整理物料平衡与热平衡计算

1、精品文档钢铁冶金专业设计资料（炼铁、炼钢）本钢工学院冶化教研室二00三年八月精品文档精品文档第一章物料平衡与热平衡计算物料平衡和热平衡计算是氧气顶吹转炉冶炼工艺设计的一项基本的计算，它是建立在物质和能量不灭定律的基础上的。它以转炉作为考察对象，根据装入转炉内或参与炼钢过程的全部物料数据和炼钢过程的全部产物数据，如图1-1-1所示的收入项数据和支出项数据，来进行物料的重量和热平衡计算。通过计算，可以定量地掌握冶炼工重要参数，做到“胸中有数”。对指导生产和分析研究改进冶炼工艺，设计转炉炼钢车间等均有其重要意义。由于转炉炼钢过程是一个十分复杂的物理化学过程，很显然，要求进行精确的计算较为困难，特别是

2、热平衡，只能是近似计算，但它仍然有十分重要的指导意义。物料平衡和热平衡计算，一般可分为两面种方案。第一种方案是为了设计转炉及其氧枪设备以及相应的转炉炼钢车间而进行的计算，通常侧重于理论计算，特别是新设计转炉而无实际炉型可以参考的情况下；另一种方案是为了校核和改善已投产的转炉冶炼工艺参数及其设备参数或者采用新工艺新技术等，而由实测数据进行的计算，后者侧重于实测。本计算是采用第一种方案。目前，我国顶吹转炉所采用的生铁基本上为低磷的(0.100.40%)和中磷的(0.401.00%)两种，对这两种不同含磷量生铁的冶炼工艺制度也不相同。因此，下面以50吨转炉为例，分别就低磷生铁和高磷生铁两种情况，进行

3、物料平衡和热平衡计算。1.1 原始数据1.1.1 铁水成分及温度表1-1-1成分CSiMnPS温度c%4.2500.8500.5800.1500.03712501.1.2原材料成分精品文档精品文档表1-1-2原材料成分CaOSiO2MgOAI2O3SPCaF2FeOFe2O3H2OC烧碱合计石灰91.381.261.541.420.064.34100.00矿石1.105.110.521.160.0728.861.80.50100.00萤石6.000.581.780.090.5589.002.00100.00轻烧白云石30.840.4620.160.740.040.1147.8100.00镁质炉

4、54.51.0539.41.005.0100.0精品文档精品文档衬050表2-1-1铁水成分与温度成分CSiMnPS温度c%4.3000.6500.5600.1500.0381300转炉冶炼钢种常为普通碳素钢和低合金钢，在此以要求冶炼BD3钢考虑，其成分见表2-1-3成分（中限）CSiMnPS%0.160.240.160.280.350.650.0450.045精品文档精品文档1.1.4平均比热表1-1-4液态或气态平均比工币日固态平均比热熔化潜热才丸呗曰千口公斤度千卡/公斤热千卜/公斤度生铁0.178520.20钢0.167650.20炉渣500.298烟尘0.23850矿石炉气CO0.34

5、9CO20.558SO20.555O20.365N20.346H2O0.4891.1.5冷却剂用废钢作冷却剂，其成份与冶炼钢种成份的中限相同。（见表1-1-3）1.1.6反应热效应虽然炉内化学反应，实际上是在炉料温度和炉内上部气相温度之间的任一温度发生的，但反应热效应通常仍采用25C作为参考温度，值得指出的是，反应热还与组分在铁水中存在形态有关，至今对参与化学反应有关的实际组成物还有不同的看法。但是，比较常用的反应热数据见表1-1-5。精品文档精品文档表1-1-5反应放出热（千卡）每公斤分子每公斤兀素或化合物千卡兀素或化合物-一-1_C(Fe3C)+102=COC(Fe3C)+O2=CO2Si

