【正文】 （ 2）高徑比：其值略小于氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐高徑比，取 。爐底一般作成平底，以便設(shè)置噴口，所以熔池常為截錐型。因此，近幾年來獲得迅速發(fā)展 。 表 2— 24 熱平衡表 收 入 支 出 項(xiàng) 目 熱 量 % 項(xiàng) 目 熱 量 % 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 渣中鐵珠物理熱 Fe 氧化 噴濺金屬物理熱 SiO2 成渣 輕燒白云石分解熱 P2O5 成渣 熱損失 煙塵氧化熱 爐襯中碳的氧化熱 合 計 合計 3 氧氣轉(zhuǎn)爐及相關(guān)設(shè)備設(shè)計 氧氣轉(zhuǎn)爐是轉(zhuǎn)爐煉鋼車間的主體設(shè)備。1[（ 152025） + 272 + （ 16901520） ] = kg 即廢鋼比為： %%10 0 ??? 熱平衡計算結(jié)果列于表 2—24。詳見表 2—23。 熱支出項(xiàng)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。P2O5 4880= Mn MnO 6594= SiO2 2CaO 熱收入項(xiàng)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。K） 表 2— 20 煉鋼溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng) 組 元 化學(xué)反應(yīng) ?? (kJ/kmol) ?? (kJ/kg) C [C]+1/2{O2}={CO} 氧化反應(yīng) 139420 11639 C [C]+{O2}={CO2} 氧化反應(yīng) 418072 34834 Si [Si]+{O2}=(SiO2) 氧化反應(yīng) 817682 29202 Mn [Mn]+1/2{O2}=(MnO) 氧化反應(yīng) 361740 6594 P 2[P]+5/2{O2}=(P2O5) 氧化反應(yīng) 1176563 18980 Fe [Fe]+1/2{O2}=(FeO) 氧化反應(yīng) 238299 4250 Fe 2[Fe]+3/2{O2}=(Fe2O3) 氧化反應(yīng) 722432 6460 SiO2 (SiO2)+2（ CaO） =（ 2CaO 表 2— 17 總物料平衡表 收 入 支 出 項(xiàng)目 重量（ kg） % 項(xiàng)目 重量（ kg） % 鐵 水 鋼水 （ ++） 廢 鋼 爐渣 （ ++） 石 灰 爐氣 （ ++） 螢 石 噴濺 輕燒白云石 煙塵 爐 襯 渣中鐵珠 氧 氣 （ ++） * 錳 鐵 硅 鐵 焦 粉 合 計 合計 *可以近似認(rèn)為（ +）之氧量系出鋼時鋼水二次氧化帶入 計算誤差：（ ） / = % 熱平衡計算 計算所需原始數(shù)據(jù) 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 2—18）；物理平均熱容（表 2—19）； 反應(yīng)熱效應(yīng)（表 2—20）；溶入鐵水中的元素對鐵熔點(diǎn)的影響（表 2—21）。 表 2— 15 鐵合金中元素的燒損量和產(chǎn)物量 類別 元素 燒損量（ kg） 脫氧量（ kg） 成渣量（ kg） 爐氣量（ kg） 入鋼量（ kg） 錳 鐵 C %10% = （ CO2） % 90%= Mn %20%= % 80%= Si %25% = % 75%= P % = S % = Fe % = 合計 硅 鐵 Al % 100%= Mn %20%=0.0004 * % 80%= Si %25%= % 75%= P %= * S %= * Fe %= 合計 總計 *可以忽略 脫氧和合金化后的鋼水成分如下： C Si % ）（ %1 0 % ?? ）（ %1 0 ?? Mn P ）（ % % ??? ）（ % % ?? S ）（ % % ?? 可見，含碳量尚未達(dá)到設(shè)定值。 第六步：計算脫氧和合金化后的物料平衡。 