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c%4.36o.570. 620.070.051300（二）原材料成分表 2-1-2成分%种类CaOSiO2MgOAI2O3SPCaF2FeOFe2O3烧 烧减H2OC合计%石灰91.081 . 661. 541. 220.064.44100矿石1. 005. 610. 521. 100.0729. 461 . 80 . 50100萤石 :6. 000. 581. 780.090. 5589.002 . 00100白云石53.040. 4834. 940. 74108炉衬1. 402. 6085. 0011 . 00100（三）冶炼钢种及成分表 2-1-3成分CSiMnPS%0.12 — 0.200.20— 0.551.20 —1.60w 0.045w 0.045（四）平均比热表 2-1-4项目固态平均比热kcal/kg . C熔化潜热kcal/kg液态或气态平均比热 kcal/kg. C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 C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潦化成 CO 15%氧化成CO;3、 喷溅铁损为铁水量的 0.3%;4、 取炉气平均温度 1450 C ,自由氧含量0.5%，烟尘量为铁水量的 1.8%，其中FeO=75%Fe2 03=22%5、 炉衬侵蚀量为铁水量的 0.15%;6、 氧气成分为 98.9% O 2, 1.5% N 2 表 2-1-5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反应放出热kcal/kgC(Fe3C)+1/2O 2=CO2616.9C(Fe3C)+1/2O 2=CO28250.7Si(Fe3Si)+O2=SiO26767.22P(Fe3P)+5/2O2=P2O54522.6Mn+1/2 O 2=MnO1677.9a0.95Fe+1/2 O2 =Fe°.95O1200.1Fe+1/2 O2 =FeO1150.52Fe+3/2 O2=Fe2O31758.13Fe+2 O2=Fe3O41594.62CaO+SiO2=2CaO. SQ2495.04 CaO+ P2O 5=4 CaO. P2O59162.1FeO+ SiO2= FeO. SiO280.6MnO+ SiO 2= MnO. SiO 2107.2、物料平衡计算（一）炉渣及其成分的计算1、铁水中各元素氧化量项目CSiMnPS铁水4.360.570.620.070.05终点钢水0.13痕迹0.130.0080.019氧化量4.230.570.490.0620.031表 2-1-6成分，kg合计5.308[C]: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 2-1-104） 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6—8%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C[C]+1/2{O 2}={CO}(4.36-0.13) X 85%=3.5963.596 X 16/12=4.7953.596 X 28/12=8.391C[C]+{O 2}={CO 2}(4.36-0.13) X 15%=0.6350.635 X 32/12=1.6930.635 X 44/12=2.328Si[Si]+O 2 =(SiO2}0.570.57X 32/28=0.6510.57 X 60/28=1.221Mn[Mn]+1/2{O 2}=(MnO)0.62 X 40%=0.2480.248 X 16/55=0.0720.248 X 71/55=0.320P2[P]+5/2{O 2}=(P2O5)0.070X 90%=0.0630.063 X 80/62=0.08130.063 X 142/62=0.144S[S]+{O 2}={SO 2}0.05 X 40%X 1/3=0.0070.007X 32/32=0.0070.007 X 64/32=0.014S[S]+(CaO)=(CaS)+[O]0.031 - 0.007=0.0240.024 X (-16/32)=-0.0120.024 X 72/32=0.054Fe[Fe]+1/2{O 2}=(FeO)0.6070.067X 16/56=0.1730.780Fe2[Fe]+3/2{O 2}=(Fe2O3)0.2730.273X 48/112=0.1170.390总计6. 188表 2-1-8成分重量，公斤备注Fe2O31.00X 61.80%=0.618生成 CaS0.002公斤，消耗(FeO1.00X 29.40%=0.294CaO量0.002公斤，生成0.001SiO21.00X 5.61%=0.0561公斤氧。
Al 2O31.00X 1.10%=0.011CaO1.00X 1.00%=0.010MgO1.00X 0.52%=0.0052S1.00X 0.007%=0.001H2O1.00X 0.50%=0.005共计1.000表 2-1-9成分重量，公斤CaF20.30 X 89.00%=0.267SiO20.30 X 6.00%=0.018Al 2O30.30 X 1.78%=0.005MgO0.30 X 0.58%=0.002P0.30 X 0.55%=0.002S0.30 X 0.09%=0.0003H2O0.30 X 2.00%=0.006共计0.300P 以 2[P]+5/2{0 2}=(P 2O5)的形式进行反应，其中生成 (P2O5)的量为 0.00165 X 142/62=0.004 公斤，消耗氧量 0.00165 X 80/62=0.002 表 2-1-10成分重量，公斤成分重量，公斤CaO0.20 X 1.40%=0.0028Al 2O3MgO0.20 X 85.0%=0.170C*0.20 X 11.0%=0.022SiO20.20 X 2.60%=0.0052共计0.020*被侵蚀的炉衬中 C的氧化，同金属中 C氧化成CO、CO2的比例相同，即:C----CO 0.022 X 88%X 28/12=0.045 kgC----CO 2 0.022X 12%X 44/12=0.010 kg消耗氧量为：0.145X 16/28=0.026 kg0.010 X 32/44=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CaO1.20 X 53.04%=0.6365SiO21.20 X 0.46%=0.0058MgO1.20 X 20.16%=0.4193烧减1.20 X 10.8%=0.1296Al 2O31.20 X 0.74%=0.0089共计1.205) 炉渣碱度和石灰加入量取终渣碱度 r =(% CaO) =3.5(% SiO2)渣中已存在的刀(SiO2)量=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 渣中已存在的刀(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+0.010 — 0.0193 —0.002=0.622 kg才一片、曰 R 汉瓦(SiO2)—瓦(CaO) R 汉瓦(SiO2)—瓦(CaO)石灰加入量(% CaO )有效 (% CaO)石灰一RySiO?)石灰3.5 1.478 -0.622= =5.328 kg91.08% -3.5 1.66%加入石灰成分及重量见表 2-1-12表 2-1-12成分重量，公斤CaO5.328X 91.08%=4.853SiO25.328X 1.66%=0.088MgO5.328X 1.54%=0.082Al 2O35.328X 1.22%=0.065S5.328X 0.06%=0.003烧减5.328X 4.44%=0.237共计5.328S 以[S]+ （ CaO） = （CaS） +[O]的形式反应，其中生成 CaS 量为：0.003X 72/32=0.007, 生成氧量为 0.003X 16/32=0.0016kg，消耗（CaO）量为 0.003X 56/32=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。