高碳铬铁物料平衡计算.docx
《高炉炼铁技术》项目11任务11.2物料平衡
04
物料平衡表的编制方法和计算过程 03
煤气成分及数量的计算方法和计算过程 02
根据碳平衡计算风量的计算方法和计算过程 01
.物料平衡计算的目的、方法和计算过程
一、原始条件
本例取大自然湿度为12克／米3(f=1.5％) 3.假定焦炭和喷吹物总碳量1.2％的碳与H2反响生 成CH4(纯焦炭冶炼时可取0.5％～1.0％)
[评价观测点]
1.能否正确的进行物料平衡计算，并编制物料 平衡表。
2.给定酒钢原料成分和冶炼焦比、配矿比、喷 煤比等条件，进行物料平衡计算。
谢谢！
重油分解出的H2量： 煤粉分解出H2量：
入炉总H2量： 在喷吹条件下一般有40％的H2参加复原，所以参加复原的H2量为：
生成CH4的H2量： 进人煤气的H2量：
3．C02
由Fe2O3复原FeO所生成的C02：
由FeO复原成Fe所生成的C02：
由MnO2复原成Байду номын сангаасnO生成的C02：
另外，H2参加复原反响，即相当于同体积的CO参加反响，所以C023。 总计间接复原生成C02量： 石灰石分解出C02量： 焦炭挥发分的C02量： 混合矿分解出C02量： 煤气中总C02量： 293.O2+3.90+0.76+10.59=308.27米3
C风 文字式：C风=∑C燃－[C]×103－∑C直－CCH4
C风占总人炉炭量： 330.40/475.78=69．46％
2．计算风量 3／米3 风口前燃烧碳素需要氧量：
三、计算煤气成分及数量
1．CH4 由燃料碳索生成CH43 焦炭挥发分含CH43 进人煤气的CH43
2．H2
由鼓风中水分分解出H2：3 焦炭挥发分及有机物的H2量：
炼铁配料物料平衡及能量平衡计算(PDF 67页)
Mn->MnO2，S->FeS2，天然矿石的烧损除CO2外，还可 能有结晶水
(3)成分平衡
补齐后矿石成分之和往往不是100% 平衡条件：
误差超过3%，表明矿石分析不够准确，偏差过大， 应重新分析。
误差小于3%，表明偏差较小，在允许的范围内可以 进行矿石平衡计算。
矿石成分分析误差，%
注：回收铁，即铁损(指生产高炉而言)，一般为1.0~1.5%
1 高炉配料计算
1 高炉配料计算
目的：为原料系统设计提供依据。（矿槽、焦 槽、熔剂仓的大小、数量，皮带运送能力的选 择等）
计算时需要用到完整的物料化学成分，但是现 场给出的成分往往是不全的；
例如：铁矿石给出的成分Fe,Mn,P,S等元素和 FeO,CaO,SiO2,Al2O3,MgO等几种化合物含量， 直接计算误差较大。
1.2配料计算
任务：在已知燃料用量的前提下，求出在满足 炉渣碱度要求条件下，冶炼规定成分生铁所需 要的矿石、熔剂数量。
已知：
焦比 煤比 碱度 生铁成分 元素分配比
1.2.1已知条件的确定
焦比、煤比
参考同类原料条件高炉确定。
碱度
炉渣碱度 R=CaO/SiO2 炉渣总碱度 R=(MgO+CaO)/SiO2 炉渣全碱度 R=(MgO+CaO)/(SiO2+Al2O3) 对于含氟矿石，氟在炉渣中以CaF2形态存在，炉渣分析时将CaF2
1.2.1已知条件的确定
比铁难还原的元素：Mn、V、Ti、Cr、Nb、Si、 P需要高温条件下用C直接还原；
Cr V Nb有70-80%被还原进入生铁，其余进入 炉渣；
Ti只有少部分被还原进入生铁，大部分进入炉 渣；
煤
高碳铬铁配料计算方法(精编文档).doc
【最新整理，下载后即可编辑】高碳铬铁配料计算方法一、基本知识1、元素、分子式、分子量铬Cr —52 铁Fe —56 氧O —16 碳C —12硅Si —28 三氧化二铬Cr 2O 3—152 二氧化硅SiO 2—60氧化镁MgO 三氧化二铝Al 2O 32、基本反应与反应系数Cr 2O 3+3C=2Cr+3CO1公斤Cr 2O 3还原成Cr =）0.6842公斤 Cr 2O 3的还系数是还原1公斤Cr 用 =）0.3462公斤 FeO+C=Fe+CO还原1公斤Fe 用C =）0.2143公斤SiO 2+2C=Si+2CO还原1公斤Si 用C =）0.8571公斤3、Cr/Fe 与M/A（1）Cr/Fe 是矿石中的铬和铁的重量比，Cr/Fe 越高合金中Cr 含量越高。
（2）M/A 是矿石中的MgO 和Al 2O 3的重量比，M/A 表示矿石的难易熔化的程度，一般入炉矿石M/A 为1.2以上较好。
二、计算条件1、焦炭利用率90%2、铬矿中Cr 还原率95%3、铬矿中Fe 还原率98%4、合金中C9%，Si0.5%三、原料成份举例说明：铬矿含水4.5%焦炭固定碳83.7%，灰份14.8%，挥发分1.5%，含水8.2%主要成分表按100公斤干铬矿（104.5公斤铬矿）计算（1）合金重量和成份100公斤干铬矿中含Cr ，100×0.2826=28.26公斤进入合金的Cr 为28.26×0.95=26.85公斤进入合金中的Fe 为100×0.1013×0.98=9.93公斤合金中铬和铁占总重量的百分比是（100-9-0.5）%=90.5%合金重量为（26.85-9.93）÷0.905=40.64公斤合金成分为：还原26.85公斤Cr 用C ：26.85 =)0.3462=9.30公斤还原9.93公斤Fe 用C ：9.93 =）0.2143=2.13公斤还原0.2公斤Si 用C ：0.2 =）0.8571=0.17公斤60合金增C ： 3.66公斤 总用C 量是：9.30+2.13+0.17+3.66=15.26公斤入炉C ：15.26÷0.9=16.96公斤入炉干焦炭：16.96÷0.837=20.26公斤入炉焦炭：20.26÷(1-0.082)=22.07公斤（3）硅石配入量计算加硅石前的炉渣成分SiO 2：来自矿石：100×0.1145=11.45公斤来自焦炭20.26×0.148×0.458=1.37公斤进入合金：0.2 =0.43公斤SiO 2含量是公斤Al 2O 3：来自矿石：100×0.1218=12.18公斤来自焦炭：20.26×0.148×0.309=0.93公斤Al 2O 3含量是12.18+0.93=13.11公斤MgO ：来自矿石：100×0.1932=19.32公斤来自焦炭：20.26×0.148×0.0172=0.05公斤MgO 含量是19.32+0.05=19.37公斤这样，Al 2O 3与MgO 含量的和是13.11+19.37=32.48公斤A-M 二元系中Al 2O 3 =40%MgO =60%在A-M-S 的点自顶点作连线交1700℃温度线，再作平行线与右边相交于SiO 2=34%的点。
