2022年2022年炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算 .pdf

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1、炼钢过程的物料平衡与热平衡计算炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上。其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。应当指出，由于炼钢系复杂的高温物理化学过程，加上测试手段有限，目前尚难以做到精确取值和计算。尽管如此，它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。本章主要结合实例阐述氧气顶吹转炉和电弧炉氧化法炼钢过程物料平衡和热平衡计算的基本步骤和方法，同时列出一些供计算用的原始参考数据。1.1 物料平衡计算（1）计算所需原始数据。基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表1） ；金属料铁水和废钢

2、的成分（表 1） ；终点钢水成分（表1） ；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2） ；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3） ；其它工艺参数（表4）. 表 1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值成分含量 /% 类别C Si Mn P S 钢种 H15Mn 设定值0.18 0.25 0.55 0.045 0.050铁水设定值4.20 0.40 0.45 0.12 0.060 废钢设定值0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 终点钢水设定值0.10 痕迹0.18 0.020 0.021 本计算设定的冶炼钢种为H15Mn 。 C 和Si按实际生产情况选取；Mn 、P 和S 分

3、别按铁水中相应成分含量的30% 、10% 和 60% 留在钢水中设定。表 2 原材料成分成分含量 % 类别CaO SiO2MgO Al2O3Fe2O3CaF2P2O5S CO2H2O C 灰分挥发分石灰88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 0.10 0.06 4.64 0.10 萤石0.30 5.50 0.60 1.60 1.50 88.00 0.90 0.10 1.50 生白云石36.40 0.80 25.60 1.00 36.20 炉衬1.20 3.00 78.80 1.40 1.60 14.00 焦炭0.58 81.50 12.40 5.52 表 3 铁合金成分（分子）及其

4、回收率（分母）成分含量 /回收率 /% 类别C Si Mn Al P S Fe 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 11 页 - - - - - - - - - 硅铁73.00/75 0.50/80 2.50/0 0.05/100 0.03/100 23.92/100 锰铁6.60/900.50/75 67.80/80 0.23/100 0.13/100 24.74/100 10%C 与氧生产 CO2 表 4 其它工艺参数设定值名称参数名称参数终渣碱度%CaO

5、/%SiO2=3.5 渣中铁损 (铁珠 ) 为渣量的6% 萤石加入量为铁水量的0.5% 氧气纯度99%,余者为 N2生白云石加入量为铁水量的2.5% 炉气中自由氧含量0.5%(体积比 ) 炉衬蚀损量为铁水量的0.3% 气化去硫量占总去硫量的1/3 终 渣 (FeO) 含 量 （ 按(FeO)=1.35(Fe2O3)折算）15%，而(Fe2O3)/ (FeO)=1/3即(Fe2O3)=5%(FeO)=8.25% 金属中 C的氧化产物90%C 氧化成 CO, 10%C 氧化成 CO2烟尘量为铁水量的1.5%(其中 FeO为 75%，Fe2O3为 20%) 废钢量由热平衡计算确定。本计算结果为铁水量

6、的10.934%,即废钢比为9.86% 喷溅铁损为铁水量的1% （2）物料平衡基本项目。收入项有：铁水、废钢、溶剂( 石灰、萤石、轻烧白云石 ) 、氧气、炉衬蚀损、铁合金。支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。（3）计算步骤。以100kg铁水为基础进行计算。第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。总渣量包括铁水中元素氧化、炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5、6和 7。总渣量及其成分如表8所示。第二步：计算氧气消耗量。氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差，详见表9。表 5 铁水中元素的氧化产物及其成渣量元素反应产物元素氧化量 / kg 耗氧量 / kg 产物量

7、 /kg 备注C C COC CO24.2290%=3.798 4.2210%=0.422 4.920 1.090 8.610 1.500 Si Si (SiO2) 0.400 0.457 0.857 入渣Mn Mn (MnO) 0.270 0.079 0.349 入渣P P(P2O5) 0.100 0.129 0.229 入渣S S(SO2) S+(CaO)=(CaS)+(O) 0.0391/3=0.013 0.0392/3=0.026 0.013 0.0130.026 0.059(CaS) 入渣Fe Fe (FeO) Fe (Fe2O3) 0.67556/72=0.525 0.379112

