焦炭 　　　　　合計(jì) ①碳燒損率25%2）其他原材料消耗量。為了提前造渣脫磷，先加入一部分石灰（20kg/t（金屬料））和礦石（10kg/t（金屬料））。爐頂、爐襯和電極消耗量見(jiàn)表25。（2）確定氧氣和空氣消耗量：耗氧項(xiàng)包括礦料中元素的氧化，焦炭和電極中碳的氧化；而礦石則帶來(lái)部分氧，石灰中CaO被自身S還原出部分氧。詳見(jiàn)表27。根據(jù)表25中的假定，應(yīng)由氧氣供給的氧氣為50%，50%=，=。由此可求出氧氣與空氣的實(shí)際耗氧量。詳見(jiàn)表28。上述（1）+（2）便是熔化期的物料收入項(xiàng)。表27 凈耗氧量的計(jì)算項(xiàng)目名稱元素反應(yīng)產(chǎn)物元素氧化量/kg耗氧量/kg供氧量/kg耗氧項(xiàng)爐料中元素的氧化C(C)→｛CO｝ 　(C)→｛CO2｝ 　Si(Si)→(SiO2) 　Mn(Mn)→(MnO) 　P(P)→(P2O5) 　Fe(Fe)→(FeO)① 　(Fe)→(Fe2O3)① 　小計(jì)　 　焦炭中碳的氧化C(C)→｛CO｝　(C)→｛CO2｝　電極中碳的氧化C(C)→｛CO｝ 　(C)→｛CO2｝ 　合計(jì)　　供氧項(xiàng)礦石Fe2O3Fe2O3=2Fe+3/2O2　　石灰SCaO+S=CaS+O　　 　合計(jì)　　　凈耗氧量　　?、倭铊F燒損率為2％，其中80％生成Fe2O3揮發(fā)掉成為煙塵的一部分；20％成渣。在20％這中，按3:1的比例分別生成(FeO)和(Fe2O3)。表28 氧氣與空氣實(shí)際消耗量氧氣/kg空氣/kg帶入O2帶入N2帶入O2帶入N2注：空氣中N2與O2的質(zhì)量比為77/23，假設(shè)空氣中氧的利用率為100%。（3）確定爐渣量：爐渣源于爐料中Si、Mn、P、Fe等元素的氧化產(chǎn)物，爐頂和爐襯的蝕損，焦炭和電極的灰分，以及加入的各種熔劑。結(jié)果見(jiàn)表29。（4）確定金屬量：金屬量Qi=金屬爐料重＋礦石帶入的鐵量－爐料中C、Si、Mn、P和Fe的燒損量＋焦炭配入的碳量=100++=。（5）確定爐氣量：爐氣來(lái)源于爐料以及焦炭和電極中碳的氧化產(chǎn)物CO和CO2，氧氣和空氣帶入的N2，物料中的H2O及其反應(yīng)產(chǎn)物，游離O2及其反應(yīng)產(chǎn)物，石灰的燒減（CO2），焦炭的揮發(fā)分。計(jì)算結(jié)果列于表210。表29 熔化期爐渣量的確定名稱消耗量/kg成渣組分/kgCaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3P2O5CaS合計(jì)爐料中元素的氧化Si 　 　　　　　　　 Mn 　　　　 　　　　 P 　　　　　　　　 Fe 　　　　　 　　 爐頂 略 　　 　　 爐襯 　　 　　 焦炭 略 　　 略　電極 略 略 　　　　　 礦石 　　 石灰 　　 合計(jì)　 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/％　.①石灰中CaO被自身S還原。②設(shè)Fe2O3全部還原，還原出的Fe量為1112/160=。表210 爐氣量計(jì)算項(xiàng)目氣態(tài)產(chǎn)物/kgCOCO2N2H2OH2揮發(fā)物合計(jì)爐料中C的氧化 　　　 焦炭帶入　 　 電極帶入 　　　　 礦石帶入　　　 　　 石灰?guī)搿?　 　　 氧氣帶入　　　　　 空氣帶入　　　　游離O2參與反應(yīng):CO+1/2O2=CO2　　　　H2O參與反應(yīng)：H2O+CO=H2+CO2　　 合計(jì) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%注：空氣含水量的計(jì)算條件：溫度為20℃，179。，179。（6）確定鐵的揮發(fā)量：由表27中的設(shè)定，2%80%=。上述（3）+（4）+（5）+（6）便是熔化期的物料支出量。由此可列出熔化期物料平衡表211。表211 熔化期物料平衡表收入支出項(xiàng)目質(zhì)量/kg%項(xiàng)目質(zhì)量/kg%廢鋼 金屬 生鐵 爐渣焦炭 爐氣電極 鐵的揮發(fā) 礦石 （其余煙塵）（列入總物料平衡表中）石灰 　　　爐頂 　　　爐襯 　　　氧氣　　　空氣　　　合計(jì)合計(jì)注：計(jì)算誤差=（）/100%=%第二步：氧化期計(jì)算。