【文章內(nèi)容簡介】 iO2MgOAl2O3CaF2Fe2O3CO2H2OP2O5S石灰螢石鐵礦石火磚塊高鋁磚鎂砂焦炭灰電極灰表43 爐料中元素?zé)龘p率成分CSiMnPS燒損 率（%）熔化期氧化期25～40取30 70～95取85全部燒損60～70取65 2040～50取45 可以忽略25～30取27～%（%）確定（%的脫碳量）%來確定表44 合金中元素的回收率合金材料加入時間回收率（%）CSiMnAlFeMnFeSiAlAl粉FeSi粉還原初期出鋼前還原初期還原后期還原初期預(yù)脫氧還原后期終脫氧還原期擴(kuò)散脫氧還原期擴(kuò)散脫氧100100100100659550969810010010006004000收入項有：廢鋼、生鐵、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。支出項有：鋼水、爐渣、爐氣、揮發(fā)的鐵。 。以100kg金屬料（廢鋼+生鐵）為基礎(chǔ)，按工藝階段——熔化期、氧化期和還原期分別進(jìn)行計算，然后匯總成物料平衡表。第一步：熔化期計算1） 確定物料消耗量：A 、金屬爐料配入量。廢鋼和生鐵按75 kg和25 ,計算用原始數(shù)據(jù)見表45。表45其它數(shù)據(jù)名稱參數(shù)配碳量熔化期脫碳量電極消耗量爐頂高鋁磚消耗量爐襯鎂磚消耗量熔、氧化期所需氧氧氣純度和利用率焦炭中碳的回收率碳氧化產(chǎn)物煙塵量% ，%30%，即 30%=5kg/t （金屬料），其中熔化期占60% ，氧化期和還原期各占20% kg/t（金屬料）：其中熔化期占50%，氧化期占35%，還原期15%5kg/t （金屬料）其中熔化期占40%；氧化期和還原期各占30%50%來自氧氣，其余50%來自空氣和礦石99%，余者為N2 ，氧利用率90%75%（系指配料用焦炭）均按70%生成CO，30%生成CO2（金屬料）考慮表46 爐料配入量名稱用量(kg)配料成分CSiMnPSFe廢鋼生鐵合計*碳燒損率25%B、其它原材料消耗量。為了提前造渣脫磷，先加入一部石灰（20kg/t金屬料）和礦石（10kg/t金屬料）。爐頂、爐襯和電極消耗量見表45。2）.確定氧氣和空氣消耗量：耗氧項包括爐料中元素的氧化，電極中碳的氧化而礦石則帶來部分氧，石灰中CaO被自身S還原出部分氧。前后二者之差即為所需凈氧量— ， 詳見表47。根據(jù)表45中的假定，應(yīng)由氧氣供給的氧為50%，50% =， 空氣應(yīng)供氧 = 。由此可求出氧氣與空氣的實際耗量，詳見表48。1）+2）便是熔化期的物料收入量。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，爐頂和爐襯蝕損和電極灰分，以及加入的各種熔劑，結(jié)果見表49。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，即 Qi= 100+=5）確定爐氣量：爐氣來源于爐料和電極中碳的氧化產(chǎn)物CO和CO2，氧氣和空氣帶入的氮?dú)狻Ｎ锪现械腍2O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） 等，其計算結(jié)果列于表410。表47 凈氧量的計算項目名稱元素反應(yīng)產(chǎn)物(kg)元素氧化量(kg)耗氧量(kg)供氧量(kg)耗氧項爐料中元素的氧化CSiMnPFe[C] →{CO}[C] →{CO2}[Si] →(SiO2)[Mn] →(MnO)[P] →(P2O5)[Fe] →(FeO)*[Fe] →(Fe2O3)*30%70%=30%30%=85%=65%=45%=2%15%=2%85%=小計電極中碳氧化C[C] →{CO}[C] →{CO2}%70%=%30%=合計供氧項礦石石灰Fe2O3SFe2O3 =2Fe+3/2O2CaO + S=CaS+O148/160=合計凈耗氧量 = *令鐵燒損率為2%，其中80%生成Fe2O3揮發(fā)掉成為煙塵；20%成渣，在這20%中，按3：1之比例分別生成（FeO）和（Fe2O3）表 48 氧氣與空氣實際消耗量氧氣（kg）空氣(kg)帶入O2帶入N2帶入O2帶入N2( m3)()1%=( m3)()(77/23)=( m3)+= ( m3)+= ( m3)*77/23為空氣中N2與O2的質(zhì)量比6)確定鐵的揮發(fā)量 由表47中的設(shè)定,鐵的揮發(fā)量為:2%80%= 3)+4)+5)+6)便是熔化期的物料支出量。由此可列出熔化期的物料平衡如表411。