8、/160=0.265 0.150 0.114 0.675 0.379 入渣 (见表 8) 入渣 (见表 8) 合计5.699 0.965 成渣量2.548 入渣组分之和由 CaO还原出的氧量，消耗的CaO量=0.013 56/32=0.023kg 表 6 炉衬蚀损的成渣量炉衬蚀损量(kg) 成渣组分 / kg 气态产物 / kg 耗氧量 / kg CaO SiO2MgO Al2O3Fe2O3CCOC CO2C CO、CO2名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 1

9、1 页 - - - - - - - - - 0.3 (据表 4) 0.004 0.009 0.236 0.004 0.005 0.3 14% 90% 28/12=0.088 0.3 14% 10% 44/12=0.015 0.3 14%(90%16/12+10% 32/12)=0.062 合计0.258 0.103 0.062 表 7 加入溶剂的成渣量类别加入量/ kg 成渣组分 / kg 气态产物 / kg CaO MgO SiO2Al2O3Fe2O3P2O5CaS CaF2H2O CO2O2萤石0.5 据( 表4) 0.002 0.003 0.028 0.008 0.008 0.005 0

10、.001 0.440 0.005 生白云石2.5 据( 表4) 0.910 0.640 0.020 0.025 0.905 石灰3.4553.0350.090 0.086 0.052 0.017 0.003 0.005 0.003 0.160 0.001合计3.947 0.733 0.134 0.085 0.025 0.008 0.006 0.440 0.008 1.065 0.001 成渣量7.634 石灰加入量计算如下：由表57 可知，渣中已含(CaO)= -0.455+0.004+0.002+0.910=0.461kg;渣中已含(SiO2)=0.857+0.009+0.028+0.022

11、=0.914kg.因设定的终渣碱度R=3.5；故石灰加入量为: Rw(SiO2) w(CaO)/w(CaO石灰)Rw(SiO2 石灰)= 2.738/（88.00%3.5 2.50%）=3.45kg 为 (石灰中 CaO含量 ) （石灰中S CaS自耗的 CaO量） 。由 CaO还原出的氧量，计算方法同表5 之注。表 8 总渣量及其成分炉渣成分CaO SiO2MgO Al2O3MnO FeO Fe2O3CaF2P2O5CaS 合计元素氧化成渣量/ kg 0.857 0.349 0.6750.3790.229 0.059 2.548 石灰成渣量 / kg 3.035 0.086 0.090 0.

12、052 0.017 0.003 0.005 3.288 炉衬蚀损成渣量/ kg 0.004 0.009 0.236 0.004 0.005 0.258 生白云石成渣量/ kg 1.019 0.022 0.717 0.028 1.786 萤石成渣量 / kg 0.002 0.028 0.003 0.008 0.008 0.440 0.005 0.001 0.495 总渣量 / kg 3.951 1.000 0.969 0.089 0.349 0.675 0.409 0.440 0.237 0.065 8.184% 48.28 12.22 11.84 1.09 4.26 8.25 5.00 5.3

13、8 2.90 0.79 100.00 总渣量计算如下：因为表8中除(FeO)和(Fe2O3)以外的渣量为：5.965+1.700+1.102+0.124+0.615+0.440+0.540+0.038=7.100kg,而终渣 w(FeO)=15%(表 4-4) ，故总渣量为7.1/86.75%=8.184kg w(FeO)=8.184 8.25%=0.675kg. w(Fe2O3)=8.184 5% 0.017 0.005 0.008=0.379kg. 表 9 实际耗氧量耗氧项 / kg 供氧项 / kg 实际氧气消耗量/ kg 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - -

14、 - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 11 页 - - - - - - - - - 铁 水 中 元 素 氧 化 耗 氧 量 ( 表5) 6.965 炉 衬 中 碳 氧 化 耗 氧 量 ( 表6) 0.062 石灰中的 S与 CaO反应还原出的氧量( 表 7) 0.002 烟 尘 中 铁 氧 化 耗 氧 量 ( 表4) 0.340 7.427 0.002+ 0.066=7.491 炉 气 中 自 由 氧 含 量 (表10) 0.060 合计 7.427 合计 0.002 为炉气中N2之重量，详见表10 第三步：计算炉气量及其成

