课程设计转炉冶炼 GCr15 钢的热平衡计算

攀枝花学院

学生课程设计（论文）

题目：转炉冶炼GCr15钢的热平衡计算学生姓名： xxx 学号： 201235478 所在院(系)：材料工程学院

专业：冶金工程

班级： 2012级冶金工程4班

指导教师： xxxxxxxxx 职称：

攀枝花学院教务处制

攀枝花学院本科学生课程设计任务书

题目转炉冶炼GCr15钢的热平衡计算

1、课程设计的目的

使学生融会贯通相关专业课程理论知识，培养学生综合运用所学知识分析问题和解决问题的能力，从而加深对所学理论知识的理解、掌握与应用。本课题是为了使学生了解GCr15钢在冶炼过程中热量的收入与支出情况。

2、课程设计的内容和要求（包括原始数据、技术要求、工作要求等）

1）假定各种原材料的成分，但必须符合常规原材料成分，并说明依据。可以与工艺设计的同学一起商定有关参数。

2）提交2000～5000字的计算说明书，在说明书中应包括原始数据的选取、热量平衡的计算步骤，要求计算步骤清晰；此外，须按规范注明计算采用数据的依据及主要参考文献。

3、主要参考文献

[1] 郑沛然.炼钢学（第1版）［Ｍ］. 北京：冶金工业出版社,1994.

[2] 高泽平. 炼钢工艺学（第1版）［Ｍ］. 北京：冶金工业出版社,2006.

[3] 张承武. 炼钢学（上、下册）［Ｍ］.北京：冶金工业出版社.

4、课程设计工作进度计划

第十四周：对选定题目进行分析，查阅相关文献资料，做好原始记录，确定相关参数。

第十五周：撰写课程设计说明书，并进行修改、完善，进行课程设计答辩，提交设计说明书。

指导教师（签字）日期年月日

教研室意见：

年月日

学生（签字）

课程设计（论文）指导教师成绩评定表题目名称

评分项目分

值

得

分

评价内涵

工作表现20% 01 学习态度6遵守各项纪律，工作刻苦努力，具有良好的科学

工作态度。

02 科学实践、调研7通过实验、试验、查阅文献、深入生产实践等渠

道获取与课程设计有关的材料。

03 课题工作量7按期圆满完成规定的任务，工作量饱满。

能力水平35% 04 综合运用知识的能力10

能运用所学知识和技能去发现与解决实际问题，

能正确处理实验数据，能对课题进行理论分析，

得出有价值的结论。

05 应用文献的能力5

能独立查阅相关文献和从事其他调研；能提出并

较好地论述课题的实施方案；有收集、加工各种

信息及获取新知识的能力。

06

设计（实验）能力，方案

的设计能力

5

能正确设计实验方案，独立进行装置安装、调试、

操作等实验工作，数据正确、可靠；研究思路清

晰、完整。

07 计算及计算机应用能力5具有较强的数据运算与处理能力；能运用计算机

进行资料搜集、加工、处理和辅助设计等。

08

对计算或实验结果的分析

能力（综合分析能力、技

术经济分析能力）

10具有较强的数据收集、分析、处理、综合的能力。

成果质量45% 09

插图（或图纸）质量、篇

幅、设计（论文）规范化

程度

5符合本专业相关规范或规定要求；规范化符合本

文件第五条要求。

10 设计说明书（论文）质量30综述简练完整，有见解；立论正确，论述充分，

结论严谨合理；实验正确，分析处理科学。

11 创新10对前人工作有改进或突破，或有独特见解。

成绩

指

导

教

师

评

语

指导教师签名：年月日

摘要

本文阐述了转炉冶炼工艺过程及其分类、滚珠轴承钢的性能要求和化学成分指标，依据国家标准规定的炼钢用生铁化学成分和冶金石灰的理化指标、对白云石的要求等，选取了铁水、渣料的成分，对顶吹转炉生产实际过程进行了假设，对转炉冶炼GCr15钢的热平衡进行了计算。

关键词，转炉，GCr15钢，热平衡

目录

摘要 (Ⅰ)

1 绪论 (1)

1.1转炉炼钢简介 (1)

1.2滚珠轴承钢概况 (1)

2设计内容 (3)

2.1 原始数据的选取 (3)

2.2 假设条件 (5)

2.3 冶炼钢种及规格成分 (5)

2.4 热平衡计算 (5)

结论 (8)

参考文献 (9)

1 前言

1.1 转炉炼钢简介

转炉炼钢（converter steelmaking）是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。转炉主要用于生产碳钢、合金钢及铜和镍的冶炼。

1.2 滚珠轴承钢概况[1]

滚珠轴承钢是指用于制造各种环境中工作的各类滚动轴承圈和滚动体的钢。当轴承高速转动时，滚珠和轴承圈的表面各点都交替地承受载荷，力的变化由零到最大，周期往复地增大和减小。此外，滚珠和轴承圈的表面还会磨损，经受一定的冲击和震动以及润滑介质的腐蚀作用。

根据上述工作条件，对轴承钢的性能提出如下要求：

（1）高的硬度和耐磨性、热处理后不应有软点存在；

（2）高的接触疲劳强度和抗压强度；

（3）良好的韧性；

（4）较高的抗腐蚀性。

为满足这些要求，轴承钢的组织必须非常均匀。用于提高钢的耐磨性的碳化物颗粒应细小而分布均匀。非金属夹杂物的存在，使工件在工作时产生应力集中，对轴承寿命非常不利，因此，对非金属夹杂有非常严格的要求。钢中硫含量应小于0.02%，含磷量应小于0.027%。沿用最久最广泛的轴承钢是高碳铬钢。其中用量最大的是相当于我国GCr15类型的钢种，占滚珠轴承钢总产量的80%以上。

