金属物料及热量平衡计算公式

1、矿石1.017209成分3 /%CSiMn铁水4.30.40.3废钢4.30.40.3Fe Si275Mr Si217651.原始数据1.1金属成分及温度钢水目标温度/C表1金属料成分及温1.2辅原料成分项目CaO 1SiO2MgO石灰70.04.01.2白云石30.85.019.3萤石镁球2.03.563.8炉衬2.00.977.01.3终点渣成分/%表3终点渣成分项目3 /%RMgOMnOFeO510141.4冶炼钢种冶炼钢种为20MnSi1.5 其它假设条件表4其它假定条金属料中C90%渣中金属铁珠占渣量8.50%喷溅损失占金属量0.85%炉气平均温度1450炉气烟尘量比1.16%进入炉

2、渣的耐材量为金属量的0.07%氧气纯度99.60%出钢温度1700加入萤石0表5钢、炉渣、炉气和矿石的平项目固态平均质量热熔熔化潜热/kJ/ （kgC）/kJ/kg铁水0.745218钢水0.699272炉渣209炉气烟尘209表6炼钢温度下的反应热效应反应式C+1/2O2=CO（气）C+O2（气）=CO（气）Mn +1/2O2=MnO液）Si+O2（气）=SiO2（液）2P+5/2O2（气）+4CaO渣）=4CaO P2O5液）2Fe（液）+3/2O2（气）=Fe2O3（液）2Fe（液）+1/2O2（气）=FeO（液）SiO2（固）+2CaO固）=2CaO SiO2（液）生白云石分解热余锰量

3、占金属锰30%)脱硫率为设2.物料平衡初算2.1炉渣量及成分计算表7元素氧化量项目3 /%CSiMn铁水4.30.40.3回炉钢水000Fe Si00Mr Si000金属量平均4.30.40.3钢水(终点)0.1500.09氧化量4.150.40.21表8各元素反应产物及数量元糸氧化产物氧化量/kg耗氧量/kgSiSiO2 :0.40.457142857MnMnO0.210.061090909Cco :3.7354.98CO20.4151.106666667PP2O5 :0.0720.092903226SSO20.0034999650.003499965CaS :0.0070000350FeF

4、eO1.693182130.483766323Fe2O300合计6.535682137.185069947表9石灰加入量加入石灰的有效百分含量(%50渣中已有SiO2*( kg)1.067772857渣中已有CaO!( kg)0.12140000石灰加入量(kg)10.43492857石灰带入的硫化钙量(kg)0生白云石带入炉气的CO2t( kg)0石灰带入带入炉气的CO2J( kg)0表10炉渣的重量及成项目氧化产物石灰生白云石质量/kgCaO7.304450.12MgO0.1252191433.828SiO20.857142860.4173971430.21P2O50.16490323Mn

5、O0.27109091A12O3CaF2CaS0.015750080小计FeO2.17694845Fe2O30合计表11烟尘中铁及氧量烟尘氧耗量（kg）0.2500烟尘带走铁量（kg）0.7940表12炉气成分及数量表成分重量（%体积（标态）/m3体积分数/%CO8.7156.97289.38327874CO21.521666670.7746666679.931475415SO20.006999930.0024499760.031409473O20.0460.0320.410250275N20.0240.0190.243586101合计10.3136666；7.800116642100表13

6、实际氧气耗量计算实际耗氧量（kg）7.505114391实际消耗氧气体积（标态）（m3/t）5.255980074渣中带金属铁珠量（kg）1.321718704钢水量（kg）90.4986表14物料平衡初算表收入支出项目重量/kg项目重量/kg铁水100 :钢水90.4986回炉钢水0炉渣15.54963181石灰10.4349286炉气10.3136666萤石0烟尘1.16生白云石6 :金属铁珠1.321718704炉衬0.07喷溅0.85氧气7.50511439合计124.010043；合计119.69373.热平衡计算3.1热收入项1089铁水凝固点（°C）表15热平衡初算热量

7、收入热量支出项目热量/kJ项目铁水物理热118728.7钢水物理热元素氧化热CO43464.195炉渣物理热CO214451.96炉气物理热Si11670.8烟尘物理热Mn1384.53渣中金属铁珠物理热P 2582.928喷溅金属物理热FeO7194.330872轻烧白云石分解热Fe2O3 :0其它热损失SiO2成渣热2405.9754烟尘氧化热FeO2683.479556Fe2O31048.9416合计205615.8404合计富余热量4物料平衡和热平衡终算4.1加入1 kg矿石对物料平衡的影响4.1.1对物料平衡的影响石灰增加量（kg） -0.111矿石带入渣量（kg） 1补加石灰带入渣