高碳铬铁配料计算方法
咼碳铬铁配料计算方法、基本知识1、 元素、分子式、分子量铬 Cr — 52 铁 Fe — 56 硅 Si — 28镁一24三氧化二铬Cr 2O 3 —152氧化镁MgO — 402、 基本反应与反应系数 Cr 2O 3+3C=2Cr+3CO 氧 0 —16 碳 C —12铝一27二氧化硅Si02 — 60三氧化二铝Al 2O 3 — 102Cr 2O 3的还原系数是0.6842FeO+C=Fe+CO3、Cr/Fe 与 M/A(1)Cr/Fe 是矿石中的铬和铁的重量比，Cr/Fe 越高合金中Cr含量越高（2） M/A 是矿石中的MgO 和AI 2O 3的重量比，M/A 表示矿石的难易熔化的程度，一般入炉矿石 M/A 为1.2以上较好。
1公斤Cr 2O 3还原成Cr 2 52 2 523 160.6842公斤还原1公斤Cr 用C3 12 2 520.3462公斤还原1公斤Fe 用C12 560.2143公斤SiO 2+2C=Si+2CO还原1公斤Si 用C2 12 280.8571 公斤二、计算条件1、焦炭利用率90%2、铬矿中Cr还原率95%3、铬矿中Fe还原率98%4、合金中C9%，Si0.5%三、原料成份举例说明：铬矿含水4.5%焦炭固定碳83.7%，灰份14.8%，挥发分1.5%，含水8.2% 主要成分表四、配料计算按100公斤干铬矿（104.5公斤铬矿）计算（1 ）合金重量和成份100公斤干铬矿中含Cr, 100 X0.2826=28.26 公斤进入合金的Cr为28.26 X0.95=26.85 公斤进入合金中的Fe 为100 X0.1013 X0.98=9.93 公斤 合金中铬和铁占总重量的百分比是(100-9-0.5 ) %=90.5%合金重量为(26.85-9.93 )+0.905=40.64 公斤合金成分为:(2)焦炭需要量的计算3.66公斤总用 C 量是：9.30+2.13+0.17+3.66=15.26 公斤 入炉 C : 15.26 -^0.9=16.96 公斤 入炉干焦炭：16.96 -0.837=20.26 公斤 入炉焦炭：20.26 +(1-0.082)=22.07 公斤 (3 )硅石配入量计算还原26.85公斤Cr 用C ： 26.85 3 12 2 52 9.30公斤还原9.93公斤Fe 用C ：9.9312 56 2.13 公斤还原0.2公斤Si 用C ：0.22 12 280.17公斤合金增C ：加硅石前的炉渣成分SiO2:来自矿石：100 X0.1145=11.45 公斤来自焦炭20.26 X0.148 X0.458=1.37 公斤进入合金：0.2 600.43公斤28SiO2 含量是11.45+1.37-0.43=12.39 公斤Al 2O3:来自矿石：100 X0.1218=12.18公斤来自焦炭：20.26 X0.148 X0.309=0.93 公斤Al 2O 3 含量是12.18+0.93=13.11 公斤MgO :来自矿石：100 X0.1932=19.32 公斤来自焦炭：20.26 X0.148 X0.0172=0.05 公斤MgO 含量是19.32+0.05=19.37 公斤这样，AI2O3与MgO 含量的和是13.11 + 19.37=32.48 公斤13 11A-M 二元系中AI2O3: ―.— = 40%32.48MgO 髦=6°%在A-M-S 三元相图找出AI2O340%的点自顶点作连线交1700 C温度线，再作平行线与右边相交于SiO2=34%的点。
新高碳铬铁物料平衡计算
新高碳铬铁物料平衡计算高碳铬铁是一种重要的铁合金材料，通常用于不锈钢的生产。
在高碳铬铁的生产过程中，为了保证生产稳定和产品质量，需要进行物料平衡计算。
物料平衡计算是一种应用化学原理和计算方法的技术，可以帮助生产工艺的优化和物料的合理利用。
首先，需要了解高碳铬铁的生产工艺。
生产高碳铬铁的主要原料是铬矿石和铁矿石。
铬矿石中含有铬的化合物，而铁矿石中主要含有铁的氧化物。
在生产过程中，还需要添加一些辅助材料，如石灰石和焦炭。
石灰石主要用于调节炉渣的性质，而焦炭则用于提供还原剂。
在物料平衡计算中，首先需要确定高碳铬铁的化学式。
高碳铬铁的化学式为Fe(Cr,C)。
同时，需要了解铬矿石和铁矿石中铬和铁的含量。
假设铬矿石中含有的铬的质量分数为a，而铁矿石中含有的铁的质量分数为b。
根据化学反应的原子守恒的原理，可以得到以下的物料平衡方程：aaa+aaa+a⨉(a/a)=a⨉(aa+aaaa)其中，M为铬矿石的质量，M为铁矿石的质量，C为焦炭的质量，T为石灰石的质量，M为高碳铬铁的质量，Mo为生成高碳铬铁所需要的铁的质量，x为所需铬的摩尔比。
通过这个方程，可以计算出所需的原料质量和产物质量。
接下来，需要确定焦炭和石灰石的用量。
焦炭的用量可以通过计算所需还原剂C的质量得到。
石灰石的用量则需要根据炉渣的成分进行调节。
炉渣的成分可以通过实验室测试得到，或者通过历史数据进行估算。
根据炉渣的成分，可以计算出石灰石的用量。
最后，需要计算出副产物的质量和化学成分。
高碳铬铁的生产过程中，会有一部分铬在炉渣中除去。
通过炉渣的质量和成分，可以计算出除铬的副产物的质量。
同时，炉渣中还可能含有其他化合物，需要进一步分析。