高碳铬钢的含碳量一般为1%左右，铬为0.40~1.7%。为了制造对淬透性要求更高的较大型的轴承，可配加约0.5%的硅和约1%的锰。

我国一般用途的轴承钢，其化学成分如表1-1所示：

表1-1 轴承钢的化学成分

钢号

化学成分（%）

C Mn Si Cr S P

GCr6

GCr9

GCr9SiMn GCr15

GCr15SiMn 1.05~1.15

1.00~1.10

1.00~1.10

0.95~1.05

0.95~1.05

0.20~0.40

0.20~0.40

0.90~1.20

0.20~0.40

0.90~1.20

0.15~0.35

0.15~0.35

0.40~0.70

0.15~0.35

0.40~0.65

0.40~0.70

0.90~1.20

0.90~1.20

1.30~1.65

1.30~1.65

≤0.020 ≤0.027

2设计内容

2.1 原始数据的选取

1．依据国家标准规定的炼钢用生铁化学成分如表2-1[2]，选取铁水、废钢成分如表2-2。

表2-1 国家标准规定的炼钢用生铁化学成分

铁种炼钢用生铁

铁号牌号炼04 炼08 炼10 代号L04 L08 L10

化学成分w/%

C ≥3.50

Si ≤0.45>0.45~0.85 >0.85~1.25 Mn

一组≤0.30

二组>0.30~0.50

三组>0.15

P

一级≤0.15

二级>0.15~0.25

S

特类≤0.02

一类>0.02~0.03

二类>0.03~0.05

表2-2 铁水、废钢成分（%）

原料 C Si Mn P S 温度，℃铁水 4.250 0.85 0.580 0.150 0.037 1250

废钢0.18 0.20 0.52 0.022 0.025 25 2．渣料和炉衬成分见表2-3。

表2-3渣料和炉衬材料成分（%）

种类CaO SiO2 MgO Al2O3 S P CaF2 FeO Fe2O3 烧碱H2O C 石灰91.0 2.0 2.0 1.5 0.05 3.45

矿石 1.0 5.61 0.52 1.10 0.07 29.4 61.8 0.05

萤石 6.0 0.58 1.78 0.09 0.55 89.0 2.00

白云石55.0 3.0 33.0 3.0 1.0 5.0

炉衬54.0 2.0 38.0 1.0 5.0

3．各原料的热熔见表2-4。

表2-4各材料的热熔

项目固态平均热熔

KJ/Kg·K 融化潜热KJ/Kg 液（气）态平均热熔

KJ/KgK

生铁0.745 217.568 0.8368

钢0.699 271.96 0.8368 炉渣209.20 1.247

炉气 1.136

烟尘 1.000 209.20

矿石 1.046 209.20

4.反应的热效应见表2-5。

表2-5 反应的热效应（25℃）

元素反应反应热，KJ/Kg

C [C]+1/2O2=CO 10950

C [C]+O2=CO2 34520

Si [Si]+O2=SiO228314

P 2[P]+5/2O2=P2O5 18923

Mn [Mn]+1/2O2=MnO 7020

Fe [Fe]+1/2O2=FeO 5020

Fe [Fe]+3/2O2=Fe2O3 6670

Si SiO2+2CaO=2CaO·SiO22070

P2O5 P2O5+4CaO=4CaO·SiO25020

2.2 假设条件[3]

根据氧气顶吹转炉生产过程假设：

（1）炉渣中铁珠量为渣量的8%；

（2）喷溅损失为铁水量的1%；

（3）熔池中的碳氧化生成90%，10%CO2;

（4）烟尘量为铁水量的1.6%，其中烟尘中FeO=77%，Fe2O3=20%；

（5）炉衬侵蚀量为铁水量的0.5%；

（6）炉气温度取1450℃，炉气中自由氧含量为总炉气量的0.5%；

（7）氧气成分：98.5%O2，1.5%N2。

2.3 冶炼钢种及规格成分

以GCr15为例，其规格成分如下（%）：C0.95~1.05，Si0.15~0.35，Mn0.20~0.40，P≤0.027，S≤0.020。

2.4 热平衡计算

为了简化计算，取加入炉内的炉料温度均为25℃。

1.热收入热收入主要是铁水的物理热和元素氧化的化学热。

（1）铁水物理热。根据传热原理，由式

Q物=T f+Q f+C L(T-T f)

式中C L、C s——分别为液态和固态的热容量，KJ/Kg·K；

T f、T——分别为冷却剂的熔点和熔池温度，K；

Q f——为冷却剂的融化潜热，KJ/Kg。

铁水熔点T f可用式T f=1539-Σ[%i]△T f

式中[%i]——钢水中元素的含量；

△T f——1%的i元素使纯铁凝固温度的降低值。

有T f=1539-（100×4.25+8×0.85+5×0.58+30×0.15+25×0.037）-4=1089℃铁水物理热=100[0.745（1089-25）+217.568+0.8368