15、分。炉气中含有 CO 、CO2、O2、N2、SO2和 H2O 。其中 CO 、CO2、SO2和 H2O可由表 4-54-7 查得， O2和 N2则由炉气总体积来确定。现计算如下。炉气总体积 V：gsx122.40.5%G0.5%9932VVVVVV = 990.798.50gsxVGV=998.6190.78.1860.00222.4 /3298.50 =8.721 m3式中 VgCO 、CO2、SO2和 H2O 诸组分之总体积， m3。本计算中，其值为8.95022.4/28+2.837 22.4/44+0.002 22.4/64+0.011 22.4/18=8.619 m3 GS不计自由氧

16、的氧气消耗量，kg。本计算中，其值为7.851+0.062+0.23=8.619 m3（见表 9） ；VX铁水与石灰中的S与 CaO反应还原出的氧量， m3。本计算中，其值为0.002kg( 见表 9) 0.5%炉气中自由氧含量， m3；99由氧气纯度为99% 转换得来。计算结果列于表10 表 10 炉气量及其成分炉气成分炉气量 /kg 体积 / m3体积分数 / % CO 8.698 8.69822.4/28=6.958 82.99 CO22.580 2.58022.4/44=1.313 15.66 SO20.026 0.02622.4/64=0.009 0.11 H2O 0.008 0.0

17、0822.4/18=0.010 0.12 O20.0620.042 0.50 N20.0660.052 0.62 合计11.438 8.384 100.00 炉气中 O2体积为 8.384 0.5%=0.042 m3 ；质量为 0.042 32/22.4=0.062 kg。炉气中N2的体积系炉气总体积与其他成分的体积之差；质量为0.052 28/22.4=0.065kg。第四步：计算脱氧和合金化前的钢水量。钢水量 Qg=铁水量铁水中元素的氧化量烟尘、喷溅和渣中的铁损 =100-5.699-1.00 （75% 56/72+20% 112/160）+1+8.1846% =91.725kg 据此可以

18、编制脱氧和合金化前的物料平衡表（表11） 。表 11 未加废钢时的物料平衡表名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 11 页 - - - - - - - - - 收入支出项目质量 /kg % 项目质量 /kg % 铁水100.00 87.53 钢水91.73 80.23 石灰3.455 3.02 炉渣8.18 7.16 萤石0.50 0.44 炉气11.44 10.00 生白云石2.50 2.19 喷溅1.00 0.87 炉衬0.30 0.26 烟尘1.50 1.

19、31 氧气7.491 6.56 渣中铁珠0.49 0.43 合计114.25 100.00 合计114.34 100.00 注 : 计算误差为（ 114.25 114.34 ）/114.25 100%= 0.010% 第五步：计算加入废钢的物料平衡。如同“第一步”计算铁水中元素氧化量一样，利用表1 的数据先确定废钢中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（表12） ，再将其与表 11 归类合并，遂得加入废钢后的物料平衡表13 和表 14 表 12 废钢中元素的氧化产物及其成渣量元素反应产物元素氧化量 / kg 耗氧量 / kg 产物量 / kg 进入钢中的量/kg C C CO C CO210.934

20、0.06%90%=0.008 10.9340.06%10%=0.001 0.011 0.003 0.019（入气）0.004（入气）Si Si (SiO2) 10.934 0.03%=0.027 0.031 0.058 Mn Mn (MnO) 10.934 0.74%=0.040 0.012 0.052 P P(P2O5) 10.934 0.006%=0.001 0.001 0.002 S S(SO2) S+(CaO)=(CaS)+(O) 10.9340.009%1/3=0.0003 10.9340.0092/3=0.0007 0.0003 -0.0004 0.0006 （ 入气）0.002

21、（CaS ）合计0.078 0.058 10.9340.078=10.856 成渣量 (kg) 0.140 表 13 加入废钢的物料平衡表（以 100kg 铁水为基础）收入支出项目质量 /kg % 项目质量 /kg % 铁水100.00 79.84 钢水91.725+10.856=110.54 81.83 废钢10.934 8.73 炉渣8.184+0.114=8.324 6.64 石灰3.455 2.76 炉气11.438+0.024=11.462 9.14 萤石0.50 0.40 喷溅1.00 0.80 轻烧白云石2.50 2.00 烟尘1.50 1.20 炉衬0.30 0.24 渣中铁珠

