钢铁热平衡 - 图文一、炼钢物料平衡与热平衡计算 (一)物料平衡物料平衡是计算冶炼过程当中参加炼钢反响的全部物料如铁水、废钢、氧气、矿石、石灰、萤石、炉衬、钢液、炉渣、炉气、烟尘等之间的平衡关系热平衡那么是计算炼钢过程当中的热量收益(铁水的物理热和化学热)与热量支出(钢、渣、气的物理热、冷却剂吸热及热量损失)之间的平衡关系物料平衡计算和热平衡计算有两种方案,一种是为了预设新转炉车间选用有关设备而举办的平衡计算;另一种那么是为了改良已投产转炉工艺参数对实测数据举办平衡计算和分析,以指导生产根本思路:依据本地的资源环境(铁水成分和温度、石灰等材料的成分)确定计算的根本数据,结合已投产转炉的实际生产环境假定一些数据(喷溅损失、烟尘损失等),然后依据这些原始数据举办平衡计算.(二)热平衡计算为便利计算,以冷料的温度—25℃为基准(起点温度不影响热量收益和热量支出的平衡即相对关系)1)热量收益热量收益Q收:一般环境下,转炉炼钢的热收益为铁水的物理热和化学热即元素氧化放热 (1)铁水的物理热:铁水的熔点t熔=1539-∑△t×X-7=1092 ℃ Q铁=M[C固(t熔-25)+λ+C液(t铁-t熔)] =114469.7 kJ(2)铁中元素氧化放热和成渣热: Q放=∑qi×i的氧化量=94148.1 kJ (3)烟尘生成热Q烟尘:Q烟尘=1.6×(77%×56/73×5020+20%×112/160×6670)=6304.4 kJ (4)炉衬中碳氧化放热Q衬:Q衬=0.5×5%×(90%×10950+10%×34520)=332.7 kJ以是,Q收=114469.7+94148.1+6304.4+332.7=215254.9 kJ 2)热量支出 钢液物理热:(1)钢液的熔点t熔=1539-∑△t×X-7=1520℃Q铁=M[C固(t熔-25)+λ+C液(t终-t熔)]=130277.0 kJ 2)熔渣物理热Q渣= M[ C液(t液-25)+λ]=31074.6kJ(炉渣温度比钢水低20℃) 3)矿石分化吸热Q矿=1×(29.4%×56/73×5020+61.8%×112/160×6670+209.20)=4242.5kJ 4)烟尘带走热Q尘=烟尘量1.6×[1.0(1450-25)+209.20]=2614.7 kJ 5)炉气物理热Q气=10.71×1.136(1450-25)=17337.3 kJ 6)渣中铁珠带走热量Q和=1.112[0.745(1520-25)+217.568+0.8368(1650-1520)=1601.4 kJ 7)喷溅金属带走热量Q和=1.0[0.745(1520-25)+217.568+0.8368(1650-1520)=1440.1 kJ 8)热损失吹炼过程当中的热量损失包括炉口和炉体的热辐射及冷却水带走的热量等,因炉容及炉口巨细、耐材厚度等不同而异,一般为热收益的3～8%,取5%。
以是热损失为:215254.9×5%=10762.7kJ9)废钢耗热废钢耗热即为充裕热量Q余,它等于:Q余=215254.9-130277.0-31074.6-4242.5-2614.7-17337.3-1601.4-1440.1-10762.7 =15904.6kJ废钢的冷却效应q=1×[0.6101×(1515-25)+271.96+0.8368(1670-1515)=1443.2kJ/kg 以是,废纲插手量=15904.6/1443.2=10.95kg 3)热平衡表汇总上述数据可得平衡 热效率=有效热/总热量×101% =60.52%+1.97%+7.39% =69.88% 4)吨钢物料平衡表7-14中缺少废钢的数量,不是真正的平衡表,而且预设题目的转炉生产实力一般是以吨为单位,是以,通常须要换算成吨钢的数据插手废钢后,忽视其中硅、锰等元素的氧化损失,使钢水量到达101.334kg (90.314+11.02),是以,用1010/101.334去乘以表中各项即可得到吨钢物料平衡表5)转炉生产中的物料平衡与热平衡方法及目的:应用上节介绍的方法对实际生产数据举办物料平衡和热平衡测算,并对测算结果举办分析,寻求改良技能经济指标的途径,以使成为事实高产低耗的目标。