总之，物料平衡计算是高碳铬铁生产过程中的一项重要工作。
通过化学原理和计算方法，可以帮助生产工艺的优化和物料的合理利用。
物料平衡计算需要考虑原料的质量和化学成分，反应方程的平衡，以及副产物的生成和质量。
通过这些计算，可以实现高碳铬铁生产过程的稳定和产品质量的提高。
高碳铬铁物料平衡计算
一、物料平衡计算1、基本原始数据：直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二（1）直接还原铁（2）焦炭成分（3）白云石白云石化学成分（4）硅石入炉硅石的化学成分应符合表4.2―10的规定。
表4.2―10 硅石化学成分入炉硅石粒度20~80mm。
2、直接还原铁耗碳量计算(以100kg计算)假设Cr以Cr2O3、Cr形态存在,Fe以Fe₂O₃,Fe形态存在，其中Cr2O3全部还原，Fe₂O₃98%还原为Fe，45%还原为FeO, SiO22%还原,成品中含C 量为2%，加入焦炭全部用于还原氧化物，则耗碳量为：冶炼100kg铁矿消耗焦炭量为Mc=耗C量/(Wc固*（1-W水）)=11.25/(84%*(1-8%))*（1+10%）=16kg冶炼1吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为M矿=1*w（Cr高碳铬铁水中质量比）/W（Cr矿中质量比）*还原率=1*62%/（40.18%）*98%=1.575吨3、冶炼1吨高碳铬铁合金需要焦炭量为M焦炭=16kg*1.575*10=252kg4、渣铁比计算以100kg直接还原铁配16kg焦炭，假设元素分配按下表所示物料平衡中未计算P和S的平衡量，按高碳铬铁合金生产状况设定P和S的含量。
由上述计算得知所生产的镍铁合金成分镍合金水成份（Wt%）由于Cr /Fe=64/27 =2.37，符合高碳铬铁生产的铬铁比大于2.2的要求，MgO/ Al 2O 3=(5.6+13.79)/13.18=1.47,符合高弹铬铁生产的镁铝比大于1.2的要求。
铁水成分符合高碳铬铁FeCr67C6的标准。
表 1 高碳铬铁牌号的化学成分 （GB/T 5683-2008）5、炉气生成量计算假设冶炼过程产生的炉气含CO 量为100%，则100kg 直接还原铁生成的CO 量见下表，即100kg 的直接还原铁产生740.1mol 的炉气。
二、热平衡计算2、根据盖斯定律，把矿热炉冶炼高碳铬铁合金的过程作为绝热过程考虑，并作如下假设：1）所有反应物和生成物均按纯物质考虑矿热炉冶炼过程是电热过程可认为所用的能量均由电能提供，焦炭只作为加热体和还原剂。
高碳铬铁物料平衡计算
一、物料平衡计算1、基本原始数据：直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二（1）直接还原铁（2）焦炭成分（3）白云石白云石化学成分（4）硅石入炉硅石的化学成分应符合表4.2―10的规定。
表4.2―10 硅石化学成分入炉硅石粒度20~80mm。
2、直接还原铁耗碳量计算(以100kg计算)假设Cr以Cr2O3、Cr形态存在,Fe以Fe₂O₃,Fe形态存在，其中Cr2O3全部还原，Fe₂O₃98%还原为Fe，45%还原为FeO, SiO22%还原,成品中含C 量为2%，加入焦炭全部用于还原氧化物，则耗碳量为：冶炼100kg铁矿消耗焦炭量为Mc=耗C量/(Wc固*（1-W水）)=11.25/(84%*(1-8%))*（1+10%）=16kg冶炼1吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为M矿=1*w（Cr高碳铬铁水中质量比）/W（Cr矿中质量比）*还原率=1*62%/（40.18%）*98%=1.575吨3、冶炼1吨高碳铬铁合金需要焦炭量为M焦炭=16kg*1.575*10=252kg4、渣铁比计算以100kg直接还原铁配16kg焦炭，假设元素分配按下表所示物料平衡中未计算P和S的平衡量，按高碳铬铁合金生产状况设定P和S的含量。
由上述计算得知所生产的镍铁合金成分镍合金水成份（Wt%）由于Cr /Fe=64/27 =2.37，符合高碳铬铁生产的铬铁比大于2.2的要求，MgO/ Al 2O 3=(5.6+13.79)/13.18=1.47,符合高弹铬铁生产的镁铝比大于1.2的要求。
铁水成分符合高碳铬铁FeCr67C6的标准。
表 1 高碳铬铁牌号的化学成分 （GB/T 5683-2008）5、炉气生成量计算假设冶炼过程产生的炉气含CO 量为100%，则100kg 直接还原铁生成的CO 量见下表，即100kg 的直接还原铁产生740.1mol 的炉气。
二、热平衡计算2、根据盖斯定律，把矿热炉冶炼高碳铬铁合金的过程作为绝热过程考虑，并作如下假设：1）所有反应物和生成物均按纯物质考虑矿热炉冶炼过程是电热过程可认为所用的能量均由电能提供，焦炭只作为加热体和还原剂。
不锈钢物料平衡计算(实用版)
物料平衡计算（一） 电炉冶炼平衡计算（1）钢种成分要求表1—1 冶炼钢炉号及其成分要求（2）原材料成分表1—2原材料成分（%）名称 C Si Mo Cu Mn PCrNi 其余元素配入量纯净度（%） 净重高碳铬铁 7.32.270.031 56.4余量6200 986076 304废钢 0.5 0.3 0.17 0.7 1 0.034 17.2 7.6余量12400 95 11780304废钢 0.1 0.1 0.12 0.5 0.7 0.035 17.8 8.35 余量 17100 98 16758 镍铁 2.5 2 0 0 0 0.03111.7 余量 12000 99.5 11940低镍刨花 0.20.20.250.30.012 11.2余量1600991584总计1．71 0.890.090.350.500.032 17.884930048138（3）物料平衡基本项目收入项有：不锈钢废钢、高碳铬铁、石灰、电极、镁碳砖炉衬、补炉镁砂、炉顶高铝捣打料、镍铁、低镍刨花、氧气、空气、上炉电炉剩余钢水。
