第2章炼钢过程的物料平衡和热平衡计算

第2章-炼钢过程的物料平衡和热平衡计算
第2章炼钢过程的物料平衡和热平衡计算炼钢过程的物料平衡和热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上的。

其主要目的是比较整个过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供定量依据。

由于炼钢是一个复杂的高温物理化学变化过程，加上测试手段有限，目前还难以做到精确取值和计算。

尽管如此，它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。

2.1物料平衡计算
2.1.1 计算原始数据
基本原始数据有：冶炼钢种及其成分，铁水和废钢的成分，终点钢水成分（见表2.1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（见表2.2）：脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表2.3）；其他工艺参数（表2.4）。

表2-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设
定值
类别
C Si Mn P S
成分含量%
钢种Q235A设定值0.18 0.25 0.55 ≤0.045 ≤0.005 铁水设定值 4.2 0.50 0.75 0.20 0.025 废钢设定值0.20 0.25 0.43 0.020 0.032 终点钢水设定值0.10 痕迹0.250 0.015 0.002
表2-2 原材料成分
类别成分% CaO SiO2MgO Al2O3Fe2O3CaF2P2O5S CO2H2O C 灰分挥
发
分
石灰88.
66 2.70 2.60 1.50 0.50 0.10 0.0
6
4.64 0.10
萤石0.3
0 5.50 0.60 1.60 1.50 88.00 0.90 0.1
1.50
生石灰石36.
40
0.80 25.6
1.00 36.2
炉衬 1.2
0 3.00 78.8
1.40 1.60 14.0
焦炭0.58 81.5
0 12.4 0
表2.3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母）
类别
成分含量/回收率
/%
C Si Mn Al P S Fe
硅铁—73.00/75 0.50/80 2.50/0 0.05/100 0.03/100 23.92/100 锰铁 6.60/90 0.50/75 67.8/80 —0.23/100 0.13/100 24.74/100
2
表2.4 其他工艺参数设定值
名称参数名称参数
终渣碱度
萤石加入量
生白云石加入量
炉衬蚀损量
终渣∑(FeO)含量
(按向钢中传氧量ω(Fe2O3）=1.35ω(FeO)折算)
烟尘量
喷溅铁损ω(CaO)∕ω(SiO2)=3.5
为铁水量的0.5%
为铁水量的2.5%
为铁水量的0.3%
15%，而ω(Fe2O3）/∑ω
(FeO)=1/3,即ω(Fe2O3）=5%，ω
(FeO)=8.25%
为铁水量的1.5%（其中ω(FeO)
为75%，ω(Fe2O3）为20%)
为铁水量的1%
渣中铁损（铁珠）
氧气纯度
炉气中自由氧含量
气化去硫量
金属中[C]的氧化产
物
废钢量
为渣量的6%
99%，余者为N2
0.5%（体积比）
占总去硫量的1/3
90%的C氧化成CO，
10%的C氧化成CO2
由热平衡计算确定，
本计算结果为铁水
量的13.7%，即废钢
比为12.05%
2.1.2 物料平衡基本项目
收入项有：铁水、废钢、溶剂（石灰、萤石、轻烧白云石）、氧气、炉衬蚀损、铁合金。

