【正文】 ，現(xiàn)在還難以做到精確測量。 [3] 氧氣頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐的物料平衡和熱平衡 物料平衡計算 計算原始數(shù)據(jù) 基本數(shù)據(jù)有：冶煉鋼種及其成 分鐵水和廢鋼成分、終點鋼水成分（表 31）；造渣用熔劑及爐襯等的原材料的成分（表 32）；脫氧和合金化用鐵合金的成分及其回收率（表 33）；其它工藝參數(shù)（表 34）。本計算設(shè)定的冶煉鋼種為 Q235A. 成分含量 /% 類別 C Si Mn P S 鋼種 Q235A 設(shè)定值 ≤ ≤ 鐵水設(shè)定值 廢鋼設(shè)定值 終點鋼水設(shè)定值 痕跡 第 14 頁 表 32 原材料的成分 含量% 類別 CaO O2 MgO Al2O3 Fe2O3 GaF2 P2O5 S CO2 H2O 灰分 揮發(fā)分 石灰 0 0 0 6 0 螢石 0 0 0 0 0 白云石 0 0 0 0 0 爐襯 0 0 0 0 焦炭 8 0 0 表 33 鐵合金成分及其回收率 含量 /% 類別 C Si Mn Al P S Fe 硅鐵 — , 75 , 80 , 0 , 100 ,100 ,100 錳鐵 0, 90① , 75 , 80 — , 100 , 100 ,100 ① 10%C 與氧生成 CO 第 15 頁 表 34 其他工藝參數(shù)設(shè)定值 名稱 參數(shù) 名稱 參數(shù) 終渣堿度 螢石加入量 生白云石加入量 爐襯侵蝕量 終渣∑ W(FeO)含按 W(FeO)= W(FeO)折算 煙塵度 噴濺鐵損 W(GaO/W(SiO2)= 為鐵水的 % 為鐵水的 % 為鐵水的 % 15%，而 W(Fe2O3)/∑W(FeO)=1/3,即 W(Fe2O 3 )=5% ，W(FeO)=% 為鐵水量的 %（其中 W(FeO)為 75%，W(Fe2O3)為 20% 為鐵水量的 1% 渣中鐵損（鐵珠） 氧氣純度 爐氣中自由氧含量 氣化去硫量 金屬中 [C]的氧化產(chǎn)物 廢鋼量 為渣量的 6% 99%，余者為 N2 %（體積比） 占總?cè)チ蛄康?1/3 90%C 氧化成 CO，10%C 氧化成 CO2 由熱平衡計算來確定，本計算結(jié)果為鐵水量的%，即廢鋼比為 % 物料平衡的基本項目 收 入項 支出項 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 計算步驟 以 100kg 鐵水為基礎(chǔ)進行計算。 總渣量包括鐵水中元素氧化，爐襯蝕損和加入熔劑的成渣量?？傇考捌涑煞秩绫?38 所示。 氧氣實際消耗量為消耗項與攻入項之差，見表 39。消耗的 CaO 量 = 56/32=。因設(shè)定的終渣堿度 R=；故石灰加入量為類別 加入量 /kg 成渣組分 /kg 氣態(tài)產(chǎn)物 kg/s CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 P2O5 Gas GaF2 H2O CO2 O2 螢石 生白灰 石灰 ① ② ③ 合計 成渣量 第 18 頁 [R∑w (SiO2)－ ∑w（ CaO） ]/[w（ CaO 石灰 ） － Rw (SiO2 石灰 )]=(%－%)= (石灰中 CaO 含量 ) － (石灰中 S→ CaS 自耗的 CaO 含量 )。 表 38 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） ② ③ 石灰成渣量（ kg） 耐火材料蝕損量（ kg） 輕燒白云石成渣量（ kg） 螢石成渣量（ kg） 總渣量 （ kg） ① % 總 渣 量 計 算 如 下 : 因 為 表 39 中除 (FeO) 和 (Fe 2 O 3 ) 以 外 的 渣 量為 :+++++++=, 而終渣∑(FeO)=15%(表 5)故總渣量為 。 ② (Fe2O3)量 = 5%﹣ ﹣ ﹣ =。詳見表 39。其中 CO， CO2， SO2和 H2O 可表 查得， O2和 N2則有爐氣總體積來 確定。本計算中，其值為 + + + Gs — 不 計 自 由 氧 的 氧 氣 消 耗 量 ， Kg 。轉(zhuǎn)換得來的。 