支出项有：兑入钢包钢水、炉渣、炉气、挥发的镍铬铁、本炉出钢时电炉内剩余钢水、扒渣时流入渣包钢水。
（4）确定电炉钢水量表1-3 第YX1303-630炉 电炉出钢成分 YX1303-630炉电炉出钢时兑钢47000kg ，上炉出钢时电炉留钢水400kg ，本炉出钢时电炉留钢水350kg ，扒渣时渣包内流入钢水150kg ，则本炉冶炼过程中由配料得到的钢水量=47000+350+150-400=47100kg注：1、由于YX1303-629炉与 YX1303-630炉钢种相同，配料相近，出钢时钢水成分相近，且上炉出钢时电炉内留钢量为目测估计，存在误差，因而不将上炉电炉内剩余钢水的炉号钢种成分（%） CSiMnPSCrNi 其余元素 YX1303-630304L≤ 0.025 0.25～0.6 1.2～1.5 ≤0.030≤0.05 18.2～198.05～8.3余量名称 CSiMo Cu Mn PCrNi 其余元素电炉出钢钢水1.427 0.220.150.360.470.026 16.607.98余量成分与本炉钢水各元素成分差异考虑在内。
铬铁生产配料方案及成本预测
铬铁生产配料方案及成本预测
矿名
Cr2O3
FO
SiO2
MgO
Al2O3
P
S
单价
使用比例备注伊朗Fra bibliotek矿39.0
11.5
11.34
22.61
8.72
0.01
0.01
907.2
60%
南非低硅粉矿
44.7
29
2.94
10.70
14.2
0.01
0.01
1186.13
40%
要烧结
入炉混合矿
41.28
18.5
7.98
17.85
10.91
0.01
0.01
1018.77
主要参数比
铬/铁比2.23
镁/铝比1.64
注：混合料的铬铁比2.23，正常情况下可生产含铬55%—57%高碳铬铁，镁铝比一般控制在1.2—1.5。此配比在1.64偏高一些，问题不大。
矿耗计算：设矿耗W；合金含铬57%；回收率92%；铬折合系数0.68；
混合矿含Cr2O3＊W＊折合系数＊回收率=合金含铬W=2.16吨
即伊朗块矿：1.296吨；南非粉矿：0.864吨
设碱度为R=0.6 0.6=MgO/(SiO2+应加SiO2) 0.6=17.85/（7.98+Y）Y=21.77 100kg混合矿需加硅石：22kg。
硅石消耗：22＊2.16=47.5kg；电极糊消耗：0.04吨，电耗：3400度/吨。
炼铁物料平衡及能量平衡计算
1
23456 7
8 9 10
产 品 Fe Mn V Nb Ti Cr Cu K,Na P S
生 铁 0.9975 0.70 0.8 0.70 0.10 0.85 1.00
1.00
炉 渣 0.0025 0.30 0.2 0.30 0.90 0.15
0.95 0.00
炉渣粘度以1450~1500℃(炉缸温度)时，0.2~0.6Pas为好。
炉渣性能和脱硫能力验算
脱硫能力：
按拉姆教授的最低碱性氧化物经验公式：
(RO)min
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
50 0.25(Al2O3) 3(S)
0.3[Si] 30[S] u
要求：实际(RO) = (CaO)+(MgO)+(MnO)+(FeO) (RO)min 。
元素和化合物的存在状态
焦炭：
工业分析：CF、S(有机硫为主)、灰分、挥发分、
Moist
化学分析：
以Fe2O3给出，需折算
灰分： CaO、SiO2、MgO、Al2O3、P2O5、FeO、FeS 挥发分：CO、CO2、CH4、H2、N2
煤粉：
工业分析：CF、S、灰分、挥发分、H2O 化学分析：
Q
R0
SiO 2矿 SiO 2尘
SiO 2废 SiO 2焦 60 28 10 [Si]
SiO
2喷
CaO 矿 CaO
喷
CaO废 CaO尘
CaO 焦
CaO%熔 R 0 SiO 2 %熔
SiO2矿 = 矿石量 SiO2%矿 SiO2废 = 废铁量 SiO2%废 SiO2焦 = 干焦比 SiO2%焦灰 SiO2喷 = 喷吹量 SiO2%喷 SiO2尘 = 炉尘量 SiO2%尘
高碳铬铁合金生产电耗分析
产品生产理论电耗,以 期 为 实 际 生 产 中 电 耗 的 降 低
提供一定的理论依据.
１ 计 算 依 据 参 数
结合国内某大 型 铁 合 金 企 业 的 设 计 资 料,以 其
原料和产品参数作为计算依据.
１．１ 原 料 成 分
１．１．１ 混 合 铬 矿 成 分 (见 表 １).
表１
混合铬矿成分
������ １０３ ������
总 第 ４２３ 期
表５ 名称 含量 名称 含量
Cr２O３ ２４．３６％
SiO２ １１．３４％
Cr３C２ ９．６２％
Na２O ０．０３％
内蒙古科技与经济
Cr ８．３３％
K２O ０．０１％
预还原球团成分
Fe２O３ ０．０３％
TiO２ ０．００２％
FeO ４．６０％
名 称 Cr２O３ FeO Fe２O３ MgO CaO
含量 名称 含量
４５．６３％ １３．７１％ ３．９０％ １３．６３％ １．６９％
Al２O３ SiO２
P
S
其他
１０．３０％ ９．５７％ ０．０１％ ０．０７％ １．５０％
１．１．２ 兰 炭 成 分 (见 表 ２).
表２
兰炭成分
物料名称 固定炭 灰分 挥发分 P S H２O
合计 １４９３．８ １００％
合计 １４９３．８１００．００％
２．１．４ 预 还 原 球 团 成 分 (见 表 ５).
收 稿 日 期 :２０１８－１１－１２ 作 者 简 介 :安 睿 (１９８４－ ),男 ,２０１３ 年 北 京 交 通 大 学 硕 士 毕 业 ,工 程 师 ,现 从 事 冶 金 工 程 科 研 工 作 .
兰炭 ８１．２５ １５．３２ ３．３２ ０．０２ ０．７５ ６
30万吨铬铁初步设计(第1册).