支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。

2.1.3 计算步骤
以100Kg铁水为基础进行计算。

第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。

总渣量包括铁水中元素氧化、炉衬蚀损和计入溶剂的成渣量。

其各项成渣量分别列于表2.5、2.6和2.7。

总渣量及其成分列于表2.8中。

第二步:计算氧气消耗量。

氧气实际耗量系消耗项目与供入项目之差。

见表2.9。

表2.5 铁水中元素的氧化产物及其渣
量
元素反应产物元素氧化量(㎏) 耗氧量(㎏) 产物量(㎏) 备注
C [C]→{CO} 4.10×90%=3.690 4.720 8.610 [C]→{CO2} 4.10×10%=0.410 0.640 0.88
Si [Si]→{SiO2} 0.500 0.571 1.071 入渣Mn [Mn]→{MnO} 0.500 0.145 0.645 入渣P [P]→{P2O5} 0.185 0.239 0.424 入渣
S
[S]→{SO2} 0.03×1/3=0.008 0.008 0.016
[S]+(CaO)→(CaS)+(O) 0.03×2/3=0.015 -0.008①0.034(CaS) 入渣
Fe
[Fe]→{FeO} 0.897×56/72=0.685 0.195 0.897
入渣见表
2-8 [Fe]→{Fe2O3} 0.48×112/160=0.377 0.144 0.490
入渣见表
2-8
合计 6.330 7.034
成渣量 3.942
入渣组分之
和表2.6 炉衬蚀损的成渣量
炉衬蚀损量/㎏
成渣组分/kg气态产物/kg耗氧量/㎏CaO SiO2MgO Al2O3Fe2O3C→CO C→CO2C→CO,CO2
0.3 (据表2-5) 0.00
4
0.00
9
0.23
6
0.00
4
0.00
5
0.3×14%×
90%×
28/12=0.088
0.3×14%×
10%×
44/12=0.015
0.3×14%×(90%×
28/12+10%×
44/12)=0.062
合计0.258 0.103 0.062
表2.7 加入溶剂的成渣量
类别加入量
/㎏
成渣组分/kg气态产物/kg CaO MgO SiO2Al2O3Fe2O3P2O5CaS CaF2H2O CO2O2
萤石0.5(据
表2-4)
0.002
0.00
3
0.028 0.008 0.008 0.005 0.001 0.440 0.005
白云石2.5(据
表2-4)
0.910
0.64
0.020 0.025
0.90
5
石灰
5.76①
5.080
②
0.15
0.147 0.075 0.036 0.011 0.004 0.006
0.25
0.001
③
合计 5.992
0.79
3
0.195 0.108 0.044 0.016 0.005 0.440 0.011
1.15
5
0.001 成渣量7.593
(CaO)=-0.026+0.004+0.002+0.910=0.890㎏；渣中已含(SiO2)=1.071+0.009+0.028+0.020=1.128
㎏。

因设定的终渣碱度R=3.5；故石灰的加入量为：
[RΣω(SiO2)- Σω(CaO)]/ [ω(CaO石灰)-R×ω(SiO2石灰)]=3.95/(88.66%-3.5×2.70%)=4.99kg
② (石灰中CaO含量)-(石灰中S→CaS消耗的CaO量)。

③由CaO还原出来的氧量，计算方法同表2-6的注。

表2.8 总渣量及其成分
炉渣成分CaO SiO2Mg
O
Al2O
3
Mn
O
FeO
Fe2O
3
CaF2P2O5CaS 合计
元素氧化成渣量/kg 1.07
1
0.49
7
0.897
②
0.54
1
0.42
4
0.03
4
3.979
石灰成渣量/kg 4.39
6
0.13
5
0.13
0.07
5
0.02
5
0.00
5
0.00
7
5.471
炉衬蚀损成渣量/kg 0.00
4
0.00
9
0.23
6
0.00
4
0.00
5
0.258
生白云石成渣量/kg 0.91
0.02
0.64
0.02
5
1.595
萤石成渣量/kg 0.00
2
0.02
8
0.00
3
0.00
8
0.00
8
0.44
0.00
5
0.00
1
0.495
总成渣量/kg 5.13
2
1.26
3
1.00
9
0.11
2
0.49
7
0.973
0.54
3
0.44
0.43
4
0.04
1
10.869
①
质量分数/% 50.8
2
14.4
4
8.72 0.95 4.21 8.25 5.00 3.73 3.53 0.35 100.00
23
5.996+1.704+1.029+0.112+0.497+0.440+0.416+0.041=9.249Kg，而终渣Σω(FeO)=15%(表2.4)，故总渣量为10.235÷8
6.75%=10.681Kg。

②ω(FeO)=10.681×8.25%=0.881Kg。

③ω(Fe2O3)=10.681×5%-0.040-0.005-0.008=0.481Kg。

表2.9 实际耗氧量
耗氧项/Kg
供氧项/Kg实际氧气消耗量/Kg
铁水中元素氧化消耗量 7.034
炉衬中碳
氧化消耗量
0.062
石灰中S 与CaO 反应还原出的氧
化量（表2.7） 0.002
烟尘中铁氧化消耗量 0.340
炉气自由氧含量 0.060
7.766-0.002+0.041=7.805
合计 7.766
合计 0.002
2 第三步：计算炉气量及其成分。

炉气中含有CO 、CO 2、N 2、SO 2和H 2O 。

其中CO 、CO 2、SO 2和H 2O 可由表2.5～2.7查得，O 2和N 2则由炉气总体积来确定。

现计算如下。

炉气总体积V ∑：
3g 961.750
.98324.22002.0093.87.0864.79950.98Vx -Gs 7.0V 99V )Vx 0.5%V Gs 32
4.22(9910.5%V Vg V m =÷⨯-⨯+⨯=+=-+++=∑∑∑∑）
（
式中 V g —CO 、CO 2、SO 2和H 2O 各组分总体积，m ³。

