炼钢铁水硅含量的确定_胡自柏
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, ,
应 的硅 质 量 分 数 到 了 保证
。
。
近 段 时 间 以来 北 营集 团抓 厂 际 间 的 工 序互 保 效 果 显 著 供炼 钢 厂 一 区 的 铁水 硫 含 量 得
,
,
,
,
但铁 厂 供钢 厂 的 铁水 硅 含量 却不 尽 如人 意 最 高
, , , ,
2 4 9 3
.
% 最低
,
0
.
0 2 1 1 % 波 动较 大
1 25 = 1653
.
2 K J/ K g
4
硅 元 素 所 能 提 供 的热 量
硅 元 素 反 应 产 生 的热 量 为 2 0 5 7 9 K J K g 并 且 产 生 2 1 K g 的 二 氧 化 硅 石 灰 的有 效 氧化 钙 为 7 / 4 3
,
.
,
.
2
%
,
二 元 碱 度为 3 2 时 1
,
.
8 3 K J 的能 源
。
增 加 铁 水 的硅 也 要 增
,
加 高炉冶 炼 的 焦 比 5 ,
。
脱 磷所 需 的 渣 量
0 转炉 吹 炼 过程 的脱磷 能力很 强 去 磷量可 达 9 % 以 上
,
。
脱磷 指数表 示 方 法
4
:
L P 一 (P )
/ [P]
。
在 炉渣 碱 度分别 为
炉 渣 碱度
LP
.
54 7
9 熔池 吸 热量 仅 占硅 元 素放热 量 的 2
.
5
0 % 而7
,
.
5
% 的硅 元 素放 热量用 于 石 灰 的加 热 (钢 厂 加人 青石 后
,
. .
,
所 占比 例更 大)
= 488 13 82 KJ
.
。
另 外石 灰 的锻 烧等 消耗大量 的热 量
,
1 oK g
.
石 灰 能 值 为 5 5 6 6 K J 8 7 K g 石 灰 消耗 能源 为 8 7
应 产 生 的热 量
。
铁水 中 的 硅 在转 炉 内所 起 的 主要 作用 在 于 调 节 渣 量 和 炉 渣 粘 度 有利 于 造渣 对 钢 水进 行 充
,
分 的 精炼
。
对 不 同磷质 量 分 数 的 铁水需 要 相应 的渣量 才能顺 利完 成脱 磷 任务 从 而 需 要 对 应 的渣 量 从 而 需 要 对
.
,
水
。
(p ) 为 0 0 0 % 计算 1
.
,
9 脱磷 率 为 8
.
7 4 % 这 是 完全 可 以 达 到 的
,
0 吨 钢 需 要 的 渣量 为 (
:
.
8 0
5
写
,
10 0 0 /
吨
钢渣量 )
*
10 0
%/0
.
0 10 = 9 2
2 吨 钢渣量 一 9
.
3 9K g
6
炼钢铁水 的最 佳 硅 质 量分 数
,
,
。
。
下 面 以热
, ,
平衡 理 论 为基 础 参 照 生 产条件 铁水成 分 石 灰质 量 所 炼钢 种 终 点 目标磷 含量 等为样 本 计 算 出 所需渣 量
在 进 一 步计 算 出最 佳 的 硅 含 量 推 论 出 每脱
, ,
,
J o
(p ) 0
.
00 1
。
% 所需 的渣量 和 配 置 的 硅含 量
从 而 做 到 少渣 炼 钢
提 高资源 利用 率 降低生 产成本 提 高 企业 市 场竟争力 2
主 要 原 材 料 及 终点 目标 成 分
原 材 料 种 类 繁 多 这 里 仅 列 出 常 用原 材 料 计 算 出 铁 水 和 所 需 的 石 灰 冶 炼 钢 种 以 常 炼 钢 种 的 目标成 分
546
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2 4 3 2 3 5 4 0
.
,
.
,
.
,
.
的脱 磷指数 见 表
炉渣 碱度 下
3 2
.
表4
2 4
.