6、(FesSi)+O2=SiO252P(FqP)+5O2=P2O521Mn+-O2=MnO1_*0.95Fe+-O2=Feo95O2,一1一一一Fe+1O2=FeO22Fe+-O2=Fe2O323Fe+2O2=Fe-O431397.099063.5190015.2280133.592007.463727.364430.0196910.0267243.42616.98250.76767.24522.61677.91200.11150.51758.11594.6CCSiPMnFeFeFeFe精品文档精品文档2CaO+SiO2=2CaO.SO29780.2495.0SiO24CaO+巳O5=4CaOP

7、2O5165013.21162.1P2O5FeO+SQ=FeOSQ4500.480.6FeOMnO+SiO2=MnO-SiO25889.4107.2MnO*通常近似认为是Fe+102=FeO21.1.7其它数据的选取（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5%-8%本设计取8%2 .金属中碳的氧化假定为：80%-90%勺碳氧化成CO,20%-10%勺碳氧化成CO2。3 .喷溅铁损为铁水量的0.7%1.0%,本设计取1.0%。4 .取炉气平均温度1450C,炉气中自由氧含量为0.5%,烟尘量铁珠量的1.6%,其中FeO=77%Fe2O3=20%5 .氧气成分为98.5%O2,1

8、.5%N2。6 .炉衬侵蚀量为铁水量的0.5%。1.2物料平衡计算根据铁水成份，渣料质量以及冶炼钢种，采用单渣不留渣操作，通常首先以100公斤铁水为计算基础，然后再折算成100公斤金属料。1.2.1炉渣量及其成份的计算炉渣来自金属中元素的氧化产物，渣料以及炉衬侵蚀等。1 .铁水中各元素氧化量（见表2-2-1）精品文档精品文档1-2-1份重量公斤)CSiMnPS铁水4.2500.8500.5800.1500.037终点钢水0.150痕迹0.1740.0150.022氧化量4.1000.8500.4060.1350.015终点钢水成份是根据同类转炉冶炼钢种的实际数据选取，其中:C:应根据冶炼钢种含

9、碳量的中限和预估计的脱氧剂的增碳量(0.20.3)之差来确定终点钢水含碳量，取0.150%。Si:在碱性转炉炼钢法中，铁水中的硅几乎全部被氧化，随同加入的其它材料带入的SiO2一起进入炉渣中，故终点钢水硅的含量为痕迹。Mn:终点钢水残镒量，一般为铁水中镒含量的30%-40%取30%P:采用低磷铁水操作，铁水中磷约8595%S入炉渣，在此取铁水中磷的90%S入炉渣，10漏在钢中。同时要考虑钢包中回磷的因素。S:氧气转炉内去硫率不高，一般在3050%勺范围，取40%2 .各元素氧化量、耗氧量及其氧化产物量见表1-2-2。精品文档精品文档精品文档精品文档表1-2-2元素反应及其产物兀素氧化量（公斤）

10、耗氧量（公斤）氧化产物量（公斤）备注精品文档精品文档CCSiMnPSSC+2O2=COC+O2=CO2Si+O2=(SiO2)Mn+；O2=(MnO)2P+5|O2=(P2O5)S+O2=SO2FeS+(CaO)=(CaS)Fe+O精品文档Fe+O2=(FeO)2Fe+O2=(Fe2O3)3.690X16=4.9203.690X至=8.6112124.100X90%=30.410X22=1.093012.6900.850X22=0.9710.410X±=1.5028124.100X10%=00.406X竺=0.118355.4100.135X型=0.1740.850X%=62280.