本设计中，其值为6.598 ×22.4/28+2.310×22.4/44+0.020×22.4/64+0.011×22.4/18=7.864m ³；
G S —不计自由氧的氧气消耗量，Kg 。

其值为：
7.691+0.062+0.34=8.093Kg ；
V X —石灰中的S 与CaO 反应还原出的氧气量（其质量为：0.001Kg ）； 99—由氧气纯度99%转换得来； 0.5%—炉气中自由氧含量。

表2.10 炉气量及其成分
炉气成分 炉气量/Kg 体积/m³ 体积分数/% CO 8.698 6.958 79.76 CO 2 2.652 0.891 17.77 SO 2
0.008
0.003
1.06
H 2O 0.01 0.012 0.21 O 2 0.040①
0.057①
0.50 N 2 0.057 0.071② 0.70 合 计
11.465
6.617
100.00
① 炉气中
O 2的体积为6.617×0.5%=0.033m ³；质量为0.033×32/22.4=0.047kg 。

② 炉气中N 2的体积系炉气总体积与其他成分的体积之差；质量为0.046×28/22.4=0.058 kg 。

第四步：计算脱氧和合金化前的钢水量。

钢水量Q g =铁水量-铁水中元素的氧化量-烟尘、喷溅、和渣中的铁损
(
)[]
944
.90%
6798.111160112%2072
56%7550.133.6100=⨯++⨯+⨯⨯--=
据此可以编制出未加废钢、脱氧与合金化前的物料平衡表2.11。

2.11 未加废钢时的物料平衡表
收入
支出 项目
质量/ kg
%
项目
质量/Kg
% 铁水 100．00 86.48 钢水 92.614
79.23 石灰 4.99 4.98 炉渣 10.87
10.19
萤石0.50 0.43 炉气9.04 7.81 生白云石 2.50 2.16 喷溅 1.00 0.86 炉衬0.30 0.26 烟尘 1.50 1.30 氧气7.805 5.69 渣中铁珠0.71 0.61 合计113.072 100.00 合计115.81 100.00
表2.12 废钢中元素的氧化量及其成渣量
元素反应产物元素氧化量/kg
耗氧量
/kg
产物量/kg 进入钢中的量/kg
C [C]→{CO} 13.7×0.08%×90%=0.012 0.016 0.028(入
气)
[C]→{CO2} 13.7×0.08%×10%=0.001 0.003 0.004(入
气)
Si [Si]→{SiO2} 13.7×0.25%=0.034 0.039 0.0510 Mn [Mn]→{MnO} 13.7×0.435%=0.025 0.007 0.1047 P [P]→{P2O5} 13.7×0.005=03.001 0.001 0.002
S [S]→{SO2} 13.7×0.009%×
1/3=0.0013
0.0013
0.0026入
气)
[S]+(CaO)→(CaS)+[O] 13.7×0.009%×
2/3=0.0026
-0.0013
0.0059
（CaS）
合计0.077 0.066 13.7-0.077=13.62
3
成渣量/kg0.1660
如同“第一步”计算铁水中元素氧化量一样，利用表 2.1的数据先确定废钢中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量（表2.12），再将其与表2.11归类合并，遂得加入废钢后的物料平衡表2.13和表2.14.
表2.13 加入废钢的物料平衡表(以100Kg铁水
为基础)
收入支出
项目质量/Kg% 项目质量/Kg % 铁水100.00 83.54 钢水90.944+13.623=104.567 79.81 废钢13.7 3.39 炉渣10.681+0.113=10.794 9.97 石灰 4.99 4.81 炉气11.465+0.0346=11.5 7.54 萤石0.50 0.42 喷溅 1.00 0.83
轻烧生白云石 2.50 2.09 烟尘 1.50 1.25 炉衬0.30 0.25 渣中铁珠0.641 0.60 氧气7.085+0.066=7.87 5.50
合计129.86 100.00 合计120.02 100.00
表2.14 加入废钢的物料平衡表（以100Kg（铁
水+废钢）为基础）
收入支出
项目质量/kg% 项目质量/kg % 铁水87.95 83.54 钢水91.43 79.81 废钢12.05 3.39 炉渣9.52 9.97 石灰 4.40 4.81 炉气10.15 7.54 萤石0.44 0.42 喷溅0.88 0.83
轻烧生白云石 2.20 2.09 烟尘 1.32 1.25 炉衬0.26 0.25 渣中铁珠0.56 0.60 氧气 6.94 5.50
合计115.04 100.00 合计115.33 100.00
先根据钢种成分设定值（表2.1）和铁合金成分及其烧损率（表2.3）算出锰铁和硅铁的加入量，再计算其元素的烧损量。

