【正文】 消耗的CaO量=56/32=。表 37 爐襯蝕損的成渣量成渣組分（kg） 氣態(tài)產(chǎn)物（kg） 耗氧量（kg）爐襯蝕損量（kg） CaO SiO2 MgO Al2O3 Fe2O3 C→CO C→CO2 C→COC→CO 2（據(jù)表 34） 合計 表 38 加入熔劑的成渣量成渣組分（kg） 氣態(tài)產(chǎn)物（kg）類別 加入量（kg） CaO MgO SiO2 Al2O3 Fe2O3 P2O5 CaS CaF2 H20 CO2 O2螢石 （據(jù)表 34）輕燒白云石 據(jù)表（34） 5石灰 【1】 ]2[ 【3】合計 成渣量 注：[1]石灰加入量計算如下：由表 312～314 可知，渣中已含（CaO）=+++=。 （SiO 2）=+++=。因設(shè)定的終渣堿度 R=；故石灰加入量[R∑(SiO2)∑(CaO)]/(%CaO 石灰R? %SiO2石灰石)=（）/(88%%)=[2]為（石灰中 CaO 含量）（石灰中 S→CaS 自消耗的 CaO 量）=88%=[3]由 CaO 還原 S 出的氧量，計算方法同表 36 之注。表 39 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） ][][ 石灰成渣量（kg） 爐襯蝕損量（kg） 輕燒白云石成渣量（kg） 螢石成渣量（kg） 總渣量 （kg） ]1[095.% 注：[1]總渣量計算如下；因為表 39 中除（FeO）和（Fe2O3）以外的渣量為：+++++++ =，而終渣∑（FeO）=15%（表 39）故總渣量為 。[2]（FeO）量=?%=。[3]（Fe2O3）量=?5%=。表 310 實際耗氧量耗氧項（kg） 供氧項 （kg） 實際氧氣消耗量（kg）鐵水中元素氧化耗氧量 （表 36） 鐵水中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量（表 36） 爐襯中碳氧化耗氧量（表 37） 石灰中 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量 （表 38） 煙塵中鐵氧化耗氧量（表 34） 爐氣中自由氧耗氧量（見表311） +=合計 合計 第三步：計算爐氣量及其成分爐氣中含有 CO、CO N 和 H2O。其中 CO 、CO SO2 和 H2O 可由表 86～88 查得，O 2和 N2則由爐氣總體積來確定?，F(xiàn)計算如下：爐氣總體積 V∑： V∑= Vg+% V∑+1/(Gs+% V∑Vx )V∑ = ??其中: Vg——CO、CO SO和 H2O 各組分總體積，m 3。本計算中，其值為+++=Gs——不計自由氧的氧氣消耗量，kg。本計算中其值為（見表 310） ；Vx——鐵水與石灰中的 S 與 CaO 反應(yīng)還原出的氧量，其質(zhì)量為（見表 39） ，m 3；得：V∑= m 3計算結(jié)果列于表 331。表 311 爐氣量及其成分爐氣成分 爐氣量（kg） 體積（m 3） 體積%CO CO2 H2O SO2 O2 N2 合計 100注:爐氣中 O2的體積為 ?%= ，重量為 ?32/= kg 爐氣中 N2系爐3氣總體積與其它成分的體積之差。重量為:?28/=第四步: 計算鋼水量。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；=[?（75%?56/72+20%?112/160）]?6%=據(jù)此可以編制進入脫磷爐未加廢鋼時的物料平衡表 見表 312表 312 未加廢鋼的物料平衡表收入 支出項目 質(zhì)量（kg） % 項目 質(zhì)量（kg） %鐵水 鋼水 石灰 爐渣 螢石 爐氣 輕燒白云石 噴濺 爐襯 煙塵 氧氣 渣中鐵珠 合計 合計 注：計算誤差為（）/?100%=%第五步：計算加入廢鋼的物料平衡。如同第一步中計算鐵水中元素氧化量一樣。利用已知的數(shù)據(jù)先確定廢鋼中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（313） ，再將其與表 312 歸類合并，遂得加入廢鋼的物料平衡表 314 和 314。表 313 廢鋼中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量元素 反應(yīng)產(chǎn)物 元素氧化量（kg） 耗氧量（kg） 產(chǎn)物量（kg）進入鋼中的量（kg）〔C〕→? CO? （入氣）C【1】 〔C〕→?CO 2? （入氣）Si 〔Si〕→(SiO 2) %= Mn 〔Mn〕→(MnO) %= P 〔P〕→(P 2O5) %= 〔S〕→(SO 2) %1/3= （氣）S (S)+(CaO)→(CaS)+(O)%2/3= （CaS）合計 成渣量（kg） 表 314 加入廢鋼的物料平衡表（以 100kg 鐵水為基礎(chǔ)）項目 重量（kg） % 項目 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 合計 合計 注：計算誤差為（）/100%=%表 315 廢鋼的物料平衡表（以 100 千克（鐵水+廢鋼）為基礎(chǔ)）收入 支出項目 重量（kg） % 項目 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 合計 合計 第六步：計算脫氧和合金化后的物料平衡根椐鋼種成分設(shè)計（表 31）和鐵合金成分及回收率（表 33）算出錳鐵和硅鐵的加入量，再計算其元素?zé)龘p量。將結(jié)果與表 315 合并，得到冶煉一爐鋼的總物料平衡表。錳鐵加入量:WMn ={（[Mn]鋼種% [Mn]終點%）/（錳鐵含 Mn%Mn 回收率% ）}鋼水量 =[（%%）/ （% 80%）] =硅鐵加入量 WSi 為：WSi={([Si]鋼種%[Si]終點%)加錳鐵后的鋼水量[Si]FeMn}/(硅鐵含 Si% Si 回收率) =[%（+）]/（%75%）=表 316 鐵合金中元素的燒損量和產(chǎn)物量類別 元素?zé)龘p量 脫氧量 成渣量爐氣量 入鋼量C %10%= （CO2）%90%=錳鐵Mn %?20%= %80%=Si %?25%= %75%=P %=S %=Fe %=合計 Al ?