表 2— 10 爐氣量及其成 分 爐氣成分 爐氣量，（ kg） 體積（ m3 ） 體積 % CO CO2 SO2 H2O O2 * * N2 ** ** 合計 *爐氣中 O2的體積為 %= m3 ；重量為 32/= kg **爐氣中 N2 的體積系爐氣總體積與其它成分的體積之差；重量為 28/ = kg 第四步：計算脫氧和合金化前的鋼水量。本計算中，其值 為 + + + = m3 ； Gs ——不計自由氧的氧氣消耗量， kg。 表 2— 8 總渣量及其成分 爐渣成分 CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO FeO Fe2O3 CaF2 P2O5 CaS 合計 元素氧化成渣量（ kg） 0 0 6① 6② 0 1 3 石灰成渣量（ kg） 3 7 3 0 3 7 9 2 爐襯侵蝕成渣量（ kg） 4 9 6 4 5 8 生白云石成 渣量（ kg） 1 0 0 5 5 螢石成渣量（ kg） 2 8 3 8 8 0 5 1 5 總渣量（ kg） 9 4 2 7 0 6 2 0 2 1 43* % 7 3 100.00 *總渣量計算如下：因?yàn)楸?2— 8中除（ FeO）和（ Fe2O3）以外的渣為： +++ ++++=，而終渣∑ （ FeO） =15%，故總渣量為 = ① （ FeO）量 = %= ② （ Fe2O3）量 = 5%= 表 2— 9 實(shí)際耗氧量 耗氧項(xiàng)（ kg） 供氧項(xiàng)（ kg） 實(shí)際氧氣消耗量（ kg） 鐵水中元素氧化耗氧量（表 2— 5） 鐵水中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量（表 2— 5） 爐襯中碳氧化耗氧量（表 2— 6） 石灰中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量（表 2— 7） 煙塵中鐵氧化耗氧量（表 2— 4） 爐氣中自由氧耗量（表 2—10） +*= 合計 合計 *為爐氣中 N2之重量，詳見表 210 爐氣中含有 CO、 CO O N SO2 和 H2O。 表 2— 5 鐵水中元素的氧化產(chǎn)物及其成渣量 元素 反應(yīng)產(chǎn)物 元素氧化量（ kg） 耗氧量（ kg） 產(chǎn)物量（ kg） 備 注 C [C] {CO} 90%= [C] {CO2} 10%= Si [Si] (SiO2) 入 渣 Mn [Mn] （ MnO） 入 渣 P [P] (P2O5) 入 渣 S [S] {SO2} 40%1/3 = [S]+(CaO)= (CaS)+(O) 40%2/3 = * (CaS) 入 渣 Fe [Fe] (FeO) 56/72 = 入渣 ( 見表2—8) [Fe] (Fe2O3) 112/160 = 入渣 ( 見表2—8) 合計 成渣量 入渣組分之和 *由 CaO 還原出的氧量；消耗的 CaO 量 =56/32= 表 2— 6 爐襯蝕損的成渣量 爐襯蝕損量 成渣組分（ kg） 氣態(tài)產(chǎn)物（ kg） 耗氧量（ kg） CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 C CO C CO2 C CO， CO2 （ kg） （據(jù)表 2—4） 4 14%90% 28/12= 14%10% 28/12= 14%（ 90%16/12+10%32/12）= 合計 表 2— 7 加入熔劑的成渣量 類別 加入量（ kg） 成渣組分（ Kg） 氣態(tài)產(chǎn)物（ Kg） CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 P2O5 CaS CaF2 H2O CO2 O2 螢石 （據(jù) 表2—4） 2 3 8 8 8 5 1 0 5 生白云石 （據(jù) 表2—4） 0 0 0 5 5 石灰 *1 3*3 3 7 0 3 7 9 7 9 2*3 合計 5 1 5 3 1 2 0 0 2 4 2 成渣量 *1 石灰加入量計算如下：由表 2— 5~2— 7 可知，渣中已含的（ CaO） =++ +=；渣中已含（ SiO2） =+++=?？傇考捌涑煞秩绫? 2—8 所示。 本計算設(shè)定的冶煉鋼種為 Q235B 物料平衡基本項(xiàng)目 收入項(xiàng) 支出項(xiàng) 鐵水 鋼水 廢鋼 爐渣 熔劑（石灰、螢石、輕燒白云石） 煙塵 氧氣 渣中鐵珠 爐襯蝕損 爐氣 鐵合金 噴濺 表 2