将所得结果与表2.14归类合并，即得冶炼一炉钢的总物料平衡表。

锰铁加入量Mn W 为：
[][]钢水量回收率
锰铁含锰量终点
钢种⨯⨯-=
Mn Mn Mn W Mn ωω
=
g 51.043.91%
80%80.67%
255.0%55.0K =⨯⨯-
硅铁加入量Si W 为：
[][][]回收率含量硅加锰铁后的钢水量钢种Si Si 铁中Si )Si Si (n
e 终点Si ⨯-⨯-=
M F ωωW ω
=
kg 38.0%
75%00.73002
.0)41.043.91(%25.0=⨯-+⨯）（
铁合金中元素的烧损量和产物量列于表2.15
表2.15 铁合金中元素烧损量及其产物量
类别
元素 烧损量/kg 脱氧量/Kg 成渣量/ Kg 炉气量/ Kg 入钢量/ Kg
锰铁
C
0.51×6.60%×10%=0.003 0.010
0.015(CO 2
) 0.51×6.60%×90%=0.030 Mn
0.51×67.80%×
20%=0.069 0.020 0.089
0.51×67.80%×80%=0.277 Si 0.51×0.50%×
25%=0.001
0.001 0.002 0.51×0.50%×75%=0.002 P 0.51×0.23%=0.001 S 0.51×0.13%=0.001 Fe 0.51×24.74%=0.126
合计 0.073 0.031
0.091
0.015
0.410 硅铁
Al
0.38×2.50%×100%=0.011 0.006 0.006
Mn 0.38×0.50%×
20%=0.0004 0.0005①
0.0005
0.38×0.50%×80%=0.002 Si
0.38×73.0%×
25%=0.0694
0.0793
0.149 0.38×73.0%×75%=0.208 P 0.38×0.05%=0.0002①
S 0.38×0.03%=0.0001① Fe 0.38×23.92%=0.0908
合
0.0798
0.0894
0.172
0.301
计 总 计 0.153
0.12
0.247
0.015
0.711
脱氧和合金化后的钢水成分如下：
%13.0%10014
.92030
.0%10.0)C (=⨯+=（ω %
23.0%10014
.92208
.0002.0Si)(=⨯+=
）（ω %
55.0%10014
.92002
.0277.0%25.0Mn)(=⨯++
=）（ω
%016.0%10014
.92001
.0%015.0P)(=⨯+=）（ω %021.0%10014
.92001
.0%02.0S)(=⨯+
=）（ω
可见，含碳量尚未达到设定值。

为此需要在钢包内加焦炭粉增碳。

其加入量W 1为:
Kg Wj 06.0%
75%50.8114.92%04.0(%)
C (%)C 0.14)%-(0.18=⨯⨯=⨯⨯=
回收率量焦炭含钢水量刚水量
焦粉生成的产物如下：
炭烧损量/Kg 耗氧量/Kg 气体量/Kg 成渣量/Kg 碳入钢量/Kg 0.06×81.50%×25%=0.012
0.032
0.037+0.05×(0.58+5.52)%=0.0
47
0.05×12.40%=0.007
0.05×81.50×0.75%=0.037
表2.16 总物料平衡表
收 入
支 出 项 目 质量/kg % 项 目 质量/kg % 铁 水 87.95 82.62 钢 水 92.71 79.74 废 钢
12.05
3.35
炉 渣
9.77
10.11
石灰 4.40 4.76 炉气10.15 7.51 萤石0.44 0.41 喷溅0.88 0.82 轻烧生白云石 2.20 2.06 烟尘 1.32 1.23 炉衬0.26 0.25 渣中铁珠0.56 0.60 氧气 6.94① 5.58
锰铁0.51 0.56
硅铁0.38 0.36
焦粉0.06 0.05
合计116.32 100.00 合计116.60 100.00
①可近似认为(0.102+0.016)的氧量系出钢水时二次氧化所带入的氧量。

