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1、精选优质文档-倾情为你奉上第二章、转炉物料平衡和热平衡计算1、低磷生铁吹炼（单渣法）一、原始数据（一）铁水成分及温度表2-1-1成分CSiMnPS温度 %4.36o.570. 620.070.051300（二）原材料成分表2-1-2成分%种类CaOSiO2MgOAl2O3SPCaF2FeOFe2O3烧减H2OC合计%石灰9108166154122006444100矿石100561052110007294618050100萤石6000581780090558900200100白云石53040483494074108炉衬14026085001100100（三）冶炼钢种及成分表2-1-3成分CSiM
2、nPS%0.120.200.200.551.201.600.0450.045（四）平均比热表2-1-4项目固态平均比热kcal/kg.熔化潜热kcal/kg液态或气态平均比热kcal/kg.生铁0.178520.20钢0.167650.20炉渣500.298烟尘0.23850矿石炉气：CO0.349CO20.558SO20.555O20.356N20.346H2O0.439(五)冷却剂 用废钢做冷却剂，其成分与冶炼钢种中限相同。（六）反应热效应反应热效应通常采用25为参考温度，比较常用的反应数据见表2-1-5（七）根据国内转炉实测数据选取1、渣中铁珠量为渣量的2.5%；2、金属中C假定85%氧
3、化成CO，15%氧化成CO2；3、喷溅铁损为铁水量的0.3%；4、取炉气平均温度1450,自由氧含量0.5%，烟尘量为铁水量的1.8%，其中FeO=75%，Fe203=22%；5、炉衬侵蚀量为铁水量的0.15%；6、氧气成分为98.9% O2，1.5% N2。表2-1-5反应放出热 kcal/kgC(Fe3C)+1/2O2=CO2616.9C(Fe3C)+1/2O2=CO28250.7Si(Fe3Si)+O2=SiO26767.22P(Fe3P)+5/2O2=P2O54522.6Mn+1/2 O2=MnO1677.90.95Fe+1/2 O2 =Fe0.95O1200.1Fe+1/2 O2 =
4、FeO1150.52Fe+3/2 O2=Fe2O31758.13Fe+2 O2=Fe3O41594.62CaO+SiO2=2CaO. SiO2495.04 CaO+ P2O5=4 CaO. P2O59162.1FeO+ SiO2= FeO. SiO280.6MnO+ SiO2= MnO. SiO2107.2二、物料平衡计算根据铁水成分，渣料质量，采用单渣不留渣操作。先以100公斤铁水为计算基础。（一） 炉渣及其成分的计算1、 铁水中各元素氧化量表2-1-6成分，kg项目CSiMnPS合计铁水4.360.570.620.070.05终点钢水0.13痕迹0.130.0080.019氧化量4.230
5、.570.490.0620.0315.308C：取终点钢水含碳量0.15%；Si：在碱性氧气转炉炼钢中，铁水中的Si几乎全部被氧化；Mn：顶底复吹转炉残锰量取60%；P：采用低磷铁水吹炼，铁水中磷90%进入炉渣，10%留在钢中；S：氧气转炉去硫率不高，取40%。2、各元素氧化量，耗氧量及其氧化产物量见表2-1-73、造渣剂成分及数量根据国内同类转炉有关数据选取1） 矿石加入量及成分矿石加入量为1.00公斤/100公斤铁水，成分及重量见表2-1-82） 萤石加入量及成分萤石加入量为0.30kg/kg铁水，其成分及重量见表2-1-93） 炉衬侵蚀量为0.200公斤/100公斤铁水，其成分及重量见2
6、-1-104） 生白云石加入量及成分加入的白云石后，须保证渣中（MgO）含量在68%之间，经试算后取轻烧白云石加入量为1.2公斤/100公斤铁水。其成分及重量见表2-1-11表2-1-7元素反应及其产物元素氧化量，公斤耗氧量，公斤氧化产物量，公斤CC+1/2O2=CO(4.36-0.13)85%=3.5963.59616/12=4.7953.59628/12=8.391CC+O2=CO2(4.36-0.13)15%=0.6350.63532/12=1.6930.63544/12=2.328SiSi+O2 =(SiO20.570.5732/28=0.6510.5760/28=1.221MnMn+