表49熔化期爐渣的確定名稱消耗量(kg)成渣組分（kg）備注CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOFe2O3P2O5CaS合計爐料中元素氧化SiMnPFe60/28 SiO271/55 MnO142/62 P2O575%72/56 （FeO）25%160/112 （Fe2O3）爐頂爐襯電極礦石石灰合計%略略 略100灰分入渣灰分入渣設(shè)Fe2O3全部還原○33見表47之注石灰中CaO被自身S還原， CaO。 Fe2O3還原出的Fe量為1112/160= kg 表410爐氣量計算項目氣態(tài)產(chǎn)物（kg）備注COCO2N2H2OH2揮物合計爐料中C的氧化電極帶入礦石帶入石灰?guī)胙鯕鈳肟諝鈳胗坞xO2參與反應(yīng)CO+1/2O2=CO2H2O參與反應(yīng)H2O+CO= H2+CO228/12=28/12=10%28/16=28/18=44/12=44/12=%=10%44/16=44/18=*2/18=0合計0%100%*計算條件是:常溫(20℃),常壓()下空氣相對濕度為70%。20℃。露點溫度14℃,先求濕空氣體積((273+20)/273()=)再算含水量.表411 熔化期的物料平衡收入支出項目質(zhì)量(kg)%項目質(zhì)量(kg)%廢鋼生鐵電極礦石石灰爐頂爐襯氧氣空氣合計100金屬爐渣爐氣鐵的揮發(fā) 100注：計算誤差=（）/100%=% 第二步：氧化期計算引起氧化期物料波動的因素有：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燒損。1） 確定渣量A、 留渣量。為了有利去磷，要進(jìn)行換渣。即通常除去70%左右的熔化渣，而進(jìn)入氧化期只留下30%的渣，其組成見表412。B、金屬中元素的氧化產(chǎn)物。根據(jù)表43給出的值可以計算產(chǎn)物量，詳見表412。C、爐頂、爐襯的蝕損和電極的燒損量。根據(jù)表45的假定進(jìn)行計算，其結(jié)果一并列入表412中。表412氧化期渣量的確定名稱消耗量成渣組分（%）CaOSiO2MgOAl2O3 MnO FeOFe2O3P2O5CaS合計留渣30%=金屬中元素的氧化SiMnPFeS 爐頂損量爐襯損量電極損量石灰?guī)氲V石帶入火磚帶入合計% 略 略 略 略略 *石灰中CaO被自身S還原， CaO。D、造新渣時加入石灰、礦石和火磚塊帶入的渣量，見表412。渣量計算的幾點說明：關(guān)于石灰消耗量。由表412可知，除石灰?guī)氲囊酝猓幸押蠸iO2=++++++=。已含CaO=++++=。，故石灰加入量為：[R∑（SiO2）∑(CaO)]/(%CaO石灰R%SiO2)=(%%)=關(guān)于磷的氧化量：根據(jù)表47，可近似求得：[（）/%]= kg關(guān)于鐵的燒損量：一般可以設(shè)定，%時，渣中∑Fe約達(dá)7%，且其中75%系（FeO）,15%為（Fe2O3）,因此，渣中含（FeO）為（7%75%72）/56=%，含（Fe2O3）為（7%25%160）/112=%。由表412可知，除FeO ++++++=,故總渣量=（）%= ,于是可得（FeO）=,（Fe2O3）=.2) 確定金屬量：根據(jù)熔化期期的金屬量以表412中的元素?zé)龘p量和礦石還原出的鐵量，即可求得氧化未期的金屬量為： (+++++*)+= (*為碳的燒損量近似值，即（） %=)表413 凈氧量的計算名稱元素?zé)龘p量(kg)反應(yīng)產(chǎn)物耗氧量(kg)供氧量(kg)備注金屬中元素的氧化CSiMnPFe[C] →{CO}[C] →{CO2}[Si] →(SiO2)[Mn] →(MnO)[P] →(P2O5)[Fe] →(FeO)*[Fe] →(Fe2O3)* 電極中碳的氧化合計礦石供氧石灰中S還原CaO供氧金屬中S還原CaO供氧合計凈耗氧量CFe2O3SS99%=[C] →{CO}[C] →{CO2}Fe2O3 =2Fe+3/2O2CaO + S=CaS+OCaO + S=CaS+O3）確定爐氣量：計算方法如同熔化期：先求凈耗氧量（表413），再確定氧氣與空氣消耗量（表414），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，而得其結(jié)果（表415），具體算法可參考表410。熔化期和氧化期的綜合物料平衡表列于表416中。表 414 氧氣與空氣實際消耗量氧氣（kg）空氣(kg)帶入O2帶入N2帶入O2帶入N2(90%)=()()1%=()()(77/23)=()+= ()+= ( m3)注：氧氣供氧50%，50%=。=表415爐氣量項目氣態(tài)產(chǎn)物（kg）備注COCO2N2H2OH2合計金屬中C的氧化電極帶入礦石帶入石灰?guī)胙鯕鈳肟諝鈳?br />