8、量（kg）矿石分解增加钢（kg） 0渣中金属铁珠增加（kg）钢水增加量（kg）矿石分解供氧（kg） 0渣中铁氧化氧耗量（kg）总氧气耗量减少（kg） 石灰烧减增加CO2（kg） 0氧气减少带来氮气减少（kg）表16 lkg矿石引起物料平衡变化收入项目变化值/kg支出项目变化值/kg矿石1 丁钢水-0.200427003石灰-0.111炉渣1.03372093氧气0.03228936炉气0.000128641渣中金属铁珠0.112560724合计0.921289360.9459832924.1.2对热平衡的影响表17 1kg矿石引起热量平衡变化热量变化项热量/kJ热支出变化项热量/kJFe氧化4

9、78.270514钢水-292.5650995石灰矿石成渣量74.4552炉渣2323.644424炉气0.209160336渣中金属铁珠161.4795014矿石分解吸热0其他热损失22.10902857合计552.725714合计2214.8770151kg矿石吸收热量1662.1513014.2矿石加入量的计算加入矿石量/Kg3.1698307394.3物料平衡修正及终算表18物料平衡修正收入项目变化值/kg支出项目变化值/kg矿石3.16983074钢水-0.635319674石灰-0.3518512炉渣3.276720381氧气0.10235182炉气0.00040777渣终金属铁珠

10、0.356798441合计2.920331352.998606918表19物料平衡终算收入项目重量/kg占比例/%项目铁水10078.78334917钢水回炉钢00炉渣矿石3.169830742.49729882炉气石灰10.08307747.943786044烟尘萤石00渣中金属铁白云石64.72700095喷溅炉衬0.070.055148344氧气7.607466215.993416668合计126.930374100合计表20热量平衡修正热收入变化项热量/kJ热支出变化项热量/kJFe氧化1516.03658钢水物理热-927.3818457石灰矿石成渣热236.010382炉渣物理热7

11、365.559524炉气物理热0.663002864渣中金属铁珠物理热511.8626873矿石吸热0其他热损失70.08187837合计1752.04696；合计7020.7852473.169830739kg矿石吸收热量5268.738287表21热量平衡终算表热量收入项目热量/kJ占比例/%铁水物理彳热118728.757.2551042元素氧化热C57916.15527.92918216Si11670.85.628065245Mn1384.530.66766847P2582.9281.245577622Fe8710.367454.200441814SiO2成渣热2641.9857821

12、.274057336烟尘氧化热3732.4211561.799903159合计207367.8874100五月份数据为准1690分及温度温度/C装入量（kg）PS0.080.03513001000.080.03525000表2辅原料成分3 /%AI2O3CaSFe2O3MnOCaF2烧减4.0温度C）Fe2O301660假定条件数据表生成CO10%生成CO2温度1600CC自由氧含量0.50%甘中.3 Fe2O320%13 FeO70%炉衬侵蚀量0.04%补炉料带入渣量:0.03%Ckg生白云石6.kg矿石的平均质量热熔化潜热液态或气态平均质量热熔J/kg/kJ/ (kg C)2180.837

13、2720.8372091.2471.1412090.996209 H/kJ/kg1163734824_6593_ 29177 _3587464594249_162054930%其中气化脱硫33.33%脱磷效率PS0.080.035000.080.0350.0080.02450.0720.0105氧化产物量/kg备注0.8571428570.2710909098.7151.5216666670.1649032260.006999930.0157500792.176948453根据渣量0反算13.729502123.89t0.051866667量及成分萤石炉衬合计占比例/%0.00147.4258

14、547.755793130.05394.007119125.7698651100.000631.485179.5511586270.16490321.0604960160.27109091.7433911770.00280.00280.0180068570000.01575010.10128907813.3726832.1769485140015.5496321001517钢水凝固点C)其它热损失为总热量的4%量支出热量/kJ132101.684634953.1621216769.248361888.8281896.1363311219.4091532948224.633617200347.1

15、0215268.738287其它热损失为总热量的4%其它热损失为总热量的4%-0.1110.087866279-0.2004270030.032160207-0.032289364-0.000128641总渣量（kg）渣中铁的化学损失（kg）总纯氧耗量减少（kg）1.033720930.112560724-0.032160207总增加炉气(kg) 0.000128641支出重量/kg占比例/%89.86332473.2428584718.8263521915.344367310.314074378.4064583411.160.9454548541.6785171451.3680708470.850.692790195122.69