山西太钢万邦炉料有限公司新建30万吨节能型铬铁项目初步设计第一册共三册山西太钢工程技术有限公司二〇一二年六月山西太钢万邦炉料有限公司新建30万吨节能型铬铁项目初步设计第一册共三册董事长：周一洲总经理：白灵宝总工程师：张建新主管领导：程明璜总设计师：孙全利山西太钢工程技术有限公司二〇一二年六月设计专业及人员专业科审审核设计负责人工艺李强李新春孙全利设备李向东席江龙胡福生电气秦春荣李昕沈业全仪表张东红鲍春燕梁彤自动化乔春明乔春明杨斌通讯魏勇沈业全东烨土建郝建武李晋生冯莉君暖通高晔明赵德生李郁燃气李强李遇春杨英良给排水王立群梁炳志孙小红总图刘景峰张丽萍杜亚亢环保王立群王万江韩锋安全王立群王万江韩锋消防王立群王万江韩锋概算张向峰高峰吴勇清技经张向峰吴勇清高峰分册目次第一册初步设计文本第二册主要设备表第三册附图第一册初步设计文本目录1、总论 (1)2、生产工艺及设备 (19)3、原料场 (82)4、炉渣金属回收 (94)5、供配电设施 (98)6、自动化仪表 (116)7、给排水设施 (124)8、燃气设施 (133)9、煤气发电设施 (146)10、采暖、通风、除尘设施 (150)11、检化验设施 (155)12、电信设施 (158)13、土建工程 (164)14、总图布置与运输设施 (173)15、能源分析与评价 (177)16、劳动定员 (185)17、环境保护 (185)18、安全与工业卫生 (194)19、消防 (202)20、项目建设进度 (208)21、投资估算 (208)22、技术经济分析 (211)1、总论1.1项目名称项目名称：太钢万邦炉料有限公司新建30万吨节能型铬铁项目1.2编制依据1）设计合同（TGWBGCSJ-2011-004）2）芬兰奥图泰公司提供的初步设计资料；3）太钢集团、万邦工贸提供的设计基础资料。
1.3企业现状山西太钢万邦炉料有限公司由太原钢铁（集团）有限公司和山西省晋中万邦工贸有限公司于2011年3月以现金出资方式组成，公司注册资本3亿元人名币，位于山西省晋中市榆次区修文工业园内。
高铬配料计算
高碳铬铁配料计算计算步骤如下：(1)原料成分(%)：焦炭固定碳84%，灰分14%，挥发分2%。
(2)合金成分(%)：(3)计算依据：焦炭含水分10%，炉口燃烧和出铁口排碳总和为10%。
铬和铁元素回收率分别为92%和95%，入渣率分别为8%和5%，渣铁重量之比按1.1计，炉渣中SiO2占32%。
(4)计算：以100 kg铬矿为基准：①合金量：Cr2O3+3C=2Cr+3COG Cr＝100 kg×0.4514×0.92×104/152=28.41 kg生成铬铁数量：28.41 kg/0.67=42.40 kg②需用焦炭数量还原Cr2O3用碳量：Cr2O3+3C=2Cr+3COG C＝100 kg×0.4514×0.92×36/152=9.84 kg 还原FeO用碳量：FeO+C=Fe+COG C＝100 kg×0.1332×0.95×12/72=2.109 kg 还原SiO2用碳量：SiO2+2C=Si+2COG C＝42.40 kg×0.015×24/28=0.545 kg合金增碳：G C＝42.40 kg×0.07=2.97 kg碳总消耗量：G C＝(9.84+2.109+0.545+2.97)kg=15.464 kg 折合成原料中焦炭数量：G(焦炭)＝15.464 kg/(0.84×0.9×0.9)=22.728 kg ③硅石用量：还原反应消耗：G SiO2＝42.40 kg×0.15×60/28=1.36 kg进入炉渣中SiO2数量：G SiO2＝42.40 kg×1.1×0.32=14.92 kg焦炭带入SiO2：G SiO2＝22.728 kg×0.14×0.52×0.9×0.9=1.34 kg 矿石带入SiO2：G SiO2＝100 kg×0.084=8.4 kg应补加SiO2的数量：G SiO2＝(1.36+14.92-1.34-8.4) kg=6.54 kg折合成硅石量：G硅石＝6.54 kg/0.97=6.74 kg炉料组成：铬矿 100 kg，硅石 6.74 kg，焦炭 22.728 kg。
不锈钢物料平衡计算实用版
物料平衡计算（一） 电炉冶炼平衡计算（1）钢种成分要求表1—1 冶炼钢炉号及其成分要求（2）原材料成分表1—2原材料成分（%）名称 C Si Mo Cu Mn PCrNi 其余元素配入量纯净度（%） 净重高碳铬铁 7.32.270.031 56.4余量6200 986076 304废钢 0.5 0.3 0.17 0.7 1 0.034 17.2 7.6余量12400 95 11780304废钢 0.1 0.1 0.12 0.5 0.7 0.035 17.8 8.35 余量 17100 98 16758 镍铁 2.5 2 0 0 0 0.03111.7 余量 12000 99.5 11940低镍刨花 0.20.20.250.30.012 11.2余量1600991584总计1．71 0.890.090.350.500.032 17.884930048138（3）物料平衡基本项目收入项有：不锈钢废钢、高碳铬铁、石灰、电极、镁碳砖炉衬、补炉镁砂、炉顶高铝捣打料、镍铁、低镍刨花、氧气、空气、上炉电炉剩余钢水。
支出项有：兑入钢包钢水、炉渣、炉气、挥发的镍铬铁、本炉出钢时电炉内剩余钢水、扒渣时流入渣包钢水。
（4）确定电炉钢水量表1-3 第YX1303-630炉 电炉出钢成分 YX1303-630炉电炉出钢时兑钢47000kg ，上炉出钢时电炉留钢水400kg ，本炉出钢时电炉留钢水350kg ，扒渣时渣包内流入钢水150kg ，则本炉冶炼过程中由配料得到的钢水量=47000+350+150-400=47100kg注：1、由于YX1303-629炉与 YX1303-630炉钢种相同，配料相近，出钢时钢水成分相近，且上炉出钢时电炉内留钢量为目测估计，存在误差，因而不将上炉电炉内剩余钢水的炉号钢种成分（%） CSiMnPSCrNi 其余元素 YX1303-630304L≤ 0.025 0.25～0.6 1.2～1.5 ≤0.030≤0.05 18.2～198.05～8.3余量名称 CSiMo Cu Mn PCrNi 其余元素电炉出钢钢水1.427 0.220.150.360.470.026 16.607.98余量成分与本炉钢水各元素成分差异考虑在内。
高炉物料平衡和热平衡的计算
目录1.概述 (1)2.炼铁配料 (1)2.1.原料计算 (1)2.2计算矿石需要量 (4)2.3炉渣成分的计算 (4)2.4校核生铁成分 (7)3.物料平衡计算 (7)3.1 原始物料 (7)3.2计算风量 (8)3.3炉顶煤气成分及数量的计算 (10)3.4 编制物料平衡表 (13)4.热平衡计算 (14)4.1.原始资料 (14)4.2 热量收入 (15)4.3热量支出 (16)4.4 热平衡表 (19)参考文献 (19)高炉物料平衡和及平衡的计算1.概述在计算物料平衡和热平衡之前，首先必须确定主要工艺技术参数。
对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。