L P ~ (P) /
[ P〕 的最 大值
3 5
.
4 0
.
57
115
14 4
201
0 实 际 的脱 磷指 数 只要 达 到最 大值 的 8 % 碱度 为
,
3
.
2
2 时 便为 9 %
,
。
。
铁水
。
(p ) 为 0 0 5 % 出 钢 时钢 9
, ,
。
,
,
,
,
,
。
脱 磷 量 与 渣量 有对 应 关 系
。
根 据脱
磷 量 计 算 出所 需 的渣 量 结 合 石 灰 条件 计 算 出铁水 的硅含量
关键 词
铁 水 ; 硅 含 量 ; 石 灰 ; 炉 渣 ; 化学热
C a lc u la t ia o n
o
f 5 1 C o n T E N T IN H o t m
:
关
5566
硅元 素 氧化 石 灰 吸 热 石 灰缎 烧 的热平 衡如 下
, ,
2 0 5 7 9 一 14 4 9 8 5 6 一 4 8 8 1 3 8 2 = 一 4 2 7 3 3 3 8 K J
. . .
对于 钢铁企 业而 言 铁水 中的 1
,
.
OK g
7 质 量 分 数 便要 消耗 4 2 3
,
w (p ) 为 0
.
0
2
%
,
最 高为
0
.
4 0 2%
。
终点 炉渣 成 分见 表 5
:
表
成分
5
终 点 炉渣 成分 ( % )
Mg O
其它
1 0 一 20 l6
范围
平 均值
42一55 43 5
.
11一 20 13 8
.
12一 29 17 8
.
5一 11
现 设 定 C a O + 5 10
2
为渣量 的
,
、
,
、
,
硫 ; 有 的无 法 控 制 如镍 铜
,
。
对 于 可 以 控制 又 必 须 控 制 的 元 素碳 磷 常炼 钢 种 控制 目标 出 钢时 一 般
。
,
,
。 (c
)-
0
.
0 8一 0
.
12
%
; 。
(p ) 镇 0 0 1 0 %
.
3
3
.
炉 内各 反 应 和 石 灰入 炉 后 的热 效应
1
吹 炼 过 程 炉 内进行 多种 反 应 和 变化
, , ,
为 计 算依 据
自 ,, 自
。
:
.
二 . 自 ,j
石 灰 成 分 (见 表 l )
表
MgO
86 4
4
1
石 灰成分 ( % )
生 过 烧率
6
铁 水成 分
表2
碳
4 0
.
铁水成分 ( 线)
锰
0
.
硅
0
.
磷
0
.
硫
0
.
70
30
095
032
2
3
常炼 钢种 的 出钢 成分 常炼钢 种 的出钢 成 分有 的 元 素 不 需 控 制 如 硅 锰 ; 有 的元 素必 须 控 制 如 碳 磷 ; 有 的元 素 很 难 控 制 如
:
.
57
.
% 则
,
。
.
(C a O ) 为 4 4 5 %
.
,
。
(5 10
:
) 为 1 3 5 % 二 元 碱度 为 3 2
.
,
.
。
按 此计
.
2 算 吨 钢 的 石 灰 加人 量 为 9
.
2 7 7 K J K g ℃ ; 炉渣 熔 点 为 /
。
1 2 60 o C
30 )
*
.
,
熔 化潜 热为
2 0 9 K J/ K g
,
液 态渣 比热 为
关
1 2 5 K J/ K g o C
. .
,
终 了温 度 为
1700 0 C
: 吸 热 量 计 算 (1 2 6 0 一
0 7 2 7 + 2 0 9 + (17 0 0 一 12 6 0 )
,
.
.
OK g
硅 元 素需 要 配 加 的 石 灰 量 2 1 4
.
关
3
.
/ 3 2 7
.
.
2一8
.
7
Kg
8
.
77K g
石 灰 入 炉后 需吸 热
14 4 9 8 5 6 K J
.
1 oKg
.