11、0.005X经=0.0051.821328500.010X(-")=-00.406X21=32550.0050.5244061.056X至二0.135X生=56620.0.3020.3091350.575X2=0.005X%=112320.015X1=0.2040.01030.0050.010X召=320.015-0.005=0.023*0.011.1.358假定气化硫率占总去硫率的1。-0.0053表示还原由的氧量，消耗CaO量为0.010x口=0.01832见表2-2-8见表2-2-8精品文档精品文档*指生成的CaS量精品文档3 .造渣剂成分及数量50吨氧气转炉加入造渣剂数量，是

12、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，具成分及重量见表1-2-3表1-2-3成分重量（公斤）Fe2O31.00X61.80%=0.618FeO1.00X29.40%=0.294SiO21.00X5.61%=0.056AI2O31.00X1.10%=0.011CaO1.00X1.00%=0.010MgO1.00X0.52%=0.005*S1.00X0.07%=0.001H2O1.00X0.50%=0.005共计1.00*$以S+（CaO）=（CaO）+O的形式反应，其中生成CaS量为0.001X£=0.002公斤，消耗CaO量为0.

13、001X5|=0.002公斤，生成微量氧为0.001义16=0.001公斤。322）萤石加入量及成分萤石加入量为0.50公斤/100公斤铁水，具成分及重量见表2-2-4表1-2-4成分重量（公斤）CaF20.50X89.0030.445SiO20.50X6.00%=0.030Al2O30.50X1.78%=0.009MgO0.50X0.58%=0.003*P0.50X0.55%=0.003*S0.50X0.09%=0.0004H2O0.50X2.00%=0.010共计0.500精品文档精品文档* P以2P+5O2=（P2O5）的形式进行反应，其中生成P2O5量为20.003义142=0.007

14、公斤，消耗氧量为0.003义80=0.004公斤。6262* *S微量，忽略之。3）炉衬侵蚀量为0.50公斤/100公斤铁水，具成分及重量见表1-2-5表1-2-5成分重量（公斤）CaO0.50X54.0030.270MgO0.50X37.95%=0.190SiO20.50X2.05%=0.010Al2O30.50X1.00%=0.005C0.50X5.00%=0.025共计0.500被浸蚀的炉衬中碳的氧化，同金属中碳的氧化成CO,CO2的比例相同，即:28CCO0.025X90%而=0.053公斤CO20.025X10%44=0.009公斤120.00932一X=0.007公斤44其消耗氧气

15、量为：0.053X16=0.030公斤28共消耗氧气量为0.03+0.007=0.037公斤4）生白云石加入量及成份为了提高转炉炉衬寿命，在加入石灰造渣的同时，添加一部分白云作造渣剂，其目的是提高炉渣中MgO的含量。初期渣中（MgO）含量增高，使炉渣的熔点和粘度明显降低，减缓或阻碍石灰颗粒表面的硅酸二钙层（2CaO-SiO2）的形成，从而加速石灰的熔解。同时，能减少初期渣中的（FeO）含量或者中和一部分氧化铁，因此降低了炉渣的有效氧化能力。这样就使得焦油白云石炉衬中碳的氧化作用减慢，有利于提高炉衬浸蚀能力。另外，提高炉渣中的（MgO）含量，降低了炉渣对炉衬的浸蚀能力，在吹炼后期随着炉渣碱度的提

16、高，其粘度相应提高，使精品文档精品文档得炉壁容易挂渣，从而保护避免受浸蚀，也有利于提高炉衬寿命。生产实践表明，渣中（MgO）含量为68%寸，其效果较好。为此，必须保证法中（MgO）含量在68叱间来计算白云石加入量。经试算后取生白云石加入量为2.03.0/100公斤铁水，本设计取3.0,其成份及重量见表1-2-6表1-2-6成分重量（公斤）CaO3.00X30.84%=0.925MgO3.00X20.16%=0.605SiO23.00X0.46%=0.014Al2O33.00X0.74%=0.022烧碱3.00X47.80%=1.434共计3.000烧减是指生白云石（MgCO3-CaCO3）分解

17、后而生产的CO2气体。5）炉渣碱度和石灰加入量（%CaO）-取终渣碱度R=（%SiO2）=2.84.0取3.5首先计算由上述造渣剂以及铁水中各元素氧化产物而进入炉渣中的SiO2和CaO的重量，然后再计算石灰加入量。渣中已存在的三（SiO2）量=铁水中Si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=1.821+0.010+0.056+0.030+0.014=1.931公斤。渣中已存在的三©2。）量=白云石带入的CaO量+炉衬带入的CaO量+矿石带入白CaO量-铁水中S成渣消耗的CaO量-矿石中S成渣消耗的CaO量=0.