2.2热平衡计算
2.2.1 计算所需原始数据
计算所需基本原始数据有：各种入炉料及产物的温度（表2.17）；物料平均热容（表2.18）；反应热效应（表2.19）；溶入铁水中的元素对铁熔点的影响（表2.20）。

其他数据参照物料平衡选取。

表2.17 入炉料及产物的温度设定值【3】
入炉物料产物
表2.名称
铁水①废钢其他原料炉渣炉气烟尘温度/℃1320 25 25 与钢水相同1450 1450
①纯铁熔点为1536℃
表2.18 物料平均热容
物料名称生铁钢炉渣矿石烟尘炉气固态平均热容/kJ·(kg·K)-10.745 0.699 1.047 0.996 熔化潜热/ kJ·kg-1218 272 209 209 209 液态或气态平均热容/ kJ·(kg·K)-10.837 0.837 1.248 1.137
表2.19 炼钢温度下的反应热效应
组元化学反应△H/kJ·kmol-1△H/kJ·kg-1
C [C]+1/2{O2}={CO} 氧化反应-139420 -11639
C [C]+{O 2}→{CO 2} 氧化反应 -418072 -34834 Si [Si]+{O 2}→{SiO 2} 氧化反应 -817682 -29202 Mn [Mn]+1/2{O 2}=(MnO 2) 氧化反应 -361740 -6594 P 2[P]+5/2{O 2}=(P 2O 5) 氧化反应 -1176563 -18980 Fe [Fe]+1/2{O 2}=( FeO) 氧化反应 -238229 -4250 Fe 2[Fe]+3/2{O 2}=( Fe 2O 3) 氧化反应 -722432 -6460 SiO 2 (SiO 2)+2(CaO)=(2CaO ·SiO 2) 成渣反应 -97133 -1620 P 2O 5 (P 2O 5)+4(CaO)=(4CaO ·P 2O 5) 成渣反应 -693054 -4880 CaCO 3 CaCO 3=(CaO)+{CO 2} 分解反应 169050 1690 MgCO 3
MgCO 3=(MgO)+{CO 2} 分解反应
118020
1405
2.2.2 计算步骤
以100Kg 铁水为基础。

第一步：计算热收入Q s 。

热收入项包括：铁水物理热；元素氧化热及成渣热；烟尘氧化热；炉衬中碳的氧化热。

（1）铁水物理热Q w ：先根据纯铁熔点、铁水成分以及溶入元素对铁熔点的降低值(见表2.17、2.2和2.19)计算铁水熔点T t ，然后由铁水温度和生铁热容(见表2.17和表2.18)确定Q w 。

表2.20 溶入铁水中的元素对铁熔点的降低值
元 素 C Si Mn P S Al Cr N 、H 、O 在铁中的极限溶解度/% 5.41
18.5 无限 2.8
0.18
35.0 无限
溶入1%元素使铁熔点降低值/℃ 65 70
75
80
85
90
100
8
5
30 25 3
1.5
氦、氢、氧溶入使铁熔点降低值/℃
Σ=6
适用含量范
围/%
＜1
1.0
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
≤3
≤
15 ≤
0.7 ≤
0.008
≤1
≤18
t ()()[]KJ Q w 00.11450010961250837.0218251096745.0100=-⨯++-⨯⨯=
(2) 元素氧化热及成渣热Q y ：由铁水中元素氧化量和反应热效应(见表2.29)
可以计算出，其结果列于表2.21中。

表2.21 元素氧化热和成渣热
反应产物 氧化热或成渣热/kJ 反应产物 氧化热或成渣热/kJ C →CO 3.69⨯11639=42947.91 Fe →Fe 2O 3 0.377×6460=2177.02 C →CO 2 0.41×34834=14281.94 P →P 2O 5 0.185×18980=3511.3 Si →SiO 2 0.50×29202=14601 P 2O 5→4CaO ·P 2O 5 0.434×4880=2117.92 Mn →MnO 0.50×6594=3297 SiO 2→2CaO ·SiO 2
1.236×1620=200
2.32
Fe →FeO
0.685×4250=2911.25
合 计Q y
80003.42
c (
)
KJ Q c 35.50756460160
112%2042507256
%755.1=⨯⨯+⨯⨯⨯= (4) 炉衬中碳的氧化热Q 1：根据炉衬侵蚀量和含碳量确定。