三)应用举例以某厂50t转炉的顶吹工艺和复吹工艺的平衡测算与分析为例 所需数据 1)原材料数据(1)铁水成分(%):P114 (2)铁水温度:1340℃ (3)渣料成分(%):P114表4)铁水带渣:2～5kg/t,铁渣温度1330℃ (5)铁水装入量: (6)废钢插手量:⑺石灰、白云石等材料用量: (8)氧气成分及用量: 2)生产钢种及有关数据(1)生产钢种:普碳钢Q195(原来的A1钢,保证性能,成分仅供参考) (2)钢种成分(%):C0.06～0.12,Mn0.25～0.5,Si≤0.3,S≤0.05,P≤0.045 (3)钢水温度:1665℃ (4)产钢量: 3)烟气数据(1)烟气量:81.53m3/t2)烟尘量:烟气含尘浓度0.169kg/m3,故烟尘量81.53×0.169=13.78kg/t (3)烟气温度:顶吹转炉1467℃,复吹转炉1427℃ 4)炉渣数据 (1)炉渣量:(2)炉渣温度:1645℃(比钢水低20℃) (3)渣中铁珠: 5)其它数据 (1)喷溅量: (2)炉衬损失量: 6)测算及其结果依据上述数据,运用上节的方法分别举办顶吹转炉和复吹转炉的两个平衡计算 7)测算结果分析物料平衡分析:吨钢的金属料消耗是转炉生产的一个重要技能经济指标,是炼钢本钱的主要组成部门,应力图降之。
1)降低铁水硅含量和削减铁水用量本例顶吹转炉的金属料消耗为1084.59kg,属于中等水平原因原由是原料条件比拟好,其硅含量在合理的0.5～0.8%范围之内,不仅可以削减元素氧化损失,还可削减渣量,从而降低渣中铁损(和石灰消耗);但是仍有下降空间,好比增加炉外铁水预处理工作,将硅含量降至0.2%以下,采纳少渣冶炼工艺,金属料消耗会大幅降低与顶吹工艺比拟,复吹工艺的金属料消耗为1068.62kg,下降了10.97kg进一步分析发觉,原因原由是铁水消耗较顶吹工艺少(热效率疑难题目),元素氧化损失少,且渣量小,渣中的铁损少2)提高操作水平本例的喷溅损失为10.38kg/t,属于中等偏下的水平,是以应增加技能造就训练,提高工人的操作水平,削减喷溅比拟而言,复吹转炉的喷溅损失仅为0.101 kg/t,较着优于顶吹转炉,这说明其吹炼过程平顺,几乎没有喷溅3)适当增加矿石用量增加矿石用量,可增加铁的分化收益量本例的矿石用量为23.31kg,也属于中等偏下的水平,仍有增加的空间,最多可达50kg,过多易产生喷溅,同时会使废钢比下降8)热平衡分析提高热效率就意味着热量得到了更充分的利用,可以配加更多的废钢和铁矿,从而改善转炉生产的技能经济指标。
由热平衡表可见,本例的热效率为65.49%,仍有提升的空间主要应从以下三方面入手: 起首是提高原材料的质量以削减渣量;其次,尽量缩短炉次间隔以削减其他热损;最终,幸免或减缓喷溅也是提高热效率的重要途径思虑题1欲提高转炉的冶炼收得率应从哪一些方面入手? 2提高转炉热效率的措施有哪一些? 二、钢中的合金成分碳(C)炼钢的重要任务之一就是要把熔池中的碳氧化脱除至所炼钢钟的要求从钢的性质可看出碳也是重要的合金元素,它可以增加钢的强度和硬度,但对韧性产生倒霉影响 钢中的碳确定了冶炼、轧制和热处理的温度制度碳能显著变更钢的液态和凝集性质,在1600℃,[C]≤0.8%时,每增0.1%的碳 共6页: 上一页123456下一页本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第6页 共6页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页第 6 页 共 6 页。