18、925+0.27+0.010-0.018-0.002=1.185公斤。石灰加入量=RX"(SiO2-(CaO)(%CaO)有效RXy(SiO2)-%(CaO)%CaO一RX%SiO2=6.537公斤3.5X1.931-1.18591.08%-3.5X1.66%加入石灰所代入的各成份及重量见表1-2-7精品文档精品文档表1-2-7成分重量（公斤）CaO6.537X91.08%=5.954MgO6.537义1.54%=0.101SiO26.537X1.66%=0.108Al2O36.537X1.22%=0.080*S6.537X0.06%=0.004烧碱6.537X4.44%=0.290

19、共计6.537*S以S+（CaO）=（CaS）+O的形式反应，其中生成（CaS）量为0.004X72=0.009,生成氧量为0.004X16=0.002公斤；消耗（CaO）量为32320.004义56=0.007公斤。32烧减是指未烧透的CaCO3经受热分解所产生的CO2气体量。6）终点氧化铁的确定终渣中氧化铁的含量与钢水的终点含碳量和终渣的碱度有关，根据生产实践数据，终点钢水含碳量为0.15%口终渣碱度为3.5时，终渣中（Fe2O3）=5%和（FeQ=10%7）终谓量及其成份表1-2-8中不计（FeO）和（F&O3）在内的炉渣重量为：（CaO+MgO+SiO2+P2O5+MnO+Al

20、2O3+CaF2+CaS）=7.152+0.904+2.039+0.316+0.524+0.127+0.445+0.034=11.541公斤已知渣中氧化铁量为15%则谓中其它成份之和为100%-15%=85%一一,11541一,故炉渣总重量为U至nBBTg公斤由此可知：85%（FeO）的重量=13.578X10%=1.358公斤，其中铁重=1.358X56=1.056公斤72（F&O3）的重量=13.578X5%=0.679公斤，其中铁重量=0.679X112=0.474公斤160将（FeO）和（F&O3）的值分别填入表2-3-2中。终谓量及其成份见表1-2-8。精品文档精品文

21、档表1-2-8成份氧化产物量（公斤）石灰（公斤）矿石（公斤）轻烧白云石（公斤）炉衬（公斤）萤后（公斤）合计（公斤）%CaO*5.9470.0100.9250.2707.15252.67MgO0.1010.0050.6050.1900.0030.9046.66SiO21.8210.1080.0560.0140.0100.0302.03915.02P2O50.3090.0070.3162.33MnO0.5240.5243.86Al2O30.0800.0110.0220.0050.0090.1270.93CaF20.4450.4453.28CaS0.0230.0090.0020.0340.25FeO

22、1.358*1.35810.00Fe2O30.679*0.6795.00总计4.7146.2450.0841.5660.4750.49413.578100.00*5.947=石灰中CaO含量一石灰中S自耗CaO重量=5.9540.007=5.947*和*是元素铁被氧化成氧化亚铁和三氧化二铁的重量。精品文档精品文档1.2.2矿石、烟尘中的铁及重量假定矿石中三(FeO)全部被还原成铁，则：矿石带入铁量=1.00X(29.40%义56+61.80%义112)=0.661公斤72160烟尘带走铁量=1.60X(77%X56+20%X112)=1.182公斤72160矿石代入的氧量=1.00X(29.4

23、0%X16+61.8%X堇)=0.251公斤72160烟尘消耗氧量=1.60X(77%X16+20%望)=0.370公斤721601.2.3炉气成份及重量表1-2-9成份重量（公斤）体积，米3%（体积）CO8.6632248.663X仝=6.93079.3828CO23.236-22418.873.236X±24=1.647SO20.01044CCA0.04O2*0.063_22.4一一0.010X=0.0040.50N2*0.108*0.0440.99H2O0.015*0.0860.2222.40.015X=0.01918共计12.0958.730100.00表1-2-9中各项的计