（1250-1089）]=114497.30KJ

(2) 铁水中元素氧化放热和成渣热。根据表2-5、铁水中元素氧化耗氧量、氧化产物量、终渣质量及成分。数据可计算如下：

C→CO 3.69×10950=40405.5 KJ

C→CO2 0.41×34520=14153.2 KJ

Si→SiO

2

0.85×28314=24066.9 KJ

Mn→MnO 0.41×7020=2878.2 KJ

P→P

2O

5

0.135×18923=2554.6 KJ

Fe→FeO 0.782×5020=3925.6 KJ

Fe→Fe

2O

3

0.033×6670=220.1 KJ

SiO

2→2CaO·SiO

2

2.11×2070=4367.7 KJ

P 2O

5

→4CaO·P

2

O

5

0.314×5020=1576.3 KJ

总计 94148.1 KJ

（3）烟尘氧化放热。

1.6×（77%×56/72×5020+20%×112/160×6670）=6304.4 KJ (4) 炉衬中碳氧化放热。

0.5×5%（90%×10950+10%×34520）=332.7 KJ

因此，炉内热收入总量为：

114497.3+94148.1+6304.4+332.7=215282.5 KJ

2.热支出

（1）钢水物理热。

钢水熔点T f=1539-（65×0.15+5×0.17+30×0.015+25×0.025）-4=1517℃

出钢温度由T=T

f +△T

1

+△T

2

+△T

3

计算：T=1517+70+21+50=1658℃

钢水物理热=90.384[0.699×(1517-25)+271.96+0.8368(1658-1517)]=129507.3 KJ

(2) 炉渣物理热。计算取炉渣终点温度与钢水温度相同。

炉渣物理热=13.90×[1.247×(1658-25)+209.20]=31213.2 KJ

(3) 矿石分解吸热。

1×（29.4%×56/72×5020+61.8%×112/160×6670+209.20）=4242.5 KJ

(4) 烟尘物理热。

1.6[1.0×(1450-25)+209.20]=2614.7 KJ

(5) 炉气物理热。

10.71×1.136×（1450-25）=17337.3 KJ

(6) 渣中铁珠物理热

1.12×[0.745(1517-25)+217.568+0.8368(1658-1517)]=1609.2 KJ

(7) 喷溅金属物理热

1×[0.745（1517-25）+217.568+0.8368（1658-1517）]=1447.1 KJ

(8) 吹炼过程热损失。吹炼过程热损失包括炉体和炉口的热辐射、对流和传导传热、冷却水带走热等，他根据炉容大小而异，一般为热量总收入的3~8%，本例取热损失为5%。所以吹炼过程热损失为：

215282.5×5%=10764.1 KJ

(9) 废钢耗热。总得热收入减去以上热支出，得到的富余热量用加入废钢来调节。

富余热量=215282.-（129507.3+31213.2+4242.5+2614.7+17337.3+1609.2

+1447.1+10764.1）

1Kg废钢熔化耗热=1×[0.699×（1517-25）+271.96+0.8368（1658-1517）]

=1432.9 KJ

废钢的加入量=16547.1/1432.9=11.55 Kg

3.热平衡表把全部热收入和热支出汇总、得到热平衡表2-6。

表2-6 热平衡表

热收入热支出

项目热量，KJ% 项目热量，KJ%

铁水物理热

元素放热和成渣热

C

Si

Mn

P

Fe

SiO2

P2O5

烟尘氧化放热

炉衬C放热114497.3

94148.1

54558.7

24066.9

2878.2

2554.6

4145.7

4367.7

1576.3

6304.4

332.3

53.18

43.73

25.34

11.18

1.34

1.19

1.93

2.03

0.72

2.93

0.16

钢水物理热

炉渣物理热

矿石分解热

烟尘物理热

炉气物理热

铁珠物理热

喷溅物理热

吹炼过程热损

废钢熔化热

129507.3

31213.2

4242.5

2614.7

17337.3

1609.2

1447.1

10764.1

16547.1

60.17

14.50

1.97

1.21

8.05

0.75

0.67

5.00

7.68

共计215282.5 100.0 共计215282.5 100.0 热效率=（钢水物理热+矿石分解热+废钢熔化热）/热收入×100%=69.82%

结论

通过对转炉冶炼GCr15热平衡的计算，可以定量地掌握冶炼工艺的重要参数，可以为设计选用和校核转炉设备，制定转炉操作工艺，建立自动控制模型提供参考数据。通过计算、分析和比较物料平衡与热平衡中的各项收支情况，并与好的生产炉次加以对比，可以从中找出薄弱环节，明确提高产量、降低消耗和节约能源的方向。由于炉内发生复杂的物理化学反应，故不可能做到十分精确的计算。因此，要结合生产实际情况进行假设，做近似计算，然后再做到生产实践中加以修正。

参考文献

[1]张承武.连刚学（上册）[M]. 北京：冶金工业出版社，2006:314

[2]高泽平. 炼钢工艺学[M]. 北京：冶金工业出版社，2006: 34

[3]郑沛然．连刚学[M]．北京：冶金工业出版社，2006：105．

物料平衡计算公式

物料平衡计算公式 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围: %～100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围: %～ % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围: %～ % 压片工序的物料平衡=a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100%

a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围: %～ % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c + a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c- 糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围: %～ % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d- 废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg) b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡

100T转炉物料平衡及热平衡计算

100T顶底复吹转炉炼钢的物料平衡和热平衡计算 5.1 物料平衡计算 5.1.1 计算原始数据 基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废铁的成分、终点钢水成分；造渣用溶剂及炉衬等原材料成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率；其他工艺参数。 表5-2 原材料成分 石灰中S自耗的CaO量 表5-3 矿石加入量及成分 矿石中S消耗CaO量=0.001*2/3*56/32=0.001kg

表5-4 其他工艺参数设定值 5.1.2物料平衡的基本项目 收入项有：铁水、废钢、溶剂（石灰、矿石、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。 5.1.3 计算步骤 以100㎏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，炉衬腐蚀和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5-5~表5-7。总渣量及成分如表5-8所示：

铁水中元素氧化量 ①由CaO还原出的氧量；计算出铁水中S消耗CaO量=0.009×56/32=0.016㎏。 表5-6 炉衬腐蚀的成渣量

①.石灰加入量：石灰加入量= ()()有效 CaO CaO R SiO %2 ∑∑-? =（1.171*3.2-0.657）/(88.0%-3.2×2.50%) =（3.747-0.657）/0.8 =3.09/0.8 =3.863kg ∑（SiO 2）=铁水[Si]生成（SiO 2）+炉衬、矿石、白云石带入（SiO 2）； =1.071+0.009+0.046+0.045=1.171㎏； ∑（CaO ）=白云石、矿石、炉衬带入（CaO ）-铁水、矿石中S 消耗CaO 量； =0.66+0.01+0.004-0.001-0.016=0.657㎏; 因设定终渣碱度R=3.2： %CaO 有效=石灰中（%CaO ）-碱度R ×石灰中（% SiO 2）=88.0%-3.2×2.50% ①.表中除(FeO)和(Fe2O3)以外的总渣量为4.073+1.268+0.835+0.098+0.45+0.645+0.031=7.4㎏，而终渣Σω(FeO)=15%(表5-4)， 故总渣量为7.4/86.75%=7.4/86.75%=8.53㎏。 ②.ω(FeO)=8.53×8.25%=0.704㎏ ω(Fe 2O 3)=8.53×5%=0.427㎏。 由于矿石和白云石 第二步：计算氧气消耗量。 氧气的实际消耗量系消耗项目与供入项目之差。见表5-9 第三步：计算炉气量及其成分。

转炉炼钢物料平衡计算

1.转炉炼钢物料平衡计算 1.1计算原始数据 基本原始数据：冶炼钢种及其成分、铁水和废钢成分、终点钢水成分(表1)； 造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分(表2)；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率(表3)；其他工艺参数(表4)。 表1 钢水、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 成分含量 /% 类别 C Si Mn P S 钢种Q235设定值0.18 0.25 0.55 ≤0.045 ≤0.050 铁水设定值 4.10 0.90 0.55 0.300 0.035 废钢设定值0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 终点钢水设定值0.10 痕迹0.18 0.020 0.021 aa[C]和[Si]按实际产生情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在刚水中设定。 表2 原材料成分 成分/% 类别CaO SiO2MnO Al2O3Fe2O3CaF2P2O5S CO2H2O C 灰分 挥发 分 石灰87.00 2.80 2.70 1.80 0.60 0.10 0.06 4.84 0.10 萤石0.30 5.40 0.70 1.60 1.50 88.00 0.90 0.10 1.50 生白云石37.40 0.80 24.60 1.00 36.2 炉衬 1.20 3.00 78.80 1.40 1.60 14.0 焦炭0.58 81.5 12.4 5.52

表3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） 成分含量/回收率/% 类别 C Si Mn Al P S Fe 硅铁—73.00/75 0.50/ 80 2.50/ 0.05/ 100 0.03/ 100 23.92/100 锰铁 6.60/ 900.50/ 75 67.8/ 80 —0.23/ 100 0.13/ 100 24.74/100 10%与氧生成CO2。 表4 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∑ω(FeO)含量(按向钢中传氧量ω(Fe2O3) =1.35ω(FeO)折算) 烟尘量 喷吹铁损W(CaO)/W(SiO2)=3. 5 为铁水量得0.5% 为铁水量得2.5% 为铁水量得0.3% 15%,而W(Fe2O3)/ ∑w(FeO)=1/3，即 W(Fe2O3)=5% W(FeO)=8.25% 为铁水量得1.5%(其 中W(FeO)75%, W(Fe2O3)为20%) 为铁水量得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 0.5%(体积比) 占总去硫量得1/3 90%C氧化成CO,10%C氧化成 CO2 由热平衡计算确定，本计算结果 为铁水量的13.64%，即废钢比为 12.00%

高炉冶炼物料平衡计算

高炉冶炼综合计算 1.1概述 组建炼铁车间（厂）或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作为高炉冶炼综合计算包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品（除生铁以外）煤气及炉渣产生量等基本参数。以这些参数为基础作炼铁车间（厂）或高炉设计。 计算之前，首先必须确定主要工艺技术参数。对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。 计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。 将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。 依据质量守恒定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。物料平衡计算结果的相对误差不应大于0.25％。 常用的热平衡计算方法有两种。第一种是根据热化学的盖斯定律，即按入炉物料的初态和出炉物料的终态计算，而不考虑炉内实际反应过程。此法又称总热平衡法。它的不足是没有反应出高炉冶炼过程中放热反应和吸热反应所发生的具体空间位置，这种方法比较简便，计算结果可以判断高炉冶炼热工效果，检查配料计算各工艺技术参数选取是否合理，它是经常采用的一种计算方法。 第二种是区域热平衡法。这种方法以高炉局部区域为研究对象，常将高炉下部直接还原区域进行热平衡计算，计算其中热量的产生和消耗项目，这比较准确地反应高炉下部实际情况，可判断炉内下部热量利用情况，以便采取相应的技术措施。该计算比较复杂。要从冶炼现场测取大量工艺数据方可进行。 1.2配料计算 一.设定原料条件 1、矿石成分： 表 1-1原料成分，%

