转炉炼钢物料平衡计算
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1.转炉炼钢物料平衡计算
1.1计算原始数据
基本原始数据：冶炼钢种及其成分、铁水和废钢成分、终点钢水成分(表1)；
造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分(表2)；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率(表3)；其他工艺参数(表4)。
表1 钢水、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值
成分含量
/%
类别
C Si Mn P S
钢种Q235设定值0.18 0.25 0.55 ≤0.045 ≤0.050 铁水设定值 4.10 0.90 0.55 0.300 0.035 废钢设定值0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 终点钢水设定值0.10 痕迹0.18 0.020 0.021 aa[C]和[Si]按实际产生情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在刚水中设定。
表2 原材料成分
成分/%
类别CaO SiO2MnO Al2O3Fe2O3CaF2P2O5S CO2H2O C 灰分
挥发
分
石灰87.00 2.80 2.70 1.80 0.60 0.10 0.06 4.84 0.10
萤石0.30 5.40 0.70 1.60 1.50 88.00 0.90 0.10 1.50
生白云石37.40 0.80 24.60 1.00 36.2
炉衬 1.20 3.00 78.80 1.40 1.60 14.0
焦炭0.58 81.5 12.4 5.52
表3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母）
成分含量/回收率/%
类别
C Si Mn Al P S Fe
硅铁—73.00/75 0.50/
80 2.50/
0.05/
100
0.03/
100
23.92/100
锰铁 6.60/
900.50/
75
67.8/
80
—0.23/
100
0.13/
100
24.74/100
10%与氧生成CO2。
表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∑ω(FeO)含量(按向钢中传氧量ω(Fe2O3)
=1.35ω(FeO)折算)
烟尘量
喷吹铁损W(CaO)/W(SiO2)=3.
5
为铁水量得0.5%
为铁水量得2.5%
为铁水量得0.3%
15%,而W(Fe2O3)/
∑w(FeO)=1/3，即
W(Fe2O3)=5%
W(FeO)=8.25%
为铁水量得1.5%(其
中W(FeO)75%,
W(Fe2O3)为20%)
为铁水量得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)
占总去硫量得1/3
90%C氧化成CO,10%C氧化成
CO2
由热平衡计算确定，本计算结果
为铁水量的13.64%，即废钢比为
12.00%
1.2物料平衡基本项目
收入项有：铁水、废钢、溶剂、氧气、炉衬损失、铁合金。
支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。
1.3计算步骤
以100kg铁水为基础进行计算。
1.3.1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，炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5-表7。总渣量及其成分如表8所示。
表5 铁水中元素的氧化产物及其成渣量
合计 6.919 7.753
成渣量 4.613 入渣组分之
和
由CaO还原出的氧量；消耗的CaO量=0.01×56/32=0.018kg。
表6 炉衬蚀损的成渣量
炉衬蚀损量/kg
成渣组分/kg 气态产物/kg 耗氧量/kg CaO SiO2MgO Al2
O
Fe2
O
C→CO C→CO2C→CO,CO2
0.3
（据表4）0.0
04
0.0
09
0.2
36
0.0
04
0.0
05
0.3×14%×
90%×
28/12=0.088
0.3×14%×
10%×
44/12=0.015
0.3×14%(90%×16/12
＋10%×32/12)=0.062
合计0.258 0.103 0.062
表7 加入溶剂的成渣量
类别
加入量
/kg
成渣组分/kg 气态产物/kg CaO MgO SiO2Al2O
3
Fe2
O3
P2O5CsS CaF2H2O CO2O2
萤石
0.5(表
4) 0.00
2
0.00
4
0.02
7
0.00
8
0.00
8
0.00
5
0.00
1
0.44
0.00
8
生白云石2.5(表
4)
0.93
5
0.61
5
0.02
0.02
5
0.90
5
石灰7.496.49
8
0.20
2
0.22
1
0.13
5
0.04
5
0.00
7
0.01
0.00
8
0.36
3
0.002