24、算如下；CO的重量=铁水中的C被氧化成CO的重量+炉衬中的C被氧化成CO的重量=8.610+0.053=8.663公斤CO2的重量=铁水中的C被氧化成CO2的重量+炉衬中的C被氧化成CO2的重量+白云石烧减的重量+石灰烧减的=1.503+0.009+1.434+0.290=3.236公斤SO2的重量=铁水中的S气化而产生的氧化物重量=0.010公斤H2O汽的重量=石代入的水分全部汽化的重量+萤石代入的水分全部汽化的重量=0.005+0.010=0.015公斤*和*分别是自由氧和氮气的重量和体积，它是由表1-2-9中炉气的其它成份反算出来的，即已知氧气成份为98.5%O2,1.5%N2和炉气中自

25、由氧体积比为精品文档精品文档0.50%,求自由氧和氮气的体积和重量，其求法如下：设炉气总体积为X米3,则X=£素氧化生成的气体体积和水蒸汽的体积+自由氧体积+氮气体积，即:22.4/32(7.781+0.370+0.037+0.0040.252。002)+0.50%X乂(1985%)X=6.930+1.647+0.004+0.019+0.50%X+98.5%=8.600+0.50%X+(0.085+0.008%X)整理得：X=一8.600+0.085_=8.730米31-0.50%-0.008%3故炉气中自由氧体积=8.730X0.50%=0.044米自由氧重量=0.044X里=0.

26、063公斤22.4炉气中氮气体积=0.085+0.008%X8.730=0.086米3炉气中氮气重量=0.086X用-=0.108公斤22.4*括号内的数据参看下面氧气消耗项目。1.2.4氧气消耗量计算为元素氧化耗氧重量7.782公斤烟尘中铁氧化耗氧重量0.370公斤炉衬中碳氧化耗氧重量0.037公斤萤石中磷氧化耗氧重量0.004公斤炉气中自由氧重量0.063公斤炉气中氮气重量0.108公斤矿石分解代入及其中硫把氧化钙还原出的氧的重量为：1.0X(61.80%X幽160X+2.04%X)+0.001=0.25272消耗和代入氧气的项目为:石灰中硫把氧化钙还原出的氧重量0.002公斤故氧气实际消

27、耗重量为:公斤7.782+0.370+0.037+0.004+0.063+0.108-0.252-0.002=8.110公斤换算成体积=8.110X22.4=5.68标米3/100公斤铁水32或56.8标米3/吨铁水.精品文档精品文档吨钢耗氧量，即供氧强度在55-65m3/t则计算合理。1.2.5钢水量计算吹损包括下列组成项目:化学损失（元素氧化）量7.037烟尘中铁损失量1.182法中铁珠损失量13.578喷溅铁损失量1.000但是，矿石代入铁量0.661公斤公斤X8%=1.086公斤公斤公斤故钢水重量为100-(7.037+1.182+1.086+1.000)+0.661=90.356公斤

28、即钢水收得率为90.36%收入项支出项项目重量（公斤）%项目重量（公斤）%铁水100.00083.58钢水90.35675.48石灰6.5375.46炉渣13.57811.34矿石1.0000.34炉气12.09510.10萤石0.5000.42烟尘1.6001.34白云石3.0002.51铁珠1.0860.91炉衬0.5000.42喷溅1.0000.88氧气8.1106.77总计119.647100.00总计119.715100.001.2.6物料平衡表（以100公斤铁水为基础）表1-2-10收入项-支出项计算误差=收入项X100%119.647-119715X100%119.647=-0.