硅 元 素 能 给金 属 液 的 热 量
:
2 0 5 7 9 一 14 4 9 8 5 6 = 6 0 8 0 4 4 K J
,
, , , ,
混 合 最后 形 成 17 0 0 ℃ 的较 为均 匀 的 液 态渣
,
。
尽 管 渣 中各 氧化物 纯 物 资 熔点 很 高 (见 表 3 ) 但 形 成新 的化 合
, ,
。
物后 熔点 大幅 下 降
,
。
根 据 盖 斯 定 律 初 始 状 态 和 终 了状 态相 同 的 各 种 不 同 过 程 热效应 相 同
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1
前言
铁水 中的硅 一 直 被认 为是转 炉 炼钢 的 主要 热 源之 一 通 过相 关反应 热效 益 计算 铁水 中 的硅 不 是转炉 炼
, ,
钢 的 主要 热 源 氧化 反应 产 生 的 热量 只有 小部分 被金 属吸收
,
。
尽 管硅 元 素氧 化反 应 能放 出 大量 的 热 同时为
, ,
,
了调 整 炉渣 碱度 又 必 须 加人 一 定 量 的 石 灰
。
石 灰 升温 和 熔 化需 要 吸收 大 量 的 热 热源 来 源 于 炉 内 的 化 学 反
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1 终点要 达 到 吹炼 目 的 。 (p ) 镇 0 0
.
0
% 既要 有 足 够 的渣 量 也 就是 炉渣 有 足 够 的 脱 磷 能 力 又 不 要 过 多
,
, ,
、
的渣 量 以 避 免 浪费 和 降低 生 产成本
, ,
。
终点钢 水 和 炉 渣 的成分 因 操作 者 物料 条件 等 因 素 的 不 同 因而 有很 大 的 不 同 终点
表3
各氧化物 纯 物 资熔 点 (℃
5 10
2
:
) Mg O
2825
氧化 物
Ca o
2613
Z C a () 5 1( 2 )
.
Mn o
15 6 5
FeO 1378
熔点
1 oK g
.
17 1 3
: 石 灰 加 人 炉 内需 吸 收 的热 量 石 灰 来自百度文库 始 温 度 为 3 ℃ 0
,
固态时 比 热为
0
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炼钢 铁水硅含 量 的确 定
胡 自柏
(北 台钢 铁集 团 辽 宁本 溪 1 1 7 0 1 7 )
, ,
摘 金属
要
。
铁 水 中 的硅 在转 炉 里 氧 化 产 生 大 量的热 但 大部 分 热 量 被 石 灰 石 灰 石 吸 收 只 有小 部 分 的热 由于 加热
随着 铁水 预处 理 和 炉 外精 炼技 术 的发 展 转炉 吹炼 操 作 的重 点是 脱磷
Z
S
+ 2 5 4 3 5 K J/ K g
.
由于 硅 酸 二 钙 的碱 度为
1
.
7 8
,
实际 炉渣 碱 度达 到 3
2
甚 至高于
3
.
2
,
所 以 渣 中 二 氧化 硅 是 以 复杂 氧化 物
存在 的
3 2
.
。
石 灰 入 炉 后 的热效 应 石 灰 人 炉后 先是 吸 热升 温 同时 发 生 化 学 反 应 熔 化 并 且 在 氧 气 流 股 下 快 速 搅 拌 与原 有 液 态 渣 不 断
在进 行 化 学 反 应 的 同时伴 随 着 相应 的 热效 应
,
IK g
元素与 0
2
热效 应 有 关数据 如下
g
:
[C] +
1 / 2 {0
2
2
} = {C O }
Z
.
+ 1 1 2 6 9 K J/ K g + 3 2 8 8 6 K J/ K
5 10
2
[ C ] + 旧 } = {C O } a a [ 5 1] + 旧 } + 2 (C O ) = (Z C O
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2
)
+ 2 0 5 7 9 K J/ K g + 6 3 3 7 K J/ K + 4 0 5 5 K J/ K
g g
+ [M 」 + [F 〕
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1/ 2
旧 }=
2 2 2
(M O )
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1/ 2 ( 0
} = (Fe O ) } + 4 (C a O ) = (4 C a O P O )
.