烧结物料平衡计算4

烧结物料平衡计算 关键词：烧结物料平衡 1.1燃烧反应 烧结过程中进行着一系列复杂的物理化学变化，这些变化的依据是一定的温度和热量 需求条件，而创造这种条件的是混合料中碳的燃烧。混合料中的碳在温度达到700℃以上即 着火燃烧，发生以下凹种反应： C+O2＝C02△H＝-33500kj/mol△Go＝-395350-0．54T(1-1)2C+O2＝2CO△H＝-9800kg/mol△Go＝一228800-171.547T(1-2) 2CO+O2＝2CO2△H＝-23700kJ/mol△Go＝-561900十170.46T(1-3) CO2+C＝2CO△H＝13800N／k8△Go＝l66550-171.02T(1-4) 在烧结过程户，反应(2j1)易发生，在高温区有利于(2—2)和(2—4)进行，但由于燃烧层薄，废气经过预热层温度很快下降，所以它们受到限制，但是在混合料中燃料粒度过细，配碳过多而且偏析较大时，此类反应仍有一定程度的发展。反应(2—3)在烧结过程的低温区易于进行。总的来说，烧结废气个以CO：为主，有少量的CO，还有一些自出氧和氮。图1—1显示了烧结过程中废气成分变化 的一般规律。 图(1-1)

1.2分解反应 烧结过程中有三种分解反应发生：结晶水分解，碳酸盐分解，高价氧化物(Fe zo：，Mno2.Mn203)分解。 (1)结晶水分解。一般固溶体内的水容易在120一200℃就分解出来，以OH —根存在的针铁矿(Fe z03·H：O系y—FeO．OH)，针铁矿(Fe2O3·H2O系Y —FeO．OH)，水锰矿[MnO2·Mn(OH)2系MnO．OH]由于分解过程伴随有品格转变，其开始分解温度要高些约300℃左右。而脉石中的高岭土(A12O3·2SiO2·2H2O)，拜来石[(Fe·AL)2O2·3SiO2·3H2O]的早格中进入了OH-，它们均需到500℃才开始分解。分解反应为吸热反应，因而用褐铁矿或强磁选和浮选的褐铁矿精矿粉烧结时，需要更多的燃料，配量一股高达9％一11％。 (2)碳酸盐分解。如果混合料中有菱铁矿，在烧结过程中比较容易分解，在300一350℃就分解了。配入混合料的熔剂白云石和石灰石的分解与废气小的cO 2分压有关。根据烧结废气户CO2含量变化(图1-2)和总压88．3kPa(0．9趾)的条件，可以得出白云石和石灰石开始分解的温度相应为720℃和809℃。沸腾分解温度为910℃。溶剂的分解过程示与图（1-2）。

干燥过程的物料平衡与热平衡计算

干燥过程的物料与热平衡计算 1、湿物料的含水率 湿物料的含水率通常用两种方法表示。 (1)湿基含水率:水分质量占湿物料质量的百分数,用ω表示。 100%?= 湿物料的总质量 水分质量 ω (2)干基含水率:由于干燥过程中,绝干物料的质量不变,故常取绝干物料为基准定义水分含量。把水分质量与绝干物料的质量之比定义为干基含水率,用χ表示。 100%?= 量 湿物料中绝干物料的质水分质量 χ (3)两种含水率的换算关系: χ χ ω+= 1 ω ω χ-= 1 2、湿物料的比热与焓 (1)湿物料的比热m C 湿物料的比热可用加与法写成如下形式: w s m C C C χ+= 式中:m C —湿物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; s C —绝干物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; w C —物料中所含水分的比热,取值4、186()C kg J ?水/k (2)湿物料的焓I ' 湿物料的焓I '包括单位质量绝干物料的焓与物料中所含水分的焓。(都就是以0C 为基准)。 ()θθχθχθm s w s C C C C I =+=+='186.4 式中:θ为湿物料的温度,C 。

3、空气的焓I 空气中的焓值就是指空气中含有的总热量。通常以干空气中的单位质量为基准称作比焓,工程中简称为焓。它就是指1kg 干空气的焓与它相对应的水蒸汽的焓的总与。 空气的焓值计算公式为: ()χ1.88t 24901.01t I ++= 或()χχ2490t 1.881.01I ++= 式中;I —空气(含湿)的焓,绝干空气kg/kg ; χ—空气的干基含湿量,绝干空气kg/kg ; 1、01—干空气的平均定压比热,K ?kJ/kg ; 1、88—水蒸汽的定压比热,K ?kJ/kg ; 2490—0C 水的汽化潜热,kJ/kg 。 由上式可以瞧出,()t 1.881.01χ+就是随温度变化的热量即显热。而χ2490则就是0C 时kg χ水的汽化潜热。它就是随含湿量而变化的,与温度无关,即“潜热”。 4、干燥系统的物料衡算 干燥系统的示意图如下: (1)水分蒸汽量W 按上述示意图作干燥过程中的0水量与物料平衡,假设干燥系统中无物料损失,则: 2211χχG LH G LH +=+ 水量平衡 G 1