22、0.491 0.39 氧气7.491+0.058=7.549 6.03 合计125.238 100.00 合计125.358 100.00 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 11 页 - - - - - - - - - 注 : 计算误差为（ 125.238 125.358 ）/125.238 100%= 0.1% 表 14 加入废钢的物料平衡表（以100kg(铁水 +废钢 )为基础）收入支出项目质量 /kg % 项目质量 /kg % 铁水90.14 79.8

23、5 钢水92.47 81.84 废钢9.86 8.73 炉渣7.5 6.64 石灰3.11 2.76 炉气10.33 9.14 萤石0.45 0.40 喷溅0.90 0.80 轻烧白云石2.25 2.00 烟尘1.35 1.19 炉衬0.27 0.24 渣中铁珠0.44 0.39 氧气6.80 6.02 合计112.88 100.00 合计112.99 100.00 第六步：计算脱氧和合金化后的物料平衡。先根据钢种成分设定值（表1）和铁合金成分及其烧损率（表3）算出锰铁和硅铁的加入量，再计算其元素的烧损量。将所得结果与表14归类合并，既得冶炼一炉钢的总物料平衡表。锰铁加入量 WMn为：WMn=

24、 w Mnw MnnnMM钢种终点锰铁含量回收率钢水量=0.95%0.21%67.80%80%92.02=1.255kg 硅铁加入量 WSi为：WSi=FeMn(w Siw Si)SiSiSi钢种终点加锰铁后的钢水量 -硅铁含量回收率 =0.03%92.021.0760.00573.00%75%=0.042kg 铁合金中元素的烧损量和产物量列于表15。表 15 铁合金中元素烧损量及产物量类别元素烧损量 /kg 脱氧量/kg 成渣量 /kg 炉气量 /kg 入钢量 /kg 锰铁C 0.6316.60%10%=0.004 0.010 0.015（CO2）0.631 6.60%90%=0.038 S

25、i 0.63167.80%20%=0.086 0.025 0.111 0.631 67.80%80%=0.342 Mn 0.6310.50%25%=0.001 0.001 0.002 0.631 0.50%75%=0.002 P 0.631 0.23%=0.001 S 0.631 0.13%=0.001 Fe 0.631 24.74%=0.156 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 11 页 - - - - - - - - - 可以忽略脱氧和合金化后的钢水成分

26、如下：w(C)=0.08%+0.07593.129100%=16% w(Si)=0.0050.02393.129100%=0.03% w(Mn)=0.210%+0.6810.000293.129100%=0.94% w(P)=0.019%+0.00393.129100%=0.022% w(S)=0.016%+0.00293.129100%=0.018% 可见，含碳量尚未达到设定值。为此需在钢包内加焦粉增碳。其加入量W1为W1 =0.170.16 %CC钢水量焦炭含量回收率=0.01%93.12981.50%75%=0.015kg 焦炭生成的产物如下：碳烧损量 /kg 耗氧量 /kg 气体量 /

27、kg成渣量 /kg 碳入钢量 /kg 0.060 81.50%25%=0.012 0.032 0.044+0.06 （0.58+5.52 ）%=0.047 0.060 12.40%=0.007 0.060 81.50%75%=0.037 CO2、H2O和挥发份之总和（未计挥发份燃烧的影响）由此可得冶炼过程（即脱氧和合金化后）的总物料平衡表16 表 16 总物料平衡表收入支出项目质量 /kg % 项目质量 /kg % 铁水90.14 78.93 钢水93.38 （92.47+0.874+0.037）81.71 废钢9.86 8.64 石灰3.11 2.72 炉渣7.79 （7.50+0.287+

28、0.007）6.82 萤石0.45 0.39 合计0.091 0.036 0.113 0.015 0.540 硅铁Al 0.4252.50%100%=0.011 0.010 0.006 Mn 0.4250.50%20%=0.00004 0.0001 0.0005 0.0420.50%80%=0.002 Si 0.04273.00%25%=0.078 0.089 0.167 0.042573.00%75%=0.230 P 0.0425 0.05%=0.00002S 0.0425 0.03%=0.00001Fe 0.0425 23.92%=0.102 合计0.088 0.099 0.174 0.3