2 [ P ] + 2 / 5 {0
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, ,
应 的硅 质 量 分 数 到 了 保证
。
。
近 段 时 间 以来 北 营集 团抓 厂 际 间 的 工 序互 保 效 果 显 著 供炼 钢 厂 一 区 的 铁水 硫 含 量 得
,
,
,
,
但铁 厂 供钢 厂 的 铁水 硅 含量 却不 尽 如人 意 最 高
, , , ,
2 4 9 3
.
% 最低
,
0
.
0 2 1 1 % 波 动较 大
1 25 = 1653
.
2 K J/ K g
4
硅 元 素 所 能 提 供 的热 量
硅 元 素 反 应 产 生 的热 量 为 2 0 5 7 9 K J K g 并 且 产 生 2 1 K g 的 二 氧 化 硅 石 灰 的有 效 氧化 钙 为 7 / 4 3
,
.
,
.
2
%
,
二 元 碱 度为 3 2 时 1
,
.
8 3 K J 的能 源
。
增 加 铁 水 的硅 也 要 增
,
加 高炉冶 炼 的 焦 比 5 ,
。
脱 磷所 需 的 渣 量
0 转炉 吹 炼 过程 的脱磷 能力很 强 去 磷量可 达 9 % 以 上
,
。
脱磷 指数表 示 方 法
4
:
L P 一 (P )
/ [P]
。
在 炉渣 碱 度分别 为
炉 渣 碱度
LP
.
54 7
9 熔池 吸 热量 仅 占硅 元 素放热 量 的 2
.
5
0 % 而7
,
.
5
% 的硅 元 素放 热量用 于 石 灰 的加 热 (钢 厂 加人 青石 后
,
. .
,
所 占比 例更 大)
= 488 13 82 KJ
.
。
另 外石 灰 的锻 烧等 消耗大量 的热 量
,
1 oK g
.
石 灰 能 值 为 5 5 6 6 K J 8 7 K g 石 灰 消耗 能源 为 8 7
应 产 生 的热 量
。
铁水 中 的 硅 在转 炉 内所 起 的 主要 作用 在 于 调 节 渣 量 和 炉 渣 粘 度 有利 于 造渣 对 钢 水进 行 充
,
分 的 精炼
。
对 不 同磷质 量 分 数 的 铁水需 要 相应 的渣量 才能顺 利完 成脱 磷 任务 从 而 需 要 对 应 的渣 量 从 而 需 要 对
.
,
水
。
(p ) 为 0 0 0 % 计算 1
.
,
9 脱磷 率 为 8
.
7 4 % 这 是 完全 可 以 达 到 的
,
0 吨 钢 需 要 的 渣量 为 (
:
.
8 0
5
写
,
10 0 0 /
吨
钢渣量 )
*
10 0
%/0
.
0 10 = 9 2
2 吨 钢渣量 一 9
.
3 9K g
6
炼钢铁水 的最 佳 硅 质 量分 数
,
,
。
。
下 面 以热
, ,
平衡 理 论 为基 础 参 照 生 产条件 铁水成 分 石 灰质 量 所 炼钢 种 终 点 目标磷 含量 等为样 本 计 算 出 所需渣 量
在 进 一 步计 算 出最 佳 的 硅 含 量 推 论 出 每脱
, ,
,
J o
(p ) 0
.
00 1
。
% 所需 的渣量 和 配 置 的 硅含 量
从 而 做 到 少渣 炼 钢
提 高资源 利用 率 降低生 产成本 提 高 企业 市 场竟争力 2
主 要 原 材 料 及 终点 目标 成 分
原 材 料 种 类 繁 多 这 里 仅 列 出 常 用原 材 料 计 算 出 铁 水 和 所 需 的 石 灰 冶 炼 钢 种 以 常 炼 钢 种 的 目标成 分
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,
.
,
.
,
.
的脱 磷指数 见 表
炉渣 碱度 下
3 2
.
表4
2 4
.