高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。
例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。
计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。
配料计算是高炉操作的重要依据，也是检查能量利用状况的计算基础。
配料计算的目的，在于根据已知的原料条件和冶炼要求来决定矿石和溶剂的用量，以配置合适的炉渣成分和获得合格的生铁。
通常以一吨生铁的原料用量为基础进行计算。
物料平衡是建立在物质不灭定律的基础上，以配料计算为依据编算的。
计算内容包括风量、煤气量、并列出收支平衡表。
物料平衡有助于检验设计的合理性，深入了解冶炼过程的物理化学反应，检查配料计算的正确性，校核高炉冷风流量，核定煤气成分和煤气数量，并能检查现场炉料称量的准确性，为热平衡及燃料消耗计算打基础。
热平衡计算的基础是能量守恒定律，即供应高炉的热量应等于各项热量的消耗；而依据是配料计算和物料平衡计算所得的有关数据。
热平衡计算采用差值法，即热量损失是以总的热量收入，减去各项热量消耗而得到的，即把热量损失作为平衡项，所以热平衡表面上没有误差，因为一切误差都集中掩盖在热损失之重。
(新)高碳铬铁物料平衡计算
一、物料平衡计算1、基本原始数据：直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二（1）直接还原铁（2）焦炭成分（3）白云石白云石化学成分（4）硅石入炉硅石的化学成分应符合表4.2―10的规定。
表4.2―10 硅石化学成分入炉硅石粒度20~80mm。
2、直接还原铁耗碳量计算(以100kg计算)假设Cr以Cr2O3、Cr形态存在,Fe以Fe₂O₃,Fe形态存在，其中Cr2O3全部还原，Fe₂O₃98%还原为Fe，45%还原为FeO, SiO22%还原,成品中含C量为冶炼100kg铁矿消耗焦炭量为M c=耗C量/(Wc固*（1-W水）)=11.25/(84%*(1-8%))*（1+10%）=16kg冶炼1吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为M矿=1*w（Cr高碳铬铁水中质量比）/W（Cr矿中质量比）*还原率=1*62%/（40.18%）*98%=1.575吨3、冶炼1吨高碳铬铁合金需要焦炭量为M焦炭=16kg*1.575*10=252kg4、渣铁比计算以100kg直接还原铁配16kg焦炭，假设元素分配按下表所示物料平衡中未计算P和S的平衡量，按高碳铬铁合金生产状况设定P和S的含量。
由上述计算得知所生产的镍铁合金成分镍合金水成份（Wt%）由于Cr /Fe=64/27 =2.37，符合高碳铬铁生产的铬铁比大于2.2的要求，MgO/ Al 2O 3=(5.6+13.79)/13.18=1.47,符合高弹铬铁生产的镁铝比大于1.2的要求。
铁水成分符合高碳铬铁FeCr67C6的标准。
表 1 高碳铬铁牌号的化学成分 （GB/T 5683-2008）5、炉气生成量计算假设冶炼过程产生的炉气含CO 量为100%，则100kg 直接还原铁生成的CO 量见下表，即100kg 的直接还原铁产生740.1mol 的炉气。
M 气=740.1*28/1000=20.72kg二、热平衡计算1、各种物质热比容2、根据盖斯定律，把矿热炉冶炼高碳铬铁合金的过程作为绝热过程考虑，并作如下假设：1）所有反应物和生成物均按纯物质考虑2）100kg直接还原铁从25℃上升到700℃自带热量矿热炉冶炼过程是电热过程可认为所用的能量均由电能提供，焦炭只作为加热体和还原剂。
3高炉物料平衡计算
3高炉物料平衡计算3 高炉物料平衡计算3.1高炉物料平衡计算的意义通过高炉配料计算确定单位生铁所需要的矿石、焦炭、石灰石和喷吹物等数量，这是制定高炉操作制度和生产经营所不可缺少的参数。
而在此基础上进行的高炉物料平衡计算，则要确定单位生铁的全部物质收入与支出，即计算单位生铁鼓风数量与全部产品的数量，使物质收入与支出平衡。
这种计算为工厂的总体设计、设备容量与运输力的确定及制定生产管理与经营制度提供科学依据，是高炉与各种附属设备的设计及高炉正常运转的各种工作所不可缺少的参数。
3.2高炉物料平衡计算的内容物料平衡是建立在物质不灭定律的基础上，以配料计算为依据编算的。
计算内容包括：风量、煤气量，并列出收支平衡表。
物料平衡有助于检验设计的合理性，深入了解冶炼过程的物理化学反应，检查配料计算的正确性。
校验高炉冷风流量，核定煤气成分和煤气数量，并能检查现场炉料称量的准确性，为热平衡及燃料消耗计算打基础。
(1) 原料全分析并校正为100%（表2.1；表2.2；表2.3）；(2) 生铁全分析；（表2.7）(3) 各种原料消耗量（表2.5）；(4) 鼓风湿度，f=1.5%；(5) 本次计算选择直接还原度r d=0.45；(6) 假定焦炭和喷吹物含C总量的1.2%与H2反应生成CH4。
（全焦冶炼可选0.5%-1.0%的C与H2生成CH4。
上述1，2，3原条件已经由配料计算给出，本例仅假定其余各项未知条件，分别为鼓风湿度f=1.5%（12g/m3），富氧率2.5%，氧气浓度98%。
3.2.1根据碳平衡计算风量(1) 风口前燃烧的碳量C风根据碳平衡得：C风=∑C燃-（C）×103- ∑（C）直- C CH4式中C风──风口前燃烧C量，kg；(C)──生铁含C量%；∑C 燃，∑C 直，C CH4 ──分别为燃料带入C 量，直接还原耗C 和生成CH 4的C 量，㎏[2]；按上式分别进行计算：燃料带入的C=m (C )J +m (C )M =360×0.8672+160×0.7624=434.17kg 溶于生铁的C =44.8kg 直接还原耗碳=m (C )Mn+m (C )Si+m (C )P+m (C )Fe=0.7×5512+3.5×2824+0.7×6260+950×0.45×5612=0.15+3+0.68+91.60=95.43kg生成CH 4耗碳=434.17×0.012=5.21 kg风口前燃烧的C 量=434.17-44.8-95.43-5.21=288.73(290.97) kg ，占入炉总碳量的67.01%。
环评中物料平衡计算范例
某化工企业年产400吨柠檬黄，另外每年从废水中可回收4吨产品，产品的化学成分和所占比例为：铬酸铅（PbCrO 4）占54.5%,硫酸铅（PbSO 4）占37.5%,氢氧化铝[Al （OH ）3]占8%。
排放的主要污染物有六价铬及其化合物、铅及其化合物、氮氧化物。
已知单位产品消耗的原料量为：铅（Pb ）621kg/t,重铬酸钠(Na 2Cr 2O 7)260 kg/t ,硝酸(HNO 3)440 kg/t 。
则该厂全年六价铬的排放量为（ ）t 。
（已知：各元素的原子量为Cr =52， Pb=207，Na =23，0=16）A ．0.351B ．6.2C ．5.85D ．无法计算C 【解析】本题比上题更复杂，这种题可能会放在案例中考试。
