转炉炼钢物料平衡和热平衡计算模板-

转炉炼钢物料平衡和热平衡计算模板- 第二章、转炉物料平衡和热平衡计算

1、低磷生铁吹炼(单渣法)

一、原始数据

(一)铁水成分及温度

表2-1-1

成分 C Si Mn P S 温度 ?

% 4.36 o.57 0. 62 0.07 0.05 1300 (二)原材料成分

表2-1-2

烧合计成分% CaO SiO MgO AlO S P CaF FeO FeO HO C 2232232减 % 种类100 91(08 1(66 1(54 1(22 0(06 4(44 石灰

100 1(00 5(61 0(52 1(10 0(07 29(4 61(8 0(50 矿石

100 6(00 0(58 1(78 0(09 0(55 89(00 2(00 萤石

10 8 53(04 0(48 34(94 0(74 白云石

100 1(40 2(60 85(00 11(00 炉衬

(三)冶炼钢种及成分

表2-1-3

成分 C Si Mn P S % 0.12—0.20 0.20—0.55 1.20—1.60 ?0.045 ?0.045 (四)平均比热

表2-1-4

项目固态平均比热kcal/kg.? 熔化潜热kcal/kg 液态或气态平均比热

kcal/kg.?

生铁 0.178 52 0.20 钢 0.167 65 0.20 炉渣 50 0.298 烟尘 0.238 50 矿石炉气:CO 0.349 CO 0.558 2

SO 0.555 2

O 0.356 2

N 0.346 2

HO 0.439 2

(五)冷却剂

用废钢做冷却剂，其成分与冶炼钢种中限相同。

(六)反应热效应

1

反应热效应通常采用25?为参考温度，比较常用的反应数据见表2-1-5 (七)根据国内转炉实测数据选取

1、渣中铁珠量为渣量的2.5%;

2、金属中[C]假定85%氧化成CO，15%氧化成CO; 2

3、喷溅铁损为铁水量的0.3%;

4、取炉气平均温度1450?,自由氧含量0.5%，烟尘量为铁水量的1.8%，其中FeO=75%，

Fe0=22%; 23

5、炉衬侵蚀量为铁水量的0.15%;

6、氧气成分为98.9% O，1.5% N。 22

表2-1-5

反应放出热 kcal/kg C(FeC)+1/2O=CO 2616.9 32

C(FeC)+1/2O=CO 8250.7 322

Si(FeSi)+O=SiO 6767.2 322

2P(FeP)+5/2O=PO 4522.6 3225

Mn+1/2 O=MnO 1677.9 2,0.95Fe+1/2 O =FeO 1200.1 20.95

Fe+1/2 O =FeO 1150.5 2

2Fe+3/2 O=FeO 1758.1 223

3Fe+2 O=FeO 1594.6 234

2CaO+SiO=2CaO. SiO 495.0 22

4 CaO+ PO=4 CaO. PO 9162.1 2525

FeO+ SiO= FeO. SiO 80.6 22

MnO+ SiO= MnO. SiO 107.2 22

二、物料平衡计算

根据铁水成分，渣料质量，采用单渣不留渣操作。先以100公斤铁水为计算基础。

(一) 炉渣及其成分的计算

1、铁水中各元素氧化量

表2-1-6

成分，kg C Si Mn P S 合计项目

铁水 4.36 0.57 0.62 0.07 0.05

0.13 0.13 0.008 0.019 终点钢水痕迹

氧化量 4.23 0.57 0.49 0.062 0.031 5.308

[C]:取终点钢水含碳量0.15%;

[Si]:在碱性氧气转炉炼钢中，铁水中的Si几乎全部被氧化; [Mn]:顶底复吹转炉残锰量取60%;

[P]:采用低磷铁水吹炼，铁水中磷90%进入炉渣，10%留在钢中; [S]:氧气转炉去硫率不高，取40%。

2、各元素氧化量，耗氧量及其氧化产物量见表2-1-7

3、造渣剂成分及数量

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，成分及重量见表2-1-8 2) 萤石加入量及成分

2

萤石加入量为0.30kg/kg铁水，其成分及重量见表2-1-9 3) 炉衬侵蚀量为0.200公斤/100公斤铁水，其成分及重量见2-1-10 4) 生白云石加入量及成分

加入的白云石后，须保证渣中(MgO)含量在6—8%之间，经试算后取轻烧白云石加入量

为1.2公斤/100公斤铁水。其成分及重量见表2-1-11

表2-1-7

元素反应及其产物元素氧化量，公斤耗氧量，公斤氧化产物量，公斤

C [C]+1/2{O}={CO} (4.36-0.13)×85%=3.596 3.596×16/12=4.795

3.596×28/12=8.391 2

C [C]+{O}={CO} (4.36-0.13)×15%=0.635 0.635×32/12=1.693

0.635×44/12=2.328 22

Si [Si]+O2 =(SiO} 0.57 0.57×32/28=0.651 0.57×60/28=1.221 2

Mn [Mn]+1/2{O}=(MnO) 0.62×40%=0.248 0.248×16/55=0.072

0.248×71/55=0.320 2

P 2[P]+5/2{O}=(PO) 0.070×90%=0.063 0.063×80/62=0.0813

0.063×142/62=0.144 225

S [S]+{O}={SO} 0.05×40%×1/3=0.007 0.007×32/32=0.007

0.007×64/32=0.014 22