L P ~ (P) /
[ P〕 的最 大值
3 5
.
4 0
.
57
115
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201
0 实 际 的脱 磷指 数 只要 达 到最 大值 的 8 % 碱度 为
,
3
.
2
2 时 便为 9 %
,
。
。
铁水
。
(p ) 为 0 0 5 % 出 钢 时钢 9
, ,
。
,
,
,
,
,
。
脱 磷 量 与 渣量 有对 应 关 系
。
根 据脱
磷 量 计 算 出所 需 的渣 量 结 合 石 灰 条件 计 算 出铁水 的硅含量
关键 词
铁 水 ; 硅 含 量 ; 石 灰 ; 炉 渣 ; 化学热
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:
关
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硅元 素 氧化 石 灰 吸 热 石 灰缎 烧 的热平 衡如 下
, ,
2 0 5 7 9 一 14 4 9 8 5 6 一 4 8 8 1 3 8 2 = 一 4 2 7 3 3 3 8 K J
. . .
对于 钢铁企 业而 言 铁水 中的 1
,
.
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7 质 量 分 数 便要 消耗 4 2 3
,
w (p ) 为 0
.
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%
,
最 高为
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.
4 0 2%
。
终点 炉渣 成 分见 表 5
:
表
成分
5
终 点 炉渣 成分 ( % )
Mg O
其它
1 0 一 20 l6
范围
平 均值
42一55 43 5
.
11一 20 13 8
.
12一 29 17 8
.
5一 11
现 设 定 C a O + 5 10
2
为渣量 的
,
、
,
、
,
硫 ; 有 的无 法 控 制 如镍 铜
,
。
对 于 可 以 控制 又 必 须 控 制 的 元 素碳 磷 常炼 钢 种 控制 目标 出 钢时 一 般
。
,
,
。 (c
)-
0
.
0 8一 0
.
12
%
; 。
(p ) 镇 0 0 1 0 %
.
3
3
.
炉 内各 反 应 和 石 灰入 炉 后 的热 效应
1
吹 炼 过 程 炉 内进行 多种 反 应 和 变化
, , ,
为 计 算依 据
自 ,, 自
。
:
.
二 . 自 ,j
石 灰 成 分 (见 表 l )
表
MgO
86 4
4
1
石 灰成分 ( % )
生 过 烧率
6
铁 水成 分
表2
碳
4 0
.
铁水成分 ( 线)
锰
0
.
硅
0
.
磷
0
.
硫
0
.
70
30
095
032
2
3
常炼 钢种 的 出钢 成分 常炼钢 种 的出钢 成 分有 的 元 素 不 需 控 制 如 硅 锰 ; 有 的元 素必 须 控 制 如 碳 磷 ; 有 的元 素 很 难 控 制 如
:
.
57
.
% 则
,
。
.
(C a O ) 为 4 4 5 %
.
,
。
(5 10
:
) 为 1 3 5 % 二 元 碱度 为 3 2
.
,
.
。
按 此计
.
2 算 吨 钢 的 石 灰 加人 量 为 9
.
2 7 7 K J K g ℃ ; 炉渣 熔 点 为 /
。
1 2 60 o C
30 )
*
.
,
熔 化潜 热为
2 0 9 K J/ K g
,
液 态渣 比热 为
关
1 2 5 K J/ K g o C
. .
,
终 了温 度 为
1700 0 C
: 吸 热 量 计 算 (1 2 6 0 一
0 7 2 7 + 2 0 9 + (17 0 0 一 12 6 0 )
,
.
.
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硅 元 素需 要 配 加 的 石 灰 量 2 1 4
.
关
3
.
/ 3 2 7
.
.
2一8
.
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Kg
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.
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石 灰 入 炉后 需吸 热
14 4 9 8 5 6 K J
.
1 oKg
.