(1)首先要分别计算铬在产品和原材料的换算值。
产品（铬酸铅）铬的换算值=%1.16%10032352%1004165220752=⨯=⨯⨯++ 原材料（重铬酸钠）铬的换算值=%69.39%100262104%10071652223522=⨯=⨯⨯+⨯+⨯⨯ (2)每吨产品所消耗的重铬酸钠原料中的六价铬重量260×39.69%=103.2(kg/t)(3)每吨产品中含有六价铬重量（铬酸铅占54.5%）1000kg ×54.5%×16.1%=87.7(kg)(4)生产每吨产品六价铬的损失量103.2-87.7=15.5 (kg/t)(5)全年六价铬的损失量15.5 kg/t ×400t=6200(kg/年)=6.2(t)(6)计算回收的产品中六价铬的重量4000kg ×54.5%×16.1%=351（kg ）=0.351(t)(7)计算全年六价铬的实际排放量6.2(t)—0.351(t)=5.849(t)≈5.85(t)按照上述方法还可计算其它污染物的排放量。
6．某企业给水系统示意图如下图所示（单位为m 3/d ），该厂的用水重复利用率是（ ）。
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一、物料平衡计算1、基本原始数据：直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二（1）直接还原铁名称Fe Cr223CaO MgO S P O CSiO Al O%17.2240.18 5.5913.18 2.3613.790.090.00 6.05 1.54（2）焦炭成分固定碳 (C 固)挥发分 (V)灰分 (A)S P ≥84%≤2.0 %≤15 %≤0.6 %≤0.02 %（3）白云石白云石化学成分MgO CaO SiO Al O3S P22≥ 40%－≤ 5%－＜ 0.05＜0.02入炉白云石粒度20~80mm。
（ 4）硅石入炉硅石的化学成分应符合表 4.2 ―10的规定。
表 4.2 ―10硅石化学成分SiO2Al 2O3S P热稳定性≥ 97%≤ 1.0%≤ 0.01%≤ 0.01%不爆裂粉化入炉硅石粒度20~80mm。
2、直接还原铁耗碳量计算( 以 100kg 计算 )假设 Cr 以 Cr2O3、Cr 形态存在 ,Fe 以 Fe?O?,Fe 形态存在，其中Cr2O3全部还原， Fe?O?98%还原为 Fe， 45%还原为 FeO, SiO 22%还原 , 成品中含 C 量为2%，加入焦炭全部用于还原氧化物，则耗碳量为：名称反应方程式耗 C 量 /kgCr2O3Cr2O3+3C= 2Cr+3CO40.18X20%X152/104X36/152=2.78Fe?O?Fe?O?+3C=2Fe+3CO17.22*80%*36/112 =4.44SiO2SiO2+2C=Si+2CO 4.18/(28.1+16*2)*12*2=1.67铬铁水含 C量由铁水量求得6x40.18/62=3.9合计12.7912.79-1.54=11.25冶炼 100kg 铁矿消耗焦炭量为M c=耗 C 量/(Wc 固* （1-W 水） )=11.25/(84%*(1-8%))*（1+10%）=16kg冶炼 1 吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为M矿=1*w（Cr 高碳铬铁水中质量比） /W（Cr 矿中质量比） * 还原率=1*62%/（40.18%）*98%=1.575 吨3、冶炼 1 吨高碳铬铁合金需要焦炭量为M焦炭 =16kg*1.575*10=252kg4、渣铁比计算以 100kg 直接还原铁配 16kg 焦炭，假设元素分配按下表所示成份Cr FeO/ Fe MgO SiO2/Si Al 2O CaO3入渣率0210098100100入合金率100980200物料平衡中未计算P 和 S的平衡量，按高碳铬铁合金生产状况设定P和 S的含量。
直接还原铁成渣量和成合金量见下表质量分比名称进入渣中量 /kg质量分比 /%进入合金中量 /kg/% Cr-----------40.18*100%=40.1864 Fe?O?17.22*2%*160/112/Fe1.4917.22*98%=16.8827=0.49Al O13.18*100%=13.1840.15--------2 3MgO13.79*100%=13.7942---------SiO /Si 5.59-4.18=1.41 4.2940.18*3/62=1.953 2CaO 2.36*100%=2.367.2--------C---------62.78*6%=3.776灰分16*10%=1.6 4.87-------（ 40.18+16.88+1.95）合计32.83100/(1-6%)=62.78100按高碳铬铁冶炼要求MgO: Al2O3=1.2，原料中还应加入白云石29.4kg（ MgO含量 5.6kg ），加入硅石 21.24kg（SiO2净量20.6kg）渣铁比按渣中 SiO2含量 35%考虑渣铁比计算：(32.83+5.6+20.6）/62.78=59.03/62.78=0.94由上述计算得知所生产的镍铁合金成分镍合金水成份（Wt%）成份Cr Fe C Si S P%64276300由于Cr /Fe=64/27 =2.37，符合高碳铬铁生产的铬铁比大于 2.2 的要求，MgO/Al 2O3=(5.6+13.79)/13.18=1.47,符合高弹铬铁生产的镁铝比大于 1.2的要求。
铁水成分符合高碳铬铁FeCr67C6的标准。
表 1 高碳铬铁牌号的化学成分（GB/T 5683-2008 ）化学成份牌号Cr C Si S P ⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠⅡ范围≥≤FeCr67C6.062.0~72.0 6.0 3.00.030.040.06 FeCr55C60060.052.0 6.0 3.05.00.040.060.040.06 FeCr67C9.562.0~72.09.5 3.00.030.040.06 FeCr55C100060.052.010.0 3.05.00.040.060.040.065、炉气生成量计算假设冶炼过程产生的炉气含CO量为 100%，则 100kg 直接还原铁生成的CO 量见下表，即100kg 的直接还原铁产生740.1mol的炉气。