引起氧化期物料波動(dòng)的因素有：扒除熔化渣，造新渣；金屬中元素的進(jìn)一步氧化；爐頂、爐襯的蝕損和電極的蝕損。（1）確定渣量：1）留渣量。為了有利去磷，要進(jìn)行換渣，即通常除去70%左右熔化渣，而進(jìn)入氧化期只留下30%的渣。其組成見(jiàn)表212。2）金屬中元素的氧化產(chǎn)物。根據(jù)表23給出的值可以計(jì)算產(chǎn)物量，詳見(jiàn)表212。3）爐頂、爐襯的蝕損和電極的燒損量。根據(jù)表25的假定進(jìn)行計(jì)算，其結(jié)果一并列入表212。4）造新渣時(shí)加入石灰、礦石和火磚塊帶入的渣量，見(jiàn)表212。（2）確定金屬量：根據(jù)熔化期的金屬量以及表212中的元素?zé)龘p量和礦石還原出來(lái)的鐵量，即可得氧化末期的金屬量為：(+++++)+=。（3）確定爐氣量：計(jì)算方法如同熔化期。先求凈耗氧量（表213），再確定氧氣與空氣消耗量（表214），最后將各種物料或化學(xué)反應(yīng)帶入的氣態(tài)產(chǎn)物歸類(lèi)，而得其結(jié)果（表215）。熔化期和氧化期的綜合物料平衡比列于表216。氧化期末金屬成分見(jiàn)表217。表212 氧化期渣量的確定名稱消耗量/kg成渣組分/kgCaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3P2O5CaS合計(jì)　 爐料中元素的氧化或燒損Si 　 　　　　　　　 Mn　　　　　　　　P　　　　　　　　Fe　　　　　　　S 　　　　　　　 爐頂蝕損量 略 　　略　　 爐襯蝕損量 　　 　　 電極燒損量 略 略略　　　　　 石灰?guī)? 　　 礦石帶入 　　 火磚塊帶入 　　 　　 合計(jì)　 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/％　 ①石灰中CaO被自身S還原。表213 凈耗氧量的計(jì)算名稱元素?zé)龘p量/kg反應(yīng)產(chǎn)物耗氧量/kg供氧量/kg金屬中元素的氧化C(C)→｛CO｝　(C)→｛CO2｝　Si (Si)→(SiO2) 　Mn (Mn)→(MnO)　P(P)→(P2O5)　Fe(Fe)→(FeO)　(Fe)→(Fe2O3)　電極中碳的氧化C (C)→｛CO｝ 　(C)→｛CO2｝ 　合計(jì)　　　 　礦石供氧Fe2O3 Fe2O3=2Fe+3/2O2　 石灰中S還原CaOS CaO+S=CaS+O　 金屬中S還原CaO供氧S CaO+S=CaS+O　合計(jì)　　　　凈耗氧量　　　 表214 氧氣和空氣實(shí)際消耗量氧氣/kg空氣/kg帶入O2帶入N2帶入O2帶入N2表215 爐氣量項(xiàng)目氣態(tài)氧化物/kgCOCO2N2H2OH2合計(jì)金屬中C的氧化　　　電極帶入 　　　礦石帶入　　　 　石灰?guī)搿?　 　氧氣帶入　　　　空氣帶入　　　游離O2反應(yīng):CO+1/2O2=CO2　　　H2O反應(yīng)：H2O+CO=H2+CO2　 合計(jì) 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%注：空氣含水量的計(jì)算：溫度為20℃，179。，179。表216 熔化期和氧化期綜合物料平衡表收入支出項(xiàng)目質(zhì)量/kg%項(xiàng)目質(zhì)量/kg%廢鋼 金屬生鐵 爐渣焦炭 爐氣電極 鐵的揮發(fā) 礦石 （其余煙塵）（例如總物料平衡表中）石灰 　　　火磚塊 　　爐頂 　　　爐襯 　　　氧氣　　　空氣　　　合計(jì)合計(jì)注：計(jì)算誤差=（）/100%=%表217 氧化期末金屬成分(質(zhì)量百分?jǐn)?shù))CSiMnPS第三步、還原期計(jì)算：還原期采用白渣操作。引起該期物料變化的因素有：扒除氧化渣，再造稀薄渣；擴(kuò)散脫氧和沉淀脫氧。（1）確定渣量：1）殘?jiān)?。工藝上要求盡量扒凈氧化渣，但實(shí)際操作條件下難以完全除去?，F(xiàn)定殘?jiān)繛?%，5%=（見(jiàn)表212）.其組成列于表218。2）造稀薄渣加入的渣料。渣料組成比為m(石灰)：m(螢石)：m(火磚塊)=3：1：，其用量應(yīng)保證順利完成脫硫任務(wù)。根據(jù)理論和實(shí)踐，%以下，加入量為鋼水量的2%～3%，本計(jì)算取3%。如暫定鋼水量為98kg，則得到渣料量為