硅 元 素 能 给金 属 液 的 热 量
:
2 0 5 7 9 一 14 4 9 8 5 6 = 6 0 8 0 4 4 K J
,
, , , ,
混 合 最后 形 成 17 0 0 ℃ 的较 为均 匀 的 液 态渣
,
。
尽 管 渣 中各 氧化物 纯 物 资 熔点 很 高 (见 表 3 ) 但 形 成新 的化 合
, ,
。
物后 熔点 大幅 下 降
,
。
根 据 盖 斯 定 律 初 始 状 态 和 终 了状 态相 同 的 各 种 不 同 过 程 热效应 相 同
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1
前言
铁水 中的硅 一 直 被认 为是转 炉 炼钢 的 主要 热 源之 一 通 过相 关反应 热效 益 计算 铁水 中 的硅 不 是转炉 炼
, ,
钢 的 主要 热 源 氧化 反应 产 生 的 热量 只有 小部分 被金 属吸收
,
。
尽 管硅 元 素氧 化反 应 能放 出 大量 的 热 同时为
, ,
,
了调 整 炉渣 碱度 又 必 须 加人 一 定 量 的 石 灰
。
石 灰 升温 和 熔 化需 要 吸收 大 量 的 热 热源 来 源 于 炉 内 的 化 学 反
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1 终点要 达 到 吹炼 目 的 。 (p ) 镇 0 0
.
0
% 既要 有 足 够 的渣 量 也 就是 炉渣 有 足 够 的 脱 磷 能 力 又 不 要 过 多
,
, ,
、
的渣 量 以 避 免 浪费 和 降低 生 产成本
, ,
。
终点钢 水 和 炉 渣 的成分 因 操作 者 物料 条件 等 因 素 的 不 同 因而 有很 大 的 不 同 终点
表3
各氧化物 纯 物 资熔 点 (℃
5 10
2
:
) Mg O
2825
氧化 物
Ca o
2613
Z C a () 5 1( 2 )
.
Mn o
15 6 5
FeO 1378
熔点
1 oK g
.
17 1 3
: 石 灰 加 人 炉 内需 吸 收 的热 量 石 灰 来自百度文库 始 温 度 为 3 ℃ 0
,
固态时 比 热为
0
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炼钢 铁水硅含 量 的确 定
胡 自柏
(北 台钢 铁集 团 辽 宁本 溪 1 1 7 0 1 7 )
, ,
摘 金属
要
。
铁 水 中 的硅 在转 炉 里 氧 化 产 生 大 量的热 但 大部 分 热 量 被 石 灰 石 灰 石 吸 收 只 有小 部 分 的热 由于 加热
随着 铁水 预处 理 和 炉 外精 炼技 术 的发 展 转炉 吹炼 操 作 的重 点是 脱磷
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+ 2 5 4 3 5 K J/ K g
.
由于 硅 酸 二 钙 的碱 度为
1
.
7 8
,
实际 炉渣 碱 度达 到 3
2
甚 至高于
3
.
2
,
所 以 渣 中 二 氧化 硅 是 以 复杂 氧化 物
存在 的
3 2
.
。
石 灰 入 炉 后 的热效 应 石 灰 人 炉后 先是 吸 热升 温 同时 发 生 化 学 反 应 熔 化 并 且 在 氧 气 流 股 下 快 速 搅 拌 与原 有 液 态 渣 不 断
在进 行 化 学 反 应 的 同时伴 随 着 相应 的 热效 应
,
IK g
元素与 0
2
热效 应 有 关数据 如下
g
:
[C] +
1 / 2 {0
2
2
} = {C O }
Z
.
+ 1 1 2 6 9 K J/ K g + 3 2 8 8 6 K J/ K
5 10
2
[ C ] + 旧 } = {C O } a a [ 5 1] + 旧 } + 2 (C O ) = (Z C O
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2
)
+ 2 0 5 7 9 K J/ K g + 6 3 3 7 K J/ K + 4 0 5 5 K J/ K
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+ [M 」 + [F 〕
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1/ 2
旧 }=
2 2 2
(M O )
n
1/ 2 ( 0
} = (Fe O ) } + 4 (C a O ) = (4 C a O P O )
.
2 [ P ] + 2 / 5 {0