《课程设计180t转炉物料平衡计算》由会员分享，可在线阅读，更多相关《课程设计180t转炉物料平衡计算（13页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、180t 氧气顶吹转炉物料平衡与热平衡计算1.1 原始数据1）铁水成分及温度表 11 铁水成分及温度成分w(c)W(Si)W(Mn)W(P)W(S)温度。c含量4.2500.8500.5800.1500.03712502）原材料成分表 12 原材料成分成分 种、分%类石灰矿石萤石白云石炉衬W(CaO) /%91.081.0030.8454.00w(SiO) /%Q1.665.616.000.462.05w(MgO) /%1.540.520.5820.1637.75w(Al O )/%QO1.221.100.780.741.00w(S) /%0.060.070.09w(P) /%0.55w(Ca
2、F”)/%90.00w(FeO) /%29.40w(Fe O )/%61.80烧减/%4.4447.80w(H20) /%0.502.00w(C) /%5.00E100.00100.00100.00100.00100.003）冶炼钢种及成分表1 3冶炼钢种（Q235）成分成分W(C)W(Si)W(Mn)W(P)W(S)含量/%0.170.300.35 0.80W0.035W0.0354）平均比热容表14 原料平均比热容项目固态平均比热 KJ/ （kg C）熔化潜热 KJ/kg液态或气态平均 比热容KJ/ （kgC）生铁0.7452180.837钢0.6992720.837炉渣2091.248炉
3、气1.137烟尘0.996209矿石1.0462095）冷却剂用废钢做冷却剂，其它成分与冶炼钢种成分的中限皆同。6)反应热效应(25C)反应兀素氧化放热KJ/KmolKJ/kg兀素-H* 兀糸C+10 =CO2 2131365.010949.1CC+0 =C0cc414481.734521.0CSi+0 =SiOcc795023.628314.0Si2 22P+ 5 0=P02 2 2 51172078.618922.6PMn+ 丄 0 =MnO2 2384959.07020.3MnFe+丄 0 =FeO2 2266635.05021.2Fe32Fe+ 0 =Fe 0222 3822156.0
4、7340.7Fe2Ca0+Si0=2Ca0 Si0cc124600.42071.1Si0c4Ca0+P 0 =4Ca 0 P0-5 -51690414.95020.8P0-51表15 铁水中元素氧化放热注：数据来源：氧气转炉炼钢原理(美)，密执安大学，冶金工业出版社, 1974年，75页。7)根据国内同类转炉的实测数据选取(1) 渣中铁珠量为渣量的8；(2) 金属中碳的氧化，其中90%的碳氧化成CO, 10%的碳氧化成C02；(3) 喷溅铁损为铁水量的1；炉气和烟尘量，取炉气平均温度1450C。炉气中自由氧含量为0. 5%。烟尘 量为铁水量的1.6%，其中FeO=77%, Fe0=20%;23
5、(5) 炉衬侵蚀量为铁水量的0.5%；(6) 氧气成分，98.5%0、1.5%N。221.2 物料平衡计算 根据铁水成分、原材料质量以及冶炼钢种，采用单渣不留渣操作。为了简化计算， 以100kg钢铁料为基础进行计算，取废钢比9.45%。1)炉渣量及成分计算 炉渣来自金属中元素的氧化产物、造渣剂及炉衬侵蚀等。(1)铁水中各元素氧化量表16 铁水中各元素氧化量项目-成分 M(C)M(Si)M(Mn)M(P)M(S)铁水4.2500.8500.5800.1500.037废钢0.1800.200.5200.0220.025终点钢水0.150痕迹0.1700.0150.025氧化量3.7150.7890
6、.4040.1230.011注：终点钢水据国内同类转炉冶炼Q235钢种的实际数据选取，其中：Si：在碱性氧气转炉炼钢法中，铁水中的硅几乎全部被氧化，随同加入的其它 材料而带入的SiO2起进入炉渣中，所以终点钢水硅的含量为痕迹。P：采用低磷铁水操作，炉料中磷约8595%进入炉渣，本计算采用低磷铁水 操作，取铁水中磷的90%进入炉渣，10%留在钢中，则终点钢水含P质量为0.150 X10%=0.015kg。Mn：终点钢水余锰含量，一般为铁水中锰的含量3040%,取30%，则终点钢 水含 Mn 质量为 0.580 X 30%=0.170kg。S：去硫率，一般为3050%的范围，取40%，则终点钢水含