表 310 爐氣量及其成分 第 20 頁 爐氣成分 爐氣量（ Kg） 體積（ m3 ） 體積 % CO CO2 SO2 H2O O2 ① N2 合計 爐氣中 O2的體積為 %= m3 ，重量為 32/= 爐氣中的 N2 的體積為爐氣總體積與其它成分的體積之差；重量為28/=。 鋼水量 Qg=鐵水量－鐵水中元素的氧化量－煙塵－噴濺和渣中的鐵損； Qg=100 － － （ 75%56/72 － 20%112/160 ）++6%=。利用表 1 的數(shù)據(jù)先確定廢鋼種元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（表 313）。 先根據(jù)鋼種成分設(shè)定值和（ 31）和鐵合金成分 及其回收率（ 33） 算出錳鐵和硅鐵的加入量，再計算其元素的燒損量。 錳鐵加入量 W錳 =(%) (% 80%)= 硅鐵加入量 W硅 = % (+) (% 75%)= 315 鐵合金中元素?zé)龘p量及其產(chǎn)物量 類別 元素 燒損量 脫氧量 成渣量 爐氣量 入鋼量 錳 鐵 C %10%= (CO2) %90%= Mn %?10%= %80%= Si %?25%= %75%= 第 23 頁 P %= S %= Fe %= 合計 硅 鐵 Al ?%?100%= Mn ?%?20%= ?0..5%?80%= Si ?%?25%= ?%?75%= P ?%=* S ?%=* Fe ?%= 合計 總計 脫氧和合金化后的鋼水成分如下： W(C)=(%+ 100%)=% W(Si)=(+)/ 100%=% W(Mn)=[%+(+)/ 100%]=% W (P)=(%+ 100%)=% W(S)=(%+ 100%)=%。其加入量 W1為： W1=()%鋼水量 /焦炭中 C 含量 C 回收率 =%%/%75% 第 24 頁 = 表 315 焦粉生成的產(chǎn)物 碳燒損量/kg 耗氧量 /kg 氣體量 /kg① 成渣量 /kg 碳入鋼量 /kg %25%=0.012 +(+5.52)%= %= %75%=37 ① 為 CO H2O 和揮發(fā)分的總和（未計算揮發(fā)分燃燒的影響）。 表 316 總物料平衡表 收入 支出 項目 質(zhì)量（ kg） % 項目 質(zhì)量（ kg） % 鐵水 廢鋼 石灰 螢石 白云石 爐襯 氧氣 錳鐵 硅鐵 焦粉 鋼水 爐渣 爐氣 噴濺 煙塵 渣中濺珠 合計 注： 計算誤差：（ ） /100%=%； ①可近似認為（ +）的氧量系出鋼水二次氧化所帶入。 表 317 入爐物料及產(chǎn)物的溫度設(shè)定 名稱 入爐物料 產(chǎn)物 鐵水 廢鋼 其他原料 爐渣 爐氣 煙塵 溫度 (℃ ) 1250 25 25 與鋼水相同 1450 1450 表 318 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/） 熔化潛熱 218 272 209 209 209 液態(tài)或氣態(tài)平均熱容 表 319 煉鋼溫度下的反應(yīng)熱效應(yīng) 組元 化學(xué)反應(yīng) ?H（ kJ/kmol） ?H（ kJ/kmol） 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 第 26 頁 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) 238229 4250 Fe 2[Fe]+3/2{O2}=(Fe2O3) 氧化反應(yīng) 722432 6460 SiO2 (SiO2)+2(CaO)=() 成渣反應(yīng) 97133 1620 P2O5 (P2O5)+4(CaO)=() 成渣反應(yīng) 693054 4880 CaCO3 CaO3=(Cao)+{CO2} 分解反應(yīng) 169050 1690 MgCO3 MgCO3=(MgO)+ {CO2} 分解反應(yīng) 118020 1405 表 320 溶入鐵中的元素對鐵的熔點的降低值 元素 C Si Mn P S Al Cr N,H,O 在鐵中的極限溶解度 （ %） 無限 無限 ?=6 溶入 1%元素使鐵熔 點的降低值（ ℃ ） 65 70 75 80 85 90 100 8 5 30 25 3 適用含量范圍（ %） ? ?3 ?15 ? ? ?1 ?18 計算步驟 以 100Kg 鐵水為基礎(chǔ) 。 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