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 （二）原材料成分 （三）冶炼钢种及成分 （四）平均比热 (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

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CO2； 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%，Fe203=22%； 5、炉衬侵蚀量为铁水量的0.15%； 6、氧气成分为98.9% O2，1.5% N2。 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 终点钢水0.13 痕迹0.13 0.008 0.019 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

转炉物料平衡与热平衡计算

氧气转炉炼钢物料平衡计算与热平衡计算 1物料平衡计算 1.1计算原始数据 基本原始数据铁水和废钢成分、终点钢水成分（表1）;造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其他工艺参数（表4） 表合金成分及其回收率 2

表 其他工艺参数设定值 1.2物料平衡基本项目： 收入项目：收入量=铁水+废钢+溶剂+氧气+炉衬蚀损+合金 支出项目：支出量=钢水+炉渣+烟尘+渣中铁珠+炉气+喷溅。 1.3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，炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5 表7。总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差。见表9.

表 铁水中元素的氧化产物及其成渣量 表炉衬蚀损的成渣量 石灰加入量计算如下：由表7-5—表7-7可知，渣中已含（CaO） =-0.014+0.004+0.002+0.910=0.902kg ;渣中已含（SiO2） =1.50+0.009+0.028+0.020=1.557kg。因设定的终渣碱度 R=3.5 ,故石灰加入量为：［R E Q（SiO2）- E Q（CaO）］/［3 （CaO 石灰）-R ）］=（3.5X 1.557-0.902）/ （88%-3.5 X 2.5%）=5.73kg。 X3 （SiO 2石灰 由CaO还原岀来的氧量，计算方法同表 5的注

表 总渣量及成分 ① 由表 1-8 知，除 FeO 和 Fe 2O 3 外的渣量 6.799+1.724+1.052+0.137+0.63+0.44+0.63+0.028=11.56kg 而终渣刀 w (FeO) =15% (表 1-4),故渣的总量 11.56-86.75%=13.326kg 。 ② 所以，w (FeO) =13.326 X 8.25%=1.099kg ③ w(Fe 2O 3)= 13.066 X 5%-0.033-0.005-0.008=0.620kg 表9实际耗氧量 2

片剂中物料平衡计算

片剂物料平衡的计算 （1）整粒终混平衡的计算 A=总投料量（kg） B=合格颗粒量（kg） C=不合格颗粒量（kg） D=取样量（kg） B + C + D 平衡＝ --------------------×100% 应为95％～102% A （2）整粒终混得率的计算 得率＝B/A×100% （3）压片平衡的计算 A=合格颗粒重量（kg） B=不合格品重量（kg） C=合格片重量（kg） D=取样量（kg） B + C + D 平衡＝------------------×100% 应为95％～100% A （4）压片得率的计算 得率＝C/A×100% （5）包装平衡的计算 A：领取素片重量（kg） B：包装数量（片） C：平均片重（kg） D：内包装不合格品量（kg） E：外包装不合格品量（kg）

平衡＝（B×C÷1000+D+E）/A×100% 应为95％～102％（6）包装得率的计算 得率＝（B×C÷1000）/A×100% （7）批平衡的计算 A：总投料量（kg） B：包装数量（片） C：制粒不合格品量（kg） D：制粒取样量（kg） E：压片不合格品量（kg） F：压片取样量（kg） G：内包装不合格品量（kg） H：外包装不合格品量（kg） B×平均片重÷1000＋C+D＋E＋F+G+H 平衡＝-------------------------------- ×100% （应为95％～102%） A （8）批得率的计算 得率＝B×平均片重÷1000/A×100% （9）内包材平衡的计算 A：使用量（kg） B：合格药板数量（板） C：不合格药板数量（板） D：未冲裁报废铝箔（米） E：铝塑板的宽（米）

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

物料平衡计算公式：

物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围:97.0 %～100 % 物料平衡= %100?+a c b a-粉筛前重量(kg) b-粉筛后重量(kg) c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围:98.0 %～104.0 % 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg) b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg) d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围:97.0 %～100.0 % 压片工序的物料平衡= a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100% a-接收颗粒重量(kg) b-片子重量(kg) c-取样重量(kg) d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围:98.0 %～100.0 % 包衣工序的物料平衡 = b a e d c +++ 包衣工序的收率 = b a c +

a-素片重量(kg) b-包衣剂重量(kg) c-糖衣片重量(kg) d-尾料重量(kg) e-取样量(kg) 5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围:99.5 %～100.0 % 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a- PTP 领用量(kg) b- PTP 剩余量(kg) A- PVC 领用量(kg) B- PVC 剩余量(kg) c-使用量(kg) d-废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg) b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡 包装材料的物料平衡范围：100% 包装材料物料平衡=%100?+++e a d c b e-上批结存 a-领用量 b-使用量 c-剩余量 d-残损量 7.生产成品率 成品率范围：90%～102% 片剂收率= %100?++a d c b a-计划产量 b-入库量 c-留样量 d-取样量

转炉物料平衡计算

转炉炼钢课程设计 题目转炉物料平衡和热平衡计算及 转炉炉型设计计算 姓名何一依 学号 1076803438 班级 10冶金4班 指导教师王海鸥 学院国际学院

一、转炉物料平衡和热平衡计算 1. 物料平衡计算 1.1 计算原始数据 基本原始数据有：冶炼钢种及成分、铁水和废钢的成分、终点钢水成分(表1-1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料成分（表1-2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率（表1-3）；其他工艺参数（表1-4）。 表1-2 原材料成分 表1-3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母）

