【正文】 Si%25%=%75%=P%=0019S%=Fe%=合計 硅 鐵Al%100%=Mn%20%=%80%=Si%25%=%75%=P%=①S%=①Fe%=合計 總計 鐵合金脫氧和合金化后的鋼水的成分如下： 脫氧和合金化后的鋼水的成分如下： C % Si % Mn % P % S %可見，含碳量尚未達到設(shè)定值。為此需在鋼包內(nèi)加焦粉增碳。其加入量W1為： W1= ==焦粉生成產(chǎn)物如下：碳燒損量/㎏耗氧量/㎏氣體量/㎏成渣量/㎏碳入鋼量/㎏%25%=+(+)%=%=%075%=注：①COH2O和揮發(fā)分的總和（未計算揮發(fā)分燃燒的影響）。由此可得冶煉過程（即脫氧和合金化后）的物料平衡表216。 表216 Q275鋼 總物料平衡收入支出項目質(zhì)量%項目質(zhì)量%鐵水鋼水 9..52++0,0655廢鋼石灰爐渣 ++螢石輕燒白云石爐氣 ++爐襯氧氣噴濺 0,88錳鐵煙塵 硅鐵渣中鐵珠 焦粉合計注：計算誤差為（）/100%=%。①可近似認為（+）的氧量系出鋼水二次氧化所帶入。 Q275鋼熱平衡計算 計算所需原始數(shù)據(jù)表217 Q275鋼鋼種入爐物料及產(chǎn)物的溫度設(shè)定值名稱入爐物料產(chǎn)物鐵水①廢鋼其他原料爐渣爐氣煙塵溫度/℃12502525與鋼水相同14501450注①純鐵熔點為1536℃表218 物料平均熱容物料名稱生鐵鋼爐渣礦石煙塵爐氣固態(tài)平均熱容/kJ(㎏K)1——熔化潛熱/kJ㎏1218272209209209 —液態(tài)或氣態(tài)平均熱容/kJ(㎏K)1——計算所需基本原始數(shù)據(jù)有：各種入爐料及產(chǎn)物的溫度（表217）；物料平衡熱容（表218）；反應(yīng)熱效應(yīng)（表219）；溶入鐵水中的元素對鐵熔點的影響（表220）。其它數(shù)據(jù)參照物料平衡選取。表219 煉鋼溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng)組元化學(xué)反應(yīng)ΔH/kJkmol1ΔH/kJkg1CCSiMnPFeFeSiO2P2O5CaCO3MgCO3[C]+1/2{O2}={CO} 氧化反應(yīng)[C]+{O2}={CO2} 氧化反應(yīng)[Si]+{O2}=(SiO2) 氧化反應(yīng)[Mn]+1/2{O2}=(MnO) 氧化反應(yīng)2[P]+5/2{O2}=(P2O5) 氧化反應(yīng)[Fe]+1/2{O2}=(FeO) 氧化反應(yīng)2[Fe]+3/2{O2}=(Fe2O3) 氧化反應(yīng)(SiO2)+2(CaO)=(2CaOSiO2) 成渣反應(yīng)(P2O5)+4(CaO)=(4CaOP2O5) 成渣反應(yīng)CaCO3=（CaO）+{CO2} 分解反應(yīng)MgCO3=（MgO）+{CO2} 分解反應(yīng)13942504180728176823617401176563238227972243297133693054169050118020116393483429202659418980425064601620488016901405表220 溶入鐵水中的元素對鐵溶點的降低值元素CSiMnPSAlCrN、H、O在鐵中的極限溶解度/%無限無限溶入1元素使鐵熔點降低值/℃657075808590100氦、氫、氧溶入使鐵溶點的降低值/℃Σ=6適用含量范圍/%1≤3≤15≤≤≤1≤18 計算步驟以100kg鐵水為基礎(chǔ)。第一步：計算熱收入Qs。熱收入項包括：鐵水物理熱；元素氧化熱及成渣熱；煙塵氧化熱；爐襯中碳的氧化熱。（1）鐵水物理熱Qw：先跟據(jù)純鐵熔點貼水成分以及溶入元素對鐵熔點的降低值（表21表21和表220）計算鐵水熔點Tt，然后由鐵水溫度和生鐵熱容（表217和表218）確定Qw。 Tt=1536－(100＋8＋5＋30＋25)－6=℃ Qw=100[(1094－25)＋218＋(1250－1904)]= （2）元素氧化熱及成渣熱Qy：由鐵水中元素氧化量和反應(yīng)熱效應(yīng)（表219）可以算出，其結(jié)果列于表221。 表221 元素氧化熱和成渣熱反應(yīng)產(chǎn)物氧化熱或成渣熱/㎏反應(yīng)產(chǎn)物氧化熱或成渣熱/㎏C→CO11369=Fe→Fe2O36460=C→CO234834=P→P2O518980=Si→SiO229202=P2O5→4CaOP2O548880=Mn→MnO6594=SiO2→2CaOSiO21620=Fe→FeO4250=合計Qy（3）煙塵氧化熱Qc：由表24中給出的煙塵量參數(shù)和反應(yīng)熱效應(yīng)計算可得。 （4）爐襯中碳的氧化熱Q1：根據(jù)爐襯蝕損量及其含碳量確定。 故熱收入總值為：Qs=Qw＋Qy＋Qc＋Ql=表221 元素氧化熱和成渣熱反應(yīng)產(chǎn)物氧化熱或成渣熱/㎏反應(yīng)產(chǎn)物氧化熱或成渣熱/㎏C→CO11369=Fe→Fe2O36460=C→CO234834=P→P2O518980=Si→SiO229202=P2O5→4CaOP2O548880=Mn→MnO6594=SiO2→2CaOSiO21620=Fe→FeO4250=合計Qy第二步：計算熱支出Qz熱支出項包括：鋼水物理熱；爐渣物理熱；煙塵物理熱；爐氣物理熱；渣中鐵珠物理熱；噴濺物（金屬）物理熱；輕燒白云石分解熱；熱損失；廢鋼吸熱。（1）鋼水物理熱Qg：先按求鐵水熔點的方法確定鋼水熔點Tg；再根據(jù)出鋼和鎮(zhèn)靜時的實際溫降（通常前者為40~60℃，后者約為3~5℃/min，具體時間與鋼包大小和澆注條件有關(guān)）以及要求的過熱度（一般為50~90℃）確定出鋼溫度Tz；最后由鋼水量和熱容算出物理熱。Tg=1536－(65＋5＋30＋25)－6=℃式中，、Mn、P和S的含量。Ts=1520＋50＋50＋70=1690℃式中，50、50和70分別為出鋼過程的溫降、鎮(zhèn)靜及爐后處理過程中的溫降和過熱度。 Qg=[(1520－25)＋25＋(1690－1520)]= （2）爐渣物理熱Qr：令終渣溫度與鋼水溫度相同，則得： Qt=[(1690－25)＋209]= （3）爐氣、煙塵、鐵珠和噴濺金屬的物理熱Qx。根據(jù)其數(shù)量、相應(yīng)的溫度和熱容確定。詳見表222。 （4）生白云石分解熱Qb：根據(jù)其用量、成分和表219所示的熱效應(yīng)計算。 Qb=(%1690＋%1405)= （5）熱損失Qq：其他熱損失帶走的熱量一般約占總熱收入的3%~8%。本計算取5%，則得： Qf=Qs－Qg－Qr－Qx－Qb－Qq=表222 某些物料的物理熱項目參數(shù)/kJ備注爐氣物理熱[(145025)]=1450℃系爐氣和煙塵的溫度煙塵物理熱[(145025)]=渣中鐵珠物理熱[(152025)+272+(16901520)]=1520℃系鋼水溶點噴濺金屬物理熱1[(152025)+272+(16901520)]=合計Qx=（6）廢鋼吸熱Qf：用于加熱廢鋼的熱量系剩余熱量，即： Wf=247。1[0,699(1520－25)＋272＋(1690－1520)] =故廢鋼加入量Wf為： =%即廢鋼比為：=82,99%若不計爐渣帶走的熱量時： =%第三步:列出熱平衡表（表223）應(yīng)當(dāng)指出，加入鐵合金進行脫氧和合金化，會對熱平衡數(shù)據(jù)產(chǎn)生一定的影響。對轉(zhuǎn)爐用一般生鐵冶煉低碳鋼來說，所用鐵合金種類有限，數(shù)量也不多。經(jīng)計算，%~%，%~%，而這基本持平。 表223 Q275鋼 總熱平衡表收入支出項目熱量kJ%項目熱量kJ%鐵水物理熱鋼水物理熱元素氧化熱和成渣熱爐渣物理熱其中C氧化廢鋼吸熱 Si氧化爐氣物理熱Mn氧化煙塵物理熱P氧化渣中鐵鐵珠物理熱Fe氧化噴濺金屬物理SiO2氧化輕燒白云石分解熱P2O5氧化熱損失煙塵氧化熱爐襯中碳的氧 Q235鋼熱平衡計算 計算原始數(shù)據(jù)表224 Q235鋼鋼種鐵水廢鋼和終點鋼水的成分設(shè)定值 成分含量類別CSiMnPS鋼種Q235設(shè)定值0..25≤≤鐵水設(shè)定值廢鋼設(shè)定值終點鋼水設(shè)定值?痕跡注：?[C]和[Si]按實際生產(chǎn)情況選??；[Mn]、[P]和[S]分別按鐵水中相應(yīng)成分含量的30%、10%和60%留在鋼水中設(shè)定 物料平衡基本項目收入項有：鐵水、廢鋼、溶劑（石灰石、螢石、輕燒白云石）、氧氣、爐襯蝕損、鐵合金。支出項有：鋼水、爐渣、煙塵、渣中鐵珠、爐氣、噴濺。 表225 原料成分成分含量/%類別CaOSiO2MgOAl2O3Fe2O3CaF2P2O5SCO2H2OC灰分揮發(fā)分石灰螢石生白云石爐襯焦炭表226 鐵合金成分（分子）及其回收率（分母）成分含量/回收率%類別CSiMnAlPSFe硅鐵—錳鐵 ①— 表227 其它工藝參數(shù)設(shè)定值名稱參數(shù)終渣堿度ω(Cao)/ω(SiO2)=螢石加入量%生白云石加入量%爐襯侵蝕量%終渣∑ω(FeO)含量[按向鋼中傳氧量ω(Fe2O3)=(FeO)折算]15%,而ω(Fe2O3)/∑ω(FeO)=1/3,即ω(Fe2O3)=5%，ω(FeO)=%煙塵量%（其中ω(FeO)為75%，ω(Fe2O3)為20%）噴濺鐵損為鐵水量的1%名稱參數(shù)渣中鐵損（鐵珠）為渣量的6%氧氣純度99%，余者為N2爐氣中自由氧含量