29、06%<土0.5%则合格精品文档精品文档1.3热平衡计算1.3.1 热收入项1 .铁水物理热(为了简化计算，取冷料入炉温度均为25C.)铁水熔点：=1536-(4.25X100+0.86乂8+0.58乂5+0.18乂30+0.037X25)-7=1089C式中100、8、5、30、25分别为C、Si、MnP、S元素增加1始量降低铁水熔点值；7为气体。2、H2、N共降低铁水熔点值；1536c为纯铁熔点，取铁水温度为1250C,则：铁水物理热=100X0.178X(1089-25)+52+0.20X1250-1089=27360千卡2.铁水中各元素氧化放热及成渣热C,CO3.690X2616

30、.9=二9656.4C卜CO20.410X8250.7=:3882.8SirSiO20.850X6767.2=二5752.1MnkMnO0.406X1677.9=:681.2FeFeO1.056X1150.5:=1214.9FeFe2O30.475义1758.1=885.1PP2O50.135X4522.6=610.6P2O5T4CaO-P2O50.316X1162.1=二367.2SiO2f2CaO-SiO22.039X495.0=1009.3共计23509.63.烟尘氧化放热1.6X(77%X56X1150.5+20%X112X1758.1)=1496.2千卡72160则热收入总量为：27

31、360+26509.6+1496.2=52365.8千卡注：对于炉衬中的C和萤石中的P,其氧化放热甚少，故忽略之。1.3.2热支出项1 .钢水物理热钢水熔点：精品文档精品文档=1536-(0.150义65+0.174义5+0.015义30+0.022义25)-7=1517C式中65、5、30、25分别为钢中元素C、Mn、P、S增加1%时钢水熔点的降低值。C确定出钢温度：(1)钢水过热度，镇静钢一般在7090C,取70C(2)镇静温度降，按13c/分钟计，镇静时间为79分，故其温度降为21c(3)出钢温度降，一般在4050c,取50c.故出钢温度=钢水熔点+过热度领静温度降+出钢温度降=1517

32、+70+21+50=1658：则钢水物理热=90.356X0.107X(1517-25)+65+0.20X(1658-1517)=30934.6千卡2 .炉渣物理热取终点炉渣温度与钢水温度相同，即1658c故炉渣物理热=13.578X0.298乂(1658-25)+50=7286.4千卡3 .矿石分解吸热：1X(29.40%X56X1150.5+61.8%XH2X758.1)72160=1023.6千卡4 .烟尘物理热：1.6X0.233X(1450-25)+50=622.6千卡5 .炉气物理热：(6.930X0.349+1.647)X1450=4921.36 .法中铁珠物理热：1.086X0

33、.167X(1517-25)+65+0.20X(1658-1517)=371.87 .喷溅金属物理热：1 X0.167X(1517-25)+65+0.20X(1658-1517)=342.4千卡8 .白云石分解吸热：取生白云石中的CaCO3在1183K分解，MgCO3在750K分解，经过计算，生白云石的分解热效应为生340千卡/公斤生白云石，故3公斤生白云石分解吸热为3X340=1020千卡上述各项热支出量为：30934.6+7286.4+1023.6+622.6+4921.3+371.8+342.4+1020精品文档精品文档=46522.7千卡9 .剩余热量：吹炼过程转炉热辐射、对流、传导、

34、传热以及冷却等带走的热量，与炉容量小，操作等因素有关，一般为总收入热量的38%本计算取5%故热损失为52365.8X5%=2618.3千卡则剩余热量为52365.8-46522.7-2618.3=3224.8千卡10 .废钢加入量:1公斤废钢吸收热量为：1X0.167X(1517-25)+65+0.2X1658-1517=342.4千卡则可加入的废钢量为：3224.8=9.42公斤即废钢比为：一942X100%=8.61%342.4100+9.4211.热平衡表表1-3-1收入项支出项项目热量(%项目热量(%铁水物理热27360.052.25钢水物理热30934.659.08兀素氧化放热和成渣