M气 =740.1*28/1000=20.72kg名称反应方程式生成CO量/molCr2O3Cr2O3+3C= 2Cr+3CO40.18*20%*1.5*1000/52=231.8Fe?O?Fe?O?+3C=2Fe+3CO17.22*80%*1.5*1000/56 =369SiO2SiO2+2C=Si+2CO 4.18*2*1000/60=139.3合计740.1mol二、热平衡计算1、各种物质热比容序号名称比热容（ KJ/Kg.K ）1Cr0.452Cr2O30.173Fe0.464Fe?O?0.675SiO20.9666MgO0.8747Al 2O30.68CaO0.728C 1.552、根据盖斯定律，把矿热炉冶炼高碳铬铁合金的过程作为绝热过程考虑，并作如下假设：1）所有反应物和生成物均按纯物质考虑2）100kg 直接还原铁从25℃上升到 700℃自带热量序号名称吸收热量（ KJ）1Cr40.18*80%*0.45* （700-25 ）=9763.742Cr2O340.18*20%*0.17* （700-25 ）=922.313Fe17.22*20%*0.46* （700-25 ）=1069.364Fe?O?17.22*80%*0.67* （700-25 ）=6230.25SiO2 5.59*0.966* （ 700-25） =3644.966MgO13.79*0.874* （700-25 ）=8135.47Al 2O313.18*0.6* （700-25 ）=5337.98CaO 2.36*0.728* （ 700-25） =1159.79C 1.54*1.55* （700-25 ）=1611.23合计37874.8KJ矿热炉冶炼过程是电热过程可认为所用的能量均由电能提供，焦炭只作为加热体和还原剂。
电能提供的一部分能量用于加热炉料，一部分用于直接还原反应的吸热。
计算所需原始数据有：原料及产物温度、主要元素和化合物的热力学数据等见下表入炉物料产物直接还原铁700℃焦炭硅石25℃ 25℃白云石25℃炉渣1700℃炉气1700℃高碳铬铁铁水1700℃假设矿热炉为绝缘体系，热平衡项目有：1）热支出：元素还原热、高碳铬铁物理热、炉渣物理热、炉气物理热2）热收入：电能、成渣反应放热、金属元素熔解热热平衡计算过程如下（100kg 直接还原铁需要16kg 焦炭、硅石（SiO2）20.6kg 、白云石（ MgCO3） 11.8kg 为基础计算）2、计算热支出1）元素还原热：各元素的还原热及总量见下表名称反应方程式KJ/mol Q/KJCr Cr2O3+3C= 2Cr+3CO27040.18*1000/52/2*270=104313.46Fe Fe?O?+3C=2Fe+3CO494.017.22*80%*1000/56/2*494=60762Si SiO2+2C=Si+2CO654.93 4.18*1000/60*654.93=45626.79合计210702.252)铬铁水物理热100kg 直接还原铁生成的铬铁水物理热（0.745* （ 1500-25）+218+0.837* （1700-1500）） *62.78=93182.78KJ名称KJ/mol Q/KJCr67.2 1.65*1000/58.7*67.2=2289.6Fe72.925*55%*1000/55.85*72.9=18273.9Si88.230*2%*1000/60.1/2*88.2=880.5C29.80.32*1000/12*29.8=795合计222393）炉渣物理热100kg 直接还原铁生成的炉渣物理热59.03* （1.247* （1700-25 ）+209.2 ） =135646.5KJ名称KJ Q/KJSiO2100.630*98%*1000/60.1*100.6=49212 MgO72.215*1000/40.3*72.2=26873.4CaO77.110*1000/56.1*77.1=16492FeO84.625*45%*1000/55.85*84.6=17041合计109618.44)炉气物理热100kg 直接还原铁生成CO的物理热20.72*1.137*(1700-25)=39460.72KJ名称反应方程式CO的生成量 /molNiO NiO+C=Ni+CO 1.65*1000/58.7=28.1Fe?O?+3C=2Fe+3CO 1.5*25*55%*1000/55.85=369.3Fe?O?Fe?O?+C=2FeO+CO0.5*25*45%*1000/55.85=100.7 Si SiO2+2C=Si+2CO2*30*2%*1000/60. 1=20合计518.1Qco=48KJ/molQco总 =518.1*48=24868.8KJ5)碳酸镁分解热29.4*40%*26.47*4.184*1000/84=15505.07KJ3、计算热收入1）成渣反应热名称反应方程式KJ/mol Q/KJCaO SiO2+2CaO=2 CaO. SiO 2-97.1 2.36*1000/56/2*97.1=2039.1 MgO SiO2+2MgO =2MgO. SiO2-5.619.39*1000/40/2*5.6=1357.3合计3396.42)金属元素溶解热金属溶于铁液中会有溶解热，其中 C 元素吸热， Ni 、Si 元素放热，假设3重元素溶于铁液中成为w（ i ） =1%溶液，则镍铁水中金属元素溶解热见下表：名称KJ/mol Q/KJC-22590-3.77 /12*22590=-7097Cr1925040.18/52*19250=14874.3Si131500 1.95/60.1*131500=4273.75合计12051.054、编制热平衡表上述计算中假设矿热炉为绝缘体系，实际矿热炉热损失约 10%，则上述热支出占总热支出的 90%，则冶炼 100kg 的直接还原铁生产高碳铬铁合金的热平衡表如下 :热收入热支出项目热量 /KJ比例 /%项目热量 /KJ比例 /%电能496119.2590.3元素还原热210702.2538.35成渣反应放热3396.40.61铬铁水物理热93182.7816.96金属元素溶解热12051.052.2炉渣物理热135646.524.69直接还原铁 700℃37874.8 6.89炉气物理热39460.727.18碳酸镁分解热15505.07 2.82热损失54944.1510合计549441.5100合计494497.32/(1-1100 0%)=549441.55、镍铁合金吨产品理论电耗计算已知 1KW/KJ=3600,因此冶炼 1 吨 700℃的直接还原铁理论电耗为496119.25*10/3600=1378.1KWh.则生产 1 吨高碳铬铁合金理论电耗为1378.1KWh*1.54=2122.3KWh考虑各种电能损失为10%，则生产 1 吨高碳铬铁合金实际电耗为2122.3KWh*（1+10%）=2334.53KWh三、电炉产量计算单台电炉年生产高碳铬铁合金计算如下：P24dK1K 2 K3 cosQ WP－变压器额定容量（KVA）42000Cos φ－电炉功率因数0.90K1－功率利用系数0.76K2－时间利用系数0.97K3－电压波动系数0.98d－电炉年作业天数330W－单位重量产品冶炼耗电量2334.53kWh/tQ＝92646.5吨 / 年，日产量 280.75 吨5、由上述计算结果得出 42MVA高碳铬铁电炉物料平衡表如下（单台量）加入量产出量名称t/h t/a备注名称t/h t/a备注直接还18142677高碳铬铁11.792646.5原铁合金水电极糊0.105831.6炉渣10.6384189.6电极壳除尘灰 1.3510692烟气 6.248770损失 3.2425654.6合计49.94395109.2。