表1-4 其他工艺参数设定值 1.2物料平衡的基本项目 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。 1.3 计算步骤 以100㎏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，炉衬腐蚀和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表1-5到表1-7。总渣量及成分如表1-8所示：

表1-5 铁水中元素的氧化产物及其成渣量 ①由CaO还原出的氧量；消耗CaO量=0.009×56/32=0.016㎏。 表1-6 炉衬蚀损的成渣量 表1-7 加入溶剂的成渣量 (SiO2)=1.286+0.006+0.016+0.013=1.321㎏；因设定终渣碱度R=3.5，故石灰加入量为： 3.299/(88.0%-3.5×2.50%)= 4.16㎏ ②.石灰加入量=(石灰中CaO含量）-（石灰中S→CaS自耗的CaO量）

表1-8 总渣量及其成分 第二步：计算氧气消耗量。 氧气的实际消耗量系消耗项目与供入项目之差。见表1-9 表1-9 实际耗氧量 第三步：计算炉气量及其成分。 炉气中含有CO 、CO 2、N 2、SO 2和H 2O.其中CO 、CO 2、SO 2和H 2O 可由表1-5~表1-7查得，O 2和N 2则由炉气总体积来确定。现计算如下： 炉气总体积V ∑ g s x 122.4 =+0.5%++0.5%-) 99.632V V V G V V ∑∑ ∑（ ①.表中除(FeO)和(Fe2O3)以外的总渣量为5.11+1.428+1.056+0.123+0.284+0.262+0.123+0.03= 8.416㎏，而终渣Σω(FeO)=15%(表1-4)，故总渣量为8.416/86.75%=9.701㎏。 ②.ω(FeO)=9.701×8.25%=0.8㎏ ω(Fe2O3)=9.701×5%-0.002=0.483㎏

GCr9物料平衡计算

一、物料平衡计算 (1) 1、计算所需原始数据 (1) 2、物料平衡基本项目 (2) 3、计算步骤 (2) 二、热平衡计算 (9) 1、计算热收入Q s (9) 2、计算热支出Q z (11) 三、电弧炉炉型及主要参数 (12) 参考文献 (15)

一、物料平衡计算 1、计算所需原始数据 基本原始数据：冶炼钢种及成分（见表1）；原材料成分（见2）；炉料中元素烧损率（见表3）；其他数据（见表4） 表1 冶炼钢种及其成分 钢种 成分（%） 备注C Si Mn P S Cr Fe GCr9 1.00～ 1.10/1.05 0.15～ 0.35/0.25 0.20～0.40 ≤0.027 ≤0.020 0.90～ 1.20 余量氧化法 注：分母系计算时的设定值，取其成分中限。 表2 原材料成分（%） 名称C Si Mn P S Cr Al Fe H2O灰分挥发分碳素废钢0.18 0.25 0.55 0.030 0.030 余量 炼钢生铁 4.20 0.80 0.60 0.200 0.035 余量 焦炭81.50 0.58 12.40 5.52 电极99.00 1.00 名称CaO SiO2MgO Al2O3CaF2Fe2O3CO2H2O P2O5S 石灰88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 4.64 0.10 0.10 0.06 铁矿石 1.30 5.75 0.30 1.45 89.77 1.20 0.15 0.08 火砖块0.55 60.80 0.60 36.80 1.25 高铝砖 1.25 6.40 0.12 91.35 0.88 镁砂 4.10 3.65 89.50 0.85 1.90 焦炭灰分 4.40 49.70 0.95 26.25 18.55 0.15 电极灰分8.90 57.80 0.10 33.10 表3 炉料中元素烧损率 成分C Si Mn P S 烧损率（%）熔化期25～40,取30 70～95，取 85 60～70，取 65 40～50，取 45 可以忽略 氧化期0.06①全部烧损20 0.015②25～30，取27 ①按末期含量比规格下限低0.03%～0.10%（取0.06%）确定（一般不低于0.03%的脱碳量）； ②按末期含量0.015%来确定

物料平衡

题目：物料平衡管理制度 制定人：年月日编码：GLSC00500 审核人：年月日颁发部门：质量管理部 批准人：年月日执行时间：年月日 分发部门：生产管理部、前处理车间、制剂车间、档案室： 目的：加强物料平衡的管理，防止差错和混淆事故的发生。 范围：适用于每批产品生产过程中的物料平衡管理。 职责：生产管理部、各生产车间、QA员、生产操作工。 内容： 一、制剂生产必须按照批生产指令所要求的处方量的100%（标示量）投料。 二、进行物料平衡检查是避免或及时发现差错与混淆的有效方法之一，每批产品应按产量和数量平衡。 三、物料平衡是产品（或物料）的理论产量（或理论用量）与实际产量（或实际用量）之间的比较，并有可允许的正常偏差。 四、生产过程的关键工序进行物料平衡检查，检查结果必须符合物料平衡规定的限度。 需要进行物料平衡检查的工序： 固体制剂：制粒、总混、压片（块）、分装、包衣、贴签、包装后成品。 液体制剂：配制、灌装、灭菌、灯检、包装。 提取：净制、浓缩。 五、物料平衡规定限度是根据生产实际情况、产品工艺验证、生产消耗定额等确定的一个适当的百分比值范围。 六、每批产品生产作业完成后进行物料平衡检查，若超过规定限度，必须进行偏差分析，查明原因，在得出合理解释确认无潜在质量事故后，方可按正常产品处理。 七、物料平衡计算公式： 实际值 ×100% 理论值 实际值：为生产过程中实际产出量（包括本工序产出量、收集废品量、取样量、留样量及丢弃的不合格物量）；