35、热23509.644.89炉渣物理热7286.413.91其中C13039.224.90矿石分解热1023.61.96Si5752.110.90烟尘物理热622.61.19Mn681.21.30炉气物理热4921.89.4P610.61.17铁珠物理热371.80.71Fe2050.23.91喷溅物理热34240.65P2O5367.20.70白云石分解热10201.95SiO21009.31.93其它热损失2618.85.00烟尘氧化热1496.22.86废钢物理热3224.86.16共计52365.8100.00共计52365.8100.00时出力钢水物理热+废钢物理热+炉渣物理热热效率=

36、.以小、目x100%总热收入量精品文档精品文档30934632248+72864乂©=°.043<0.50%则合格。5236581.4加入废钢和脱氧剂后的物料平衡1.4.1加入废钢后的物料平衡1.废钢中各元素应被氧化量，见表2-4-1表1-4-1一成份%数值CSiMnPS废钢成份取同一冶炼0.200.5200.0220.025钢种中限0.18终点钢水0.15痕迹0.1740.0150.022废钢中各元素应被氧化量0.0030.200.3460.0070.0052.9.42公斤废钢各元素氧化量，进入钢中的量，耗氧量及氧化产物量见表1-4-2把表1-4-3内的金属料（铁水

37、+废钢）换算以100公斤金属料为基础，得到重新整理加入废钢后的物料平衡3.加入废钢后物料平衡，见表1-4-4计算误差117.991-118.053X100%=-0.05%117.991精品文档精品文档精品文档精品文档表1-4-2项目反应废钢中各元素氧化量（公斤）废钢进入钢中量（公斤）耗氧量（公斤）氧化产物量（公斤）备注CCO9.42X0.03%X90%=0.0030.003X=0.004120.003X2=0.007生成物CO,CO2均进入炉气中，其和为0.007+0.001=0.008生成物SiO2、MnO、P2O5、CaS均进入炉渣中，具和为0.041+0.043+0.002+0.0005

38、=0.087SO2量极微，忽略之C一CO29.42X0.03%X10%=0.00030.0003X2=0.001120.0008X44=0.00112Si*SiO29.42X0.20%=0.0190.019X及=0.022280.019X型=0.04128Mn>MnO9.42X0.346%=0.0330.033X=0.010550.033X3=0.04355PP2O59.42X0.007%=0.0010.001X80=0.001620.001X=0.00262SSiC,19.42X0.003%X-=0.00010.0001X%=0.000132640.0001X32=0.0002SCaS

39、9.42X0.003%X2=0.000230.0002X-32=-0.0001720.0002X32=0.0005共计0.0579.42-0.057=9.3630.038废钢中C同铁水中C氧化成CO、CO2的比例相同精品文档精品文档把表1-2-10和表1-4-2有关项目合并整理为表1-4-3表1-4-3收入项支出项项目重量（公斤）项目重量（公斤）铁水100.000钢水90.356+9.363=99.719废钢9.420炉渣13.578+0.087=13.665石灰6.537炉气12.095+0.008=12.103矿石1.000烟尘1.600萤石0.500铁珠1.086白云石3.000喷溅1.

40、000炉衬0.500氧气8.110+0.038=8.148总计129.105总计129.173表1-4-4收入项支出项项目重量（公斤）%项目重量（公斤）%铁水91.39177.46钢水91.13477.20废钢8.6097.30炉渣12.48910.53石灰5.9745.06炉气11.0619.37矿石0.9140.77烟尘1.4621.24萤石0.4570.39铁珠0.9930.84白云石2.7422.32喷溅0.9140.77炉衬0.4570.39氧气7.4476.31总计117.991100.00总计118.053100.00精品文档精品文档1.4.2脱氧后的物料平衡1.冶炼BD3钢选用

