第2章 炼钢过程的物料平衡和热平衡计算
第2章 炼钢过程的物料平衡和热平衡计算
炼钢过程的物料平衡和热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上的。其主要目的是比较整个过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供定量依据。由于炼钢是一个复杂的高温物理化学变化过程，加上测试手段有限，目前还难以做到精确取值和计算。尽管如此，它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。
物料平衡计算
计算原始数据
基本原始数据有：冶炼钢种及其成分，铁水和废钢的成分，终点钢水成分（见表）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（见表）：脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表）；其他工艺参数（表）。
表2-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值
类别
成分含量%
C
Si
Mn
P
S
钢种Q235A设定值
≤
≤
铁水设定值
废钢设定值
终点钢水设定值
痕迹
表2-2 原材料成分
顺风快递单
类别
成分%
CaO
SiO2
MgO
Al2O3
Fe2O3
CaF2
P2O5
S
CO2
H2O
C
灰分
挥发分
石灰
萤石
生石灰石
炉衬
焦炭
企业所得税
助理医师考试
表 铁合金成分（分子）及其回收率（分母）
类别
成分含量/回收率/%
C
Si
Mn
Al
P
S
Fe
硅铁
—
75
80
0
100
100
100
锰铁
90
75
80
—
100
100
100
注：上表中的C中10%于氧生成CO2。
表    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∑(FeO)含量
(按向钢中传氧量ω(Fe2O3）=ω(FeO)折算)
烟尘量
喷溅铁损
ω(CaO) ∕ω(SiO2)=
为铁水量的%
为铁水量的%
为铁水量的%
15%，而ω(Fe2O3）/∑ω(FeO)=1/3,即ω(Fe2O3）=5%，ω(FeO)=%
为铁水量的%（其中ω(FeO)为75%，ω(Fe2O3）为20%)
为铁水量的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
%（体积比）
占总去硫量的1/3
90%的C氧化成CO，
10%的C氧化成CO2
由热平衡计算确定，本计算结果为铁水量的%，即废钢比为%
物料平衡基本项目
收入项有：铁水、废钢、溶剂（石灰、萤石、轻烧白云石）、氧气、炉衬蚀损、铁合金。
支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。
  计算步骤
以100Kg铁水为基础进行计算。
第一步：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、炉衬蚀损和计入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表、和。总渣量及其成分列于表中。
第二步:计算氧气消耗量。
氧气实际耗量系消耗项目与供入项目之差。见表。
表    铁水中元素的氧化产物及其渣量
中国十大医用口罩品牌排行榜
元素
反应产物
元素氧化量(㎏)
耗氧量(㎏)
产物量(㎏)
备注
C
[C]→{CO}
×90%=
[C]→{CO2}
×10%=
Si
[Si]→{SiO2}
入渣
Mn
[Mn]→{MnO}
入渣
P
[P]→{P2O5}
入渣
S
[S]→{SO2}
×1/3=
[S]+(CaO)→(CaS)+(O)
×2/3=
(CaS)
入渣
Fe
[Fe]→{FeO}
×56/72=
入渣见表2-8
[Fe]→{Fe2O3}
×112/160=
入渣见表2-8
合计
怎样注册邮箱
成渣量
入渣组分之和
① 由CaO还原出的氧量；消耗的CaO量=×56/32=。
表    炉衬蚀损的成渣量
京剧剧目名
炉衬蚀损量/㎏
成渣组分/kg
气态产物/kg
耗氧量/㎏
CaO
SiO2
MgO
Al2O3
Fe2O3
C→CO
C→CO2
C→CO,CO2
(据表2-5)
×14%×90%×28/12=
×14%×10%×44/12=
×14%×(90%×28/12+10%×44/12)=
合计
表      加入溶剂的成渣量
类别
加入量/㎏
成渣组分/kg
气态产物/kg
CaO
MgO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
P2O5
CaS
CaF2
H2O
CO2
O2
萤石
(据表2-4)
白云石
(据表2-4)
石灰
合  计
成渣量
  ① 石灰加入量计算如下：由表～可知，渣中已含(CaO)=+++=㎏；渣中已含(SiO2)=+++=㎏。因设定的终渣碱度R=；故石灰的加入量为：
[RΣω(SiO2)- Σω(CaO)]/ [ω(CaO石灰)-R×ω(SiO2石灰)]=%×%)=

版权声明：本站内容均来自互联网，仅供演示用，请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系QQ:729038198，我们将在24小时内删除。