KJ Q l 25.58634834%10%143.011639%90%143.0=⨯⨯⨯+⨯⨯⨯= 故热收入总值为：
KJ Q Q Q Q Q l c y w s 26.208009=+++= 第二步：计算热支出项Q z 。

热支出项包括：钢水物理热；炉渣物理热；炉尘物理热；炉气物理热；渣中铁珠物理热；喷溅物(金属)物理热；轻烧白云石物理热；热损失；废钢吸热。

(1) 钢水物理热Q g ：先按求铁水熔点的方法确定钢水熔点T g ；再根据出钢和镇静时的实际温降(通常前者为40～60℃，后者约为3～6℃/min ，具体时间与盛钢桶大小和浇注条件有关)以及要求的过热度(一般为50～90℃)确定出钢温度T z ；最后由钢水量和热容算出物理热。

()℃1523625002.030015.0525.06510.01536=-⨯+⨯+⨯+⨯-=g T （式中，0.60、0.50、0.020和0.021分别为终点钢水中C 、Mn 、P 和S 的含量。

）
℃16937050501523=+++=z T
（式中，50、50和70分别为出钢过程中的温降、镇静及炉后包括精炼处理等过程中的温降和过热度。

）
()()[]KJ Q g 90.13558615201693837.0272251523699.0614.92=-⨯++-⨯⨯=
(2) 炉渣物理热Q r ：令终渣温度与钢水温度相同，则得：
()[]KJ Q r 58.24466209251693248.1681.10=+-⨯⨯=
(3) 炉衬、烟尘、铁珠和喷溅金属的物理热Q x 。

根据其数量、相应的温度和热容确定。

祥见表2.22。

表2.22 某些物料的物理热
项 目 参数/kJ
备 注
炉气物理热 6.333×[1.137×(1450-25)]=10260.88 1450℃系炉气和烟尘的
温度 烟尘物理热 1.5×[0.996×(1450-25)+209]=2442.45
渣中铁珠物理
热 0.641×[0.699×(1523-25)+272+0.837×
(1693-1523)]=936.75
1520℃系钢水熔点
喷溅金属物理
热 1×[0.699×(1523-25)+272+0.837×
(1693-1522]=1461.39
合 计
Q x =15101.47
b
()KJ Q b 10.24371405
%60.251690%40.365.2=⨯+⨯⨯= (5) 热损失Q q ：其他热损失带走的热量一般占总热收入的3%～8%。

本计算取5%，则得
KJ Q q 46.10400%526.208009=⨯=
(6) 废钢吸热Q f ：用于加热废钢的热量系剩余热量，即
KJ Q Q Q Q Q Q Q q b x r g s f 75.20016=-----=
故废钢加入量W f 为：
()()[]{}Kg W f 70.131523
1693837.0272251523699.0175.20016=-⨯++-⨯⨯÷=
即废钢比为：
%05.12%10070
.1310070
.13=⨯+
热效率%57.86%100=⨯++=
热收入总量
废钢吸热
炉渣物理热铁水物理热η
若不计算炉渣带走的热量时： 热效率%
81.74%100=⨯+=
热收入总量
废钢吸热
铁水物理热η
表2.23 热平衡表
收入支出
项目热量/kJ% 项目热量/kJ% 铁水物理热114500 56.94 钢水物理热135586.90 67.37 元素氧化热和成渣热87847.66.42 40.22 炉渣物理热24466.58 13.58 其中C氧化57229.85 21.75 废钢吸热20016.75 2.98 Si氧化14601 10.28 炉气物理热10260.88 7.37
Mn氧化3297 1.28 烟尘物理热2442.45 1.23
P氧化3511.3 1.67 渣中铁珠物理热936.75 0.52
Fe氧化5088.27 2.83 喷溅金属物理热1461.39 0.73
SiO2成渣2002.32 1.39 轻烧白云石分解热2437.10 1.22
P2O5成渣2117.92 1.02 热损失10400.46 5.00 烟尘氧化热5075.35 2.55
炉衬中碳的氧化热586.25 0.29
合计198939.12 100.00 合计198939.12 100.00
响。

对转炉用一般生铁冶炼低碳钢来说，所用铁合金种类有限，加入数量也不多。

据有关资料所说，其热收入部分约占总热收入的0.8%～1.0%，热支出部分约占0.5%～0.8%，二者基本持平。

因此对于本设计中的两种钢种的热平衡计算步骤和结果是基本相同的，即为上表所示。