转炉物料平衡与热平衡计算解读

2026/4/23 12:34:53

﹡P以2[P]+0.003×

5{O2}=(P2O5)的形式进行反应,其中生成P2O5量为214280=0.007公斤,消耗氧量为0.003×=0.004公斤。 6262﹡﹡S微量,忽略之。

3)炉衬侵蚀量为0.50公斤/100公斤铁水,其成分及重量见表1-2-5

表1-2-5

成分 CaO MgO SiO2 Al2O3 C 共计 重量(公斤) 0.50×54.00%=0.270 0.50×37.95%=0.190 0.50×2.05%=0.010 0.50×1.00%=0.005 0.50×5.00%=0.025 0.500 被浸蚀的炉衬中碳的氧化,同金属中碳的氧化成CO,CO2的比例相同,即:

28C CO 0.025×90%×= 0.053公斤

12C CO2 0.025×10%×

44= 0.009公斤 121632其消耗氧气量为:0.053×=0.030公斤 0.009×=0.007公斤

2844共消耗氧气量为 0.03+0.007=0.037公斤 4)生白云石加入量及成份

为了提高转炉炉衬寿命,在加入石灰造渣的同时,添加一部分白云作造渣剂,其目的是提高炉渣中MgO的含量。初期渣中(MgO)含量增高,使炉渣的熔点和粘度明显降低,减缓或阻碍石灰颗粒表面的硅酸二钙层(2CaO·SiO2)的形成,从而加速石灰的熔解。同时,能减少初期渣中的(FeO)含量或者中和一部分氧化铁,因此降低了炉渣的有效氧化能力。这样就使得焦油白云石炉衬中碳的氧化作用减慢,有利于提高炉衬浸蚀能力。另外,提高炉渣中的(MgO)含量,降低了炉渣对炉衬的浸蚀能力,在吹炼后期随着炉渣碱度的提高,其粘度相应提高,使

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得炉壁容易挂渣,从而保护避免受浸蚀,也有利于提高炉衬寿命。生产实践表明,渣中(MgO)含量为6~8%时,其效果较好。为此,必须保证渣中(MgO)含量在6~8%之间来计算白云石加入量。经试算后取生白云石加入量为2.0 ~3.0 / 100公斤铁水,本设计取3.0,其成份及重量见表1-2-6

表1-2-6

成分 CaO MgO SiO2 Al2O3 烧碱 共计 重量(公斤) 3.00×30.84%=0.925 3.00×20.16%=0.605 3.00×0.46%=0.014 3.00×0.74%=0.022 3.00×47.80%=1.434 3.000 烧减是指生白云石(MgCO3·CaCO3)分解后而生产的CO2气体。 5)炉渣碱度和石灰加入量

取终渣碱度 R=

(êO)=2.8~4.0 取3.5

(%SiO2)首先计算由上述造渣剂以及铁水中各元素氧化产物而进入炉渣中的SiO2和CaO 的重量,然后再计算石灰加入量。

渣中已存在的∑(SiO2)量=铁水中Si氧化生成的SiO2量+炉衬带入的SiO2量+矿石带入的SiO2量+萤石带入的SiO2量+白云石带入的SiO2量=1.821+0.010+0.056+0.030+0.014=1.931公斤。

渣中已存在的∑(CaO)量=白云石带入的CaO量+炉衬带入的CaO量+矿石带入的CaO量-铁水中S成渣消耗的CaO量-矿石中S成渣消耗的CaO量=0.925+0.27+0.010-0.018-0.002=1.185公斤。

石灰加入量= =

加入石灰所代入的各成份及重量见表1-2-7。

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RX?(SiO2)??(CaO)(êO)有效 =

RX?(SiO2)??(CaO)êO石灰?RX%SiO2石灰

3.5X1.931?1.185 = 6.537公斤

91.08%?3.5X1.66%表1-2-7

成分 CaO MgO SiO2 Al2O3 ﹡S 烧碱 共计 重量(公斤) 6.537×91.08%=5.954 6.537×1.54%=0.101 6.537×1.66%=0.108 6.537×1.22%=0.080 6.537×0.06%=0.004 6.537×4.44%=0.290 6.537 ﹡S以[S]+(CaO)=(CaS)+[O]的形式反应,其中生成(CaS)量为

16720.004×=0.009,生成氧量为0.004×=0.002公斤;消耗(CaO)量为

3232560.004×=0.007公斤。

32烧减是指未烧透的CaCO3经受热分解所产生的CO2气体量。 6)终点氧化铁的确定

终渣中氧化铁的含量与钢水的终点含碳量和终渣的碱度有关,根据生产实践数据,终点钢水含碳量为0.15%和终渣碱度为3.5时,终渣中(Fe2O3)= 5% 和(FeO)= 10%。

7)终渣量及其成份

表1-2-8中不计(FeO)和(Fe2O3)在内的炉渣重量为:(CaO+MgO+SiO2+P2O5+MnO+Al2O3+CaF2+CaS) = 7.152+0.904+2.039+0.316+0.524+0.127+0.445+0.034 =11.541公斤

已知渣中氧化铁量为15%,则渣中其它成份之和为100%-15%=85% 故炉渣总重量为

11.541=13.578公斤 由此可知: 85V=1.056公斤72112(Fe2O3)的重量=13.578×5%=0.679公斤,其中铁重量=0.679×=0.474公斤

160(FeO)的重量=13.578×10%=1.358公斤,其中铁重=1.358×

将(FeO)和(Fe2O3)的值分别填入表2-3-2中。终渣量及其成份见表1-2-8。

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表1-2-8

成份 氧化产物量(公斤) CaO MgO SiO2 P2O5 MnO Al2O3 CaF2 CaS FeO Fe2O3 总计 1.821 0.309 0.524 0.023 1.358 0.679 4.714 石灰 (公斤) ﹡5.947 0.101 0.108 0.080 0.009 6.245 0.084 1.566 0.475 0.494 矿石 (公斤) 0.010 0.005 0.056 0.011 0.002 轻烧白云石(公斤) 0.925 0.605 0.014 0.022 炉衬 (公斤) 0.270 0.190 0.010 0.005 萤石 (公斤) 0.003 0.030 0.007 0.009 0.445 合计 (公斤) 7.152 0.904 2.039 0.316 0.524 0.127 0.445 0.034 ﹡1.358 ﹡﹡0.679 13.578 52.67 6.66 15.02 2.33 3.86 0.93 3.28 0.25 10.00 5.00 100.00 % ﹡5.947=石灰中CaO含量—石灰中S自耗CaO重量=5.954-0.007=5.947 ﹡和﹡﹡是元素铁被氧化成氧化亚铁和三氧化二铁的重量。

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