41、钻铁和硅铁脱氧，其成份如表4-2-5表1-4-5%合小、CSiMnPSFe备注钻铁7.52.575.00.380.0314.59牌nn3硅铁/70.00.70.050.0429.21S1752.计算钻铁、硅铁加入量根据国内同类转炉冶炼BD3钢种的有关数据选取：钮铁：Mn的收得率为75%Si的收得率为70%,C的收得率为90%其中10%勺C被氧化成CO2.硅铁：Mn的收得率为80%Si收得率为75%.两种脱氧剂含有的P、S、Fe均全部进入钢中。故钻铁加入量=(0.5200.174)%x91.134=0.561公斤75%X75%硅铁加入量=(0.200.01)%x(91.134+0.448*)公斤

42、=0.331公斤70%X75%0.01是钮铁中硅进入钢中所占的重量百分数。0.448是钮铁中各元素进入钢中的总重量。以上两者均见表4-2-6。3 .脱氧剂中各元素的计算*和*的数据见表4-2-8。*0.113公斤为脱氧剂总脱氧量。终点钢水含氧量，是根据终点钢水含C=0.15%,查C-O平衡曲线,得终点钢水含O=0.017%,其重量为0.017%X91.134=0.015公斤。此含氧量远不能满足脱氧剂的耗氧量，其差值是由于出钢时钢水二次氧化所获得的氧。4 .脱氧后的钢水成份把表1-2-1和表1-4-6中有关元素进入钢中的项目合并起来，故得脱氧后的钢水成份(见表1-4-7)精品文档精品文档1-4-

43、6合金成份元素烧损量（公斤）耗氧量（公斤）产物元素进入钢中成渣量成炉气量重量（公斤）重量百分数%硅铁总计SiSiO20.331义70%(1-75%)=0.058320.058X一28=0.066600.058X一28=0.1240.331X70%75%=0.174”4义100%91.85=0.19%MnMnO0.331X0.7X(1-80%)=0.00050.005X至55=0.0001710.0005X一55=0.00060.331X0.7%X80%=0.002%X100%91.85=0.002%P0.331X0.05%=0.0002微量不计S0.331X0.04%=0.0001微量不计Fe

44、0.331X9.21%=0.097合计0.05850.06610.12460.27330.1720.1130.2700.0150.721精品文档精品文档合金成份元素烧损量（公斤）耗氧量（公斤）产物元素进入钢中成渣量成炉气量重量（公斤）重量百分数钮铁CCO20.561X7.5%X(1-90%)=0.004320.004X一12=0.0110.004义44空=0.015120.561X7.5%X90%=0.0382038x100%91.58=0.040%SiSiO20.561X2.5%X(1-70%)=0.004320.004X28=0.005600.004X28=0.0090.561X2.5%X

45、70%=0.010-001X100%91.58=0.01%MnMnO0.561X75%(1-75%)=0.105160.105X55=0.031710.105X755=0.1360.561X75%75%=0.3160316X100%91.58=0.35%P0.561X0.38%=0.002照X100%91.58=0.002%S0.561X0.03%=0.0微量不计Fe0.561X14.59=0.082合计0.1130.0470.1450.0150.448精品文档精品文档表1-4-7成份CSiMnPS%0.190.15+0.040.200.01+0.190.530.174+0.35+0.0020

46、.0170.015+0.0020.0225.脱氧后的物料平衡见卜表表1-4-8收入项支出项项目重量（公斤）%项目重量（公斤）%铁水91.39176.88钢水91.85577.1591.134+0.448=91.58291.582+0.273=91.855废钢8.6097.24炉渣12.75910.72(12.489+0.270)石灰5.9745.03炉气11.0769.30(11.061+0.015)矿石0.9140.77烟尘1.4621.23萤石0.4570.38铁珠0.9930.83白云石2.7422.31喷溅0.9140.77炉衬0.4570.38镒铁0.5610.47硅铁0.3310.28总计118.883100.00总计119.059100.00计算误差=118.883一119.059*100%118.883=-0.15%<0.5%则合格精品文档精品文档第二章连铸机的总体设计及有关参数的确定一、连铸机的总体设计（一