29、34 总计0.169 0.135 0.287 0.015 0.874 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 11 页 - - - - - - - - - 轻烧白云石2.25 1.97 炉气10.39 （10.33+0.015+0.047）9.09 炉衬0.27 0.24 喷溅0.91 0.80 氧气7.02（ 6.85+0.14+0.03）6.14 烟尘1.36 1.19 锰铁0.63 0.55 渣中铁珠0.44 0.39 硅铁0.43 0.37 焦粉0.06

30、0.05 合计114.21 100.00 合计114.28 100.00 注：计算误差为（114.21 114.28 ）/114.21 100%= 0.1% 可以近视认为（0.082+0.008 ）的氧量系出钢水二次氧化所带入。1.2 热平衡计算（1）计算所需原始数据。计算所需基本原始数据有：各种入炉料及产物的温度（表17） ；物料平均热容（表 18） ；反应热效应（表 19） ；溶入铁水中的元素对铁熔点的影响（表20） 。其它数据参照物料平衡选取。表 17 入炉物料及产物的温度设定值名称入炉物料产物铁水废钢其它原料炉渣炉气烟尘温度（）1300 25 25 与钢水相同1450 1450 纯铁熔

31、点为1536表 18 物料平均热容物料名称生铁钢炉渣矿石烟尘炉气固态平均热容（kj/kgK）0.745 0.699 1.047 0.996 溶化潜热（ kj/kg）218 272 209 209 209 液态或气态平均热容（kj/kg K）0.837 0.837 1.248 1.137 表 19 炼钢温度下的反应热效应组元化学反应H/kj kmol-1H/kj kg-1C 21COCO2氧化反应139420 11639 C 22C + O= CO氧化反应418072 34834 Si 22SiOSiO氧化反应817682 29202 Mn 21MnOMnO2氧化反应361740 6594 P

32、22552 POP O2氧化反应1176563 18980 Fe 21FeOFeO2氧化反应238229 4250 Fe 22332 FeOFe O2氧化反应722432 6460 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 11 页 - - - - - - - - - SiO222SiO2 CaO2CaOSiO成渣反应97133 1620 P2O52525PO4 CaO4CaO PO成渣反应693054 4880 CaCO332CaCOCaOCO分解反应169050

33、 1690 MgCO332MgCOMgOCO分解反应118020 1405 表 20 溶入铁中的元素对铁熔点的降低值元素C Si Mn P S Al Cr N、 H、O 在铁中的极限溶解度 /% 5.41 18.5 无限2.8 0.18 35.0 无限溶入 1% 元素使铁熔点的降低值/ 65 70 75 80 85 90 100 8 5 30 25 3 1.5 氮、氢、氧溶入使铁熔点的降低值/ =6 适 用 含量 范围/% 1.0 1.0 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 3 15 0.7 0.08 1 18 （2）计算步骤。以100kg铁水为基础。第一步：计算热收入Qs。热收入项包括：

34、铁水物理热；元素氧化热及成渣热；烟尘氧化热；炉衬中碳的氧化热。（1）铁水物理热 Qw：先根据纯铁熔点、铁水成分以及溶入元素对铁熔点的降低值（表17、1 和 20）计算铁水熔点 Tt，然后由铁水温度和生铁比热（表17和 18）确定 Qw。Tt=1536（4.2 100+0.48+0.455+0.1230+0.0625）61099.45Qw1000.745（108225）+218+0.837（13001082） 118632.56KJ （2）元素氧化热及成渣热Qy：由铁水中元素氧化量和反应热效应（表19）可以算出，其结果列于表 21。表 21 元素氧化热和成渣热反应产物氧化热或成渣热/KJ 反应产

35、物氧化热或成渣热/KJ CCO 3.690 11639=442947.91 FeFe2O30.379 6460=2448.34 C CO20.410 34834=14281.94 PP2O50.100 18980=1898 Si SiO20.400 29202=11680.80 P2O54CaO P2O50.237 4880=1156.56 MnMnO 0.270 6594=1780.38 SiO22CaO SiO21.000 1620=1620.00 FeFeO 0.525 4250=2231.25 合计Qy80045.18 （3）烟尘氧化热 Qc：由表 4 中给出的烟尘量参数和反应热效应计