7、1/2O2=(MnO)0.6240%=0.2480.24816/55=0.0720.24871/55=0.320P2P+5/2O2=(P2O5)0.07090%=0.0630.06380/62=0.08130.063142/62=0.144SS+O2=SO20.0540%1/3=0.0070.00732/32=0.0070.00764/32=0.014SS+(CaO)=(CaS)+O0.0310.007=0.0240.024(-16/32)=-0.0120.02472/32=0.054FeFe+1/2O2=(FeO)0.6070.06716/56=0.1730.780Fe2Fe+3/2O2=(
8、Fe2O3)0.2730.27348/112=0.1170.390总计6188表2-1-8成分重量，公斤备注Fe2O31.0061.80%=0.618生成CaS0.002公斤，消耗CaO量0.002公斤，生成0.001公斤氧。(FeO1.0029.40%=0.294SiO21.005.61%=0.0561Al2O31.001.10%=0.011CaO1.001.00%=0.010MgO1.000.52%=0.0052S1.000.007%=0.001H2O1.000.50%=0.005共计1.000表2-1-9成分重量，公斤CaF20.3089.00%=0.267SiO20.306.00%=0
9、.018Al2O30.301.78%=0.005MgO0.300.58%=0.002P0.300.55%=0.002S0.300.09%=0.0003H2O0.302.00%=0.006共计0.300P以2P+5/2O2=(P2O5)的形式进行反应，其中生成(P2O5)的量为0.00165142/62=0.004公斤，消耗氧量0.0016580/62=0.002表2-1-10成分重量，公斤成分重量，公斤CaO0.201.40%=0.0028Al2O3MgO0.2085.0%=0.170C*0.2011.0%=0.022SiO20.202.60%=0.0052共计0.020*被侵蚀的炉衬中C的氧
10、化，同金属中C氧化成CO、CO2的比例相同，即：C-CO 0.02288%28/12=0.045 kgC-CO2 0.02212%44/12=0.010 kg消耗氧量为： 0.14516/28=0.026 kg 0.01032/44=0.007 kg共消耗氧气量为： 0.033 kg表2-1-11成分重量，公斤成分重量，公斤CaO1.2053.04%=0.6365SiO21.200.46%=0.0058MgO1.2020.16%=0.4193烧减1.2010.8%=0.1296Al2O31.200.74%=0.0089共计1.205） 炉渣碱度和石灰加入量取终渣碱度渣中已存在的（SiO2）量=
11、铁水中硅氧化生成的SiO2量+炉衬带入的SiO2量+矿石带入的SiO2量+萤石带入的SiO2量+白云石带入的SiO2量=1.393+0.0052+0.056+0.018+0.0058=1.478kg渣中已存在的（CaO）量=白云石带入的CaO量+炉衬带入的CaO量+矿石带入的CaO量铁水中S消耗的CaO矿石中S成渣消耗的CaO=0.6365+0.003+0.0100.01930.002=0.622 kg加入石灰成分及重量见表2-1-12表2-1-12成分重量，公斤CaO5.32891.08%=4.853SiO25.3281.66%=0.088MgO5.3281.54%=0.082Al2O35.
12、3281.22%=0.065S5.3280.06%=0.003烧减5.3284.44%=0.237共计5.328S以S+（CaO）=（CaS）+O的形式反应，其中生成CaS量为：0.00372/32=0.007,生成氧量为 0.00316/32=0.0016kg，消耗（CaO）量为0.00356/32=0.0056kg6)终点氧化铁的确定 根据生产实践数据，当终渣碱度为3.5，含碳量为0.15%时，终渣中（Fe2O3）=4%和（FeO）=8%。7）终渣量及成分表2-1-13中不计（FeO）、(Fe2O3)在内的炉渣重量为（CaO +MgO+SiO2 +P2O5 +MnO+ Al2O3+ CaS+ CaF2+ CaS）=5.497+0.678+1.566+0.169+0.284+0.090+0.267+0.033=8.584 kg已知渣中FeO量为12%，则渣中其它成分之和为88%，故炉渣总重量为8.584/88%=9.754kg由此可知：(FeO)重量=9.7548%=0.780kg 其中铁重 =0.78056/72=0.607kg(Fe2O3）重量=9.7544%=0.390kg 其中铁重=0.390112/160=0.273kg将(FeO)和 (Fe2O3）的值分别填入表2-1-7表2