7、S质量为0.037 X60%=0.25kg。C：终点钢水含碳量，根据冶炼钢种的含碳量和预估计脱氧剂等增碳量之差， 则为终点含碳量。本计算取0.15%。铁水中各元素氧化量计算过程如下：(a) : 成分% C铁水4.25X90.55%=3.848废钢0.180X9.45%=0.017终点钢水 0.150氧化量 3.8480.0170.150=3.715(b) : 成分% Si铁水0.850X90.55%=0.770废钢0.20X9.45%=0.019终点钢水 痕迹氧化量 0.7700.0190=0.789(c) : 成分% Mn铁水0.580X90.55%=0.525废钢0.520X9.45%=0
8、.049终点钢水 0.170氧化量 0.5250.0490.170=0.404(d) : 成分% P铁水0.150X90.55%=0.136废钢0.022X9.45%=0.002终点钢水0.015氧化量 0.136+0.002 0.015=0.123(e) :成分% S铁水0.037X90.55%=0.034废钢0.025X9.45%=0.002终点钢水0.025氧化量 0.034+0.002 0.025=0.011(2)各元素氧化量、耗氧量及其氧化产物量，见表1-7。铁水中各元素氧化产物量1-7元 素反应极其产物兀素氧化量kg耗氧量kg氧化产物量 kg备注CC+1/2O = CO3.715
9、*90%=3.33.344*16/12=43.344*28/1244.459=7.803CC + O = CO3.715 *10%=0.30.372*32/12=00.372*44/1272.992= 1.364SiSi + O = (SiO0.7890.789*32/22=00.789*60/28) 2 2.902=1.691MnMn+1/2O = (M0.4040.404*16/55=00.404*71/55nO).118=0.522P2P+5/20 = (P0.1230.123*80/62=00.123*142/6。）2.1592=0.282S25S + O = S 00.011 *1/
10、3=0.00.004*32/32=00.004*64/3204.004=0.008SS + (CaO) = (CaS0.011-0.004=00.078*(-16/320.007*72/32-0.004 表) + 0.007)=-0.004=0.016示还原出 氧量消耗 CaO量0.007 X56/32=0.012FeFe + 1/201.0551.055*16/55=01.356见表1-132= (FeO).307Fe2Fe+3/20 = (0.4750.475*48/112=0.678见表1-13Fe 0)2 30.203共计。6.5807.140（3）造渣剂成分及数量150t氧气顶吹转炉
11、加入造渣剂数量，是根据国内同类转炉有关数据选取: a）矿石加入量及成分矿石加入量为1.00/100Kg（钢），其成分及重量见表1 8。表18 矿石加入量及其成分成分（M）质量 kgFeO2 31.00X61.80%=0.618FeO1.00X29.40%=0.294SiO21.00X5.61%=0.056Al 02 31.00X1.10%=0.011CaO1.00X1.00%=0.010MgO1.00X0.50%=0.005S*1.00X0.07%=0.0007HO21.00X0.50%=0.005共计1.000S* 以 S+CaO=CaS+O 的 形 式 反 应 , 其 中 生 成 CaS
12、量 为0.001*72/32=0.002kg。消耗 CaO 量为 0.001 *56/32 = 0.002kg。 消耗微量氧，忽略之。b）萤石加入量及成分萤石加入量为0.5/100kg（钢），其成分及重量见表1-9。成分（M）质量，kg成分质量，kgCaF20.50*90.00 % =0.45P*0.50*0.55 % =0.0028SiO20.56*6.00 % =0.030S*0.50*0.09 % =0.0004Al 02 30.50*1.78 % =0.0089H200.50*2.00 % =0.010MgO0.50*0.58 % =0.0029共计0.500*P 以 2P+5/20 = (P0)的形式进行反应，其中冃生成P0量为表19萤石加入量及成分22 52 50.0028*142/62=0.007kg。消耗氧气量为 0.0028*80/62 = 0.004kg*S微量，忽略之。c）炉衬被侵蚀重量及成分炉衬被侵蚀量为0.50kg/100kG （钢），其成分及重量见表1-10。成分(m)质量 kg成分(m)质量kgCaO0.50*54.00%=0.270Al O2 30.50*1.00%=0.005MgO0.50*37.95%=0.190C*