36、算可得。QC=1.5(75%56/724250+20% 112/1606460)=5075.35KJ （4）炉衬中碳的氧化热QI: 根据炉衬蚀损量及其含碳量确定。I=0.3 14% 90% 11639+0.3 14% 10% 34834=586.25KJQ故热收入总值为 : QS=QW+QY+QC+QI=227582.40KJ 第二步：计算热支出QZ。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 11 页 - - - - - - - - - 热支出项包括：钢水物理热；炉

37、渣物理热；烟尘物理热；炉气物理热；渣中铁珠物理热；喷溅物（金属）物理热；轻烧白云石分解热；热损失；废钢吸热。（1）钢水物理热 Qg：先按求铁水熔点的方法确定钢水熔点Tg; 再根据出钢和镇静时的实际温降（通常前者为 4060，后者约 35/min ，具体时间与盛钢桶大小和浇注条件有关）以及要求的过热度（一般为 5090）确定出钢温度Tz; 最后由钢水量和热容算出物理热。Tg=1536(0.10 65+0.185+0.02030+0.02125) 6=1520(式中： 0.08 、0.21 、0.019 和 0.016 分别为终点钢水C 、Mn 、P和 S的含量 ) Tz=1520+50+50+7

38、0=1690 （式中， 50、50 和 70 分别为出钢过程中的温降、镇静及炉后处理过程中的温降和过热度）Qg=91.7250.699 (152025)+272+0.837 (16901520)=133853.834KJ （2）炉渣物理热Qr：令终渣温度与钢水温度相同，则得：Qr=8.1841.248 (169025)+209=18716.153KJ （3）炉气、烟尘、铁珠和喷溅金属的物理热Qx。根据其数量、相应的温度和热容确定。详见表22。表 22 某些物料的物理热项目参数 /KJ 备注炉气物理热11.438 1.137 （ 145025）=18532.133 1450系炉气和烟尘的温度烟尘

39、物理热1.5 0.996 （ 145025）+209=2442.45 渣中铁珠物理热0.491 0.699 （ 152025）+272+0.837 （ 16901520）=716.514 1520系钢水熔点喷溅金属物理热10.699 （ 152025）+272+0.837 （ 16901520）=1467.80 合计QX=23158.897 （4）生白云石分解热Qb：根据其用量、成分和表19 所示的热效应计算之。Qb=2.5(36.40%1690+25.60% 1405)=2437.10KJ （5）热损失 Qq：其它热损失带走的热量一般约占总热收入的38% 。本计算取 5% ，则得：Qq=20

40、4339.345%=10216.967KJ （6）废钢吸热 Qf：用于加热废钢的热量系剩余热量，即：Qf=Qs Qg Qr Qx QbQq=15956.389KJ故废钢加入量 Wf为：Wf=15956.38910.699 (152325)+272+0.837 (16901523) =10.934kg 即废钢比为：20.1210020.12100%=16.75% 100%83.47%钢水物理热炉渣物理热废钢吸热热效率热收入总值若不计算炉渣带走的热量时：100%71.09%钢水物理热废钢吸热热效率热收入总值第三步：列出热平衡表（表23）表 23 热平衡表名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -

41、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 11 页 - - - - - - - - - 收入支出项目热量 /KJ % 项目热量 /KJ % 铁水物理热118632.56 58.06 钢水物理热133853.834 65.50 元素氧化热和成渣热80045.18 39.17 炉渣物理热18716.153 9.16 其中 C 氧化57229.85 28.01 废钢吸热15956.389 7.81 Si 氧化11680.80 5.72 炉气物理热18532.133 9.07 Mn氧化1780.38 0.87 烟尘

42、物理热2442.450 1.20 P氧化1898.00 0.93 渣中铁珠物理热716.514 0.35 Fe 氧化4679.59 2.29 喷溅金属物理热1467.800 0.72 SiO2成渣1620.00 0.79 轻烧白云石分解热2437.100 1.19 P2O5成渣1156.56 0.57 热损失10216.967 5.00 烟尘氧化热5075.35 2.48 炉衬中碳的氧化热586.25 0.29 合计204339.34 100.00 合计204339.340 100.00 应当指出，加入铁合金进行脱氧和合金化，会对热平衡数据产生一定的影响。对转炉用一般生铁冶炼低碳钢来说，所用铁合金种类有限，数量也不多。经计算，其热收入部分约占总热收入的0.81.0%，热支出部分约占0.50.8%，二者基本持平。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 11 页 - - - - - - - - -