%?100%= Mn ?%?20%= 5?0..5%?80%=Si ?%?25%= ?%?75%=P ?%=S ?%=Fe ?%=硅鐵合計 總計 脫氧和合金化后的鋼水成分如下：表 317 脫氧合金化后的鋼水成分成分C Si Mn P S含量%%+.72100%=80%（+）/100%=%%+(+)/100%=%%+（1+）/100%=%%+(+)/100%=%可見，含碳量已達設(shè)定值。由此可得冶煉過程（即脫氧和合金化后的）的總物料平衡表 318。表 318 總物料平衡表收入項 支出項項目 重量（Kg） % 項目 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 渣中鐵損 氧氣 +=錳鐵 硅鐵 合計 100 合計 100計算誤差=（）/100%=% 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 319)；物料平均熱容(表 320)；反應(yīng)熱效應(yīng)（表 321） ；融入鐵水中的元素對鐵熔點的影響（表 322） 。其它數(shù)據(jù)參照物料平衡選取。表 319 物料及產(chǎn)物的溫度設(shè)定入爐物料 產(chǎn)物名稱鐵水 廢鋼 其它原料 爐渣 爐氣 煙塵溫度(℃) 1250 25 25 與鋼水相同 1450 1450注：純鐵熔點為 1536℃表 320 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/kgK） 熔化潛熱(kJ/kg) 218 272 209 209 209 液態(tài)或氣態(tài)平均熱容(kJ/kgK) 表 321 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) 1394020 11639C [C]+{O2}={CO2} 氧化反應(yīng) 418072 34834Si [Si]++{O2}=(SiO2) 氧化反應(yīng) 817682 29202Mn [Mn]+1/2{O2}=(MnO) 氧化反應(yīng) 361740 6594P 2[P]+5/2{O2}=(P2O5) 氧化反應(yīng) 1176503 18980Fe [Fe]+1/2{O2}=(FeO) 氧化反應(yīng) 238229 4250Fe 2[Fe]+3/2{O2}=(Fe2O3) 氧化反應(yīng) 722432 6460SiO2 (SiO2)+2(CaO)=()成渣反應(yīng) 97133 6620P2O5 (P2O5)+4(CaO)=() 成渣反應(yīng) 693054 4880CaCO3 CaO3=(Cao)+{CO2} 分解反應(yīng) 109050 1690MgCO3 MgCO3=(MgO)+ {CO2} 分解反應(yīng) 118020 1405表 322 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?=6 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：先根據(jù)純鐵熔點，鐵水成分以及溶入元素對鐵熔點的降低值（表 319，320，322） ，計算鐵水的熔點 Tt。然后由鐵水溫度和生鐵比熱（表 319 和 320）確定 Qw。Tt=1536(100+8+5+30+25)6=1095℃Qw= 100[(109525)+218+(12501095)]=（2) 元素氧化熱及成渣熱 Qy：由鐵水中元素氧化量和反應(yīng)效應(yīng)（表 321）可以算出。其結(jié)果列表 323。表 323 元素氧化熱和成渣熱反應(yīng)產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱（KJ） 反應(yīng)產(chǎn)物 氧化熱或成渣熱(KJ)C→CO 11639= Fe→Fe 2O3 6460=C→CO 2 34834= P→P 2O5 18980=Si→SiO 2 29202= P2O5→4CaO.P 2O5 4880=Mn→MnO 6594= SiO2→ 173。2 1620=Fe→FeO 4250= 合計 Qy (3)煙塵氧化熱 Qc：由表 3中給出的煙塵量參數(shù)和反應(yīng)熱效應(yīng)計算可得。 Qc=(75%56/724250+20%112/1606460)=5075. 35kJ (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。 Q1=14%90%11639+14%10%34834=586. 25kJ 故熱收入總值為 Qs=QW+Qy+Qc+Q1= 第二步：計算熱支出 Qc。 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，具體時間與盛鋼桶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 Tx；最后由鋼水量和熱容算出物理熱。 Tg= 1536(65+5+30+25)6=1519℃。式中，、 和 分別為終點鋼水中 C、Mn、P 和 S 的含量。 Tx=1519+50+50+70=1689℃式中，50、50 和 72 分別為出鋼過程中的溫降、鎮(zhèn)靜及爐后處理過程中的溫降和過熱度。 Qg=[(151925)+272+(16871519)]= (2)爐渣物理熱 Qx：令終渣溫度與鋼水溫度相同，則得： Qr=[(168925)+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 324。表 324