高碳铬铁物料平衡计算

成份
Cr FeO/ Fe
MgO SiO2/Si
Al 2O3
CaO
入渣率
0
2
100
98
100
100
入合金率 100
98
0
2
0
0
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
名称
进入渣中量 /kg
质量分比 /%
进入合金中量 /kg
质量分比 /%
M气=740.1*28/1000=20.72kg
名称
反应方程式
生成 CO量/mol
Cr2O3
Cr2O3+3C= 2Cr+3CO
40.18*20%*1.5*1000/52=231.8
芄铬铁水含 C量
羁由铁水量求得
虿 6x40.18/62=3.9
羆合计
莄
莂 12.79
莁
罿
蒄 12.79-1.54=11.25
螃冶炼 100kg 铁矿消耗焦炭量为 衿 M c=耗 C 量/(Wc 固* （1-W水） )=11.25/(84%*(1-8%))* （1+10%） =16kg
螈 冶炼 1 吨高碳铬铁合金需要直接还原铁量为
表 1 高碳铬铁牌号的化学成分 （GB/T 5683-2008）
牌号 FeCr67C6.0
Cr
范围
ⅠⅡ ≥
62.0~72.0
化学成份
C
Si
ⅠⅡ
6.0 3.0
S ⅠⅡ
≤ 0.03
P ⅠⅡ
0.04 0.06
FeCr55C600
60.0 52.0 6.0 3.0 5.0 0.04 0.06 0.04 0.06
肁（ 2）焦炭成分
蒁固定碳 (C 固 )
膆挥发分 (V)
膆灰分 (A)
蒂S
羈P
腿≥84%
芆≤2.0 %
袂≤15 %
蚀≤0.6 %
羇≤0.02 %
莆（3）白云石
芃 白云石化学成分
膈 MgO 薅≥ 40%
蚆 CaO 袁－
蒆 SiO2
蒀 Al 2O3
芈≤ 5%
蒈－
袀S
蒅P
蚅＜0.05
节＜ 0.02
羀入炉白云石粒度 20~80mm。
Cr
------
-----
40.18*100%=40.18
64
17.22*2%*160/112
Fe?O?/Fe
1.49
Leabharlann Baidu
17.22*98%=16.88
27
=0.49
Al 2O3
13.18*100%=13.18
40.15
----
----
MgO
13.79*100%=13.79
42
-----
----
SiO2/Si
蚆假设 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, 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：
肅名称
羂反应方程式
肁耗 C量/kg
莅 Cr2O3
膅 Cr2O3+3C= 2Cr+3CO 莃 40.18X20%X152/104X36/152=2.78
蕿 Fe?O?
蒈 Fe?O?+3C=2Fe+3CO
芄 17.22*80%*36/112 =4.44
薀 SiO2
芁 SiO2+2C=Si+2CO
膇 4.18/(28.1+16*2)*12*2=1.67
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
%
64
27
6
3
0
0
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。
一、 For personal use only in study and research; not for commercial use
二、 三、 四、 艿 For personal use only in study and research; not for
commercial use 五、
按高碳铬铁冶炼要求 MgO:Al 2O3=1.2 ，原料中还应加入白云石
渣铁比
29.4kg（ MgO含量 5.6kg ），加入硅石 21.24kg（SiO2净量 20.6kg ）
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
六、 芅
七、 八、 莃物料平衡计算 1、 2、 芃基本原始数据：直接还原铁成分、燃料成分见表一、表二 （ 1）
（ 2） 羁直接还原铁
芈名称 蒃 Fe
莀 Cr
葿
SiO2 肇 Al2O3 蒃 CaO 螁 MgO 膁 S
螆P 袇O 膂C
蕿%
衿
羆
薃
莁
薈
肆
羄
蝿
莇
肆
17.22 40.18 5.59 13.18 2.36 13.79 0.09 0.00 6.05 1.54
芇（ 4）硅石
蚅入炉硅石的化学成分应符合表 4.2 ―10的规定。
蚃表 4.2 ―10
硅石化学成分
蒈 SiO2
肆 Al 2O3
螅S
肄P
膀热稳定性
聿≥ 97%
袅≤ 1.0%
膁≤ 0.01%
袁≤ 0.01%
袈不爆裂粉化
羅
薁入炉硅石粒度 20~80mm。
3、 4、荿直接还原铁耗碳量计算 ( 以 100kg 计算 )
FeCr67C9.5 62.0~72.0
9.5 3.0
0.03
0.04 0.06
FeCr55C1000
60.0 52.0 10.0 3.0 5.0 0.04 0.06 0.04 0.06
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。
5.59-4.18=1.41
4.29
40.18*3/62=1.95
3
CaO
2.36*100%=2.36
7.2
----
----
C
----
-----
62.78*6%=3.77
6
灰分
16*10%=1.6
4.87
----
---
合计
32.83
（ 40.18+16.88+1.95 ）
100
100
/(1-6%)=62.78
薄 M矿 =1*w（Cr 高碳铬铁水中质量比） /W（Cr 矿中质量比） * 还原率
膄=1*62%/（40.18%）*98%=1.575 吨 5、 6、薀冶炼 1 吨高碳铬铁合金需要焦炭量为
薇 M焦炭 =16kg*1.575*10=252kg 7、 8、蚄渣铁比计算
芀以 100kg 直接还原铁配 16kg 焦炭，假设元素分配按下表所示