理论值：为按照所用的原料（或包装材料）在生产中无任何损失或差错情况下得出的最大数量； 八、物料平衡的计算单位 （1）固体制剂进行物料平衡计算时以重量计算。 （2）液体制剂： 第1 页共2 页 ①包装前以体积计算 ②包装后以“万支”计算 ③分装过程： 分装药液体积(ml) = 支 平均装量(ml) （3）中药前处理、提取： ①固体以重量计算 ②液体以体积计算。 九、物料平衡计算结果经QA员复核，确认结果符合规定的限度范围，方可移交下工序。 十、各工序物料平衡检查种类及正常的偏差限度要求遵照工艺规程。

3.3.3物料平衡计算的方法和步骤

三、物料平衡计算的方法和步骤 （一）水泥厂的物料平衡计算 1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 （1）年平衡法 计算步骤是：按计划任务书对工厂规模（水泥年产量的要求），先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格，标定窑的台时产量，选取窑的年利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。 ①要求的熟料年产量可按式（3-1）计算： Q y = p e d ---100100G y （3-1) 式中 Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）； G y ——工厂规模（t/a ）； d ——水泥重视高的掺入量（%）； e ——水泥中混合材的掺入量（%）； p ——水泥的生产损失（%），可取为3%~~5%。 当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上，但所用的熟料相同时，可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量，然后计算熟料年产量的总和。 Q y1=p e d ---1001001 1G y1 （3-2） Q y2= p e d ---1001002 2G y2 (3-3) Qy=Q y1+Q y2 (3-4) 式中 Q y1，Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量（t/a ）； G y1，G y2——分别表示每种水泥年产量（t/a ）； d 1，d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量（%）； e 1，e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量（%）； Q y ——两种熟料年产量的总和（t/a ）。 ②窑的台数可按式（3-5）计算： n= 1 .8760 h Q Qy η (3-5) 式中 n ——窑的台数； Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）; Q h.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】； η——窑的年利用率，以小数表示。不同窑的年利用率可参考下列数值：湿法窑0.90，传统干法窑0.85，机立窑0.8~0.85，悬浮预热器窑、预分解窑0.85； 8760——全年日历小时数。 算出窑的台数n 等于或略小于整数并取整数值。例如，n=1.9，取为两台，此时窑的能力稍有富余，这是允许的，也是合理的。如n 比某整数略大，取该整数值。例如n=2.1或

炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算

炼钢过程的物料平衡与热平衡计算 炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上。其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、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某些定量依据。应当指出，由于炼钢系复杂的高温物理化学过程，加上测试手段有限，目前尚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。 本章主要结合实例阐述氧气顶吹转炉和电弧炉氧化法炼钢过程物料平衡和热平衡计算的基本步骤和方法，同时列出一些供计算用的原始参考数据。 1.1 物料平衡计算 （1）计算所需原始数据。基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表1）；金属料—铁水和废钢的成分（表1）；终点钢水成分（表1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其它工艺参数（表4）. ①本计算设定的冶炼钢种为H15Mn。 ②[C]和[Si]按实际生产情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在钢水中设定。 表2 原材料成分

①10%C与氧生产CO2 表4 其它工艺参数设定值 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。 （3）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、炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5、6和7。总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差，详见表9。 ①由CaO还原出的氧量，消耗的CaO量=0.013×56/32=0.023kg

炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算复习课程

炼钢过程中的物料平衡与热平衡计算

炼钢过程的物料平衡与热平衡计算 炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上。其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、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某些定量依据。应当指出，由于炼钢系复杂的高温物理化学过程，加上测试手段有限，目前尚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。 本章主要结合实例阐述氧气顶吹转炉和电弧炉氧化法炼钢过程物料平衡和热平衡计算的基本步骤和方法，同时列出一些供计算用的原始参考数据。 1.1 物料平衡计算 （1）计算所需原始数据。基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表1）；金属料—铁水和废钢的成分（表1）；终点钢水成分（表1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其它工艺参数（表4）. 表1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值 ①本计算设定的冶炼钢种为H15Mn。 ②[C]和[Si]按实际生产情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在钢水中设定。

表2 原材料成分 表3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母） ①10%C与氧生产CO2 表4 其它工艺参数设定值 （2）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。

（3）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、炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5、6和7。总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差，详见表9。 表5 铁水中元素的氧化产物及其成渣量 ①由CaO还原出的氧量，消耗的CaO量=0.013×56/32=0.023kg 表6 炉衬蚀损的成渣量 表7 加入溶剂的成渣量

03燃料燃烧计算与锅炉热平衡习题 (1)

第三章燃料燃烧计算与锅炉热平衡（1） 一、名词解释： 1、燃烧 2、完全燃烧 3、不完全燃烧 4、过量空气系数α 5、理论空气量 6、过量空气 7、漏风系数 8、飞灰浓度 9、理论烟气容积 10、理论干烟气容积 11、三原子气体容积份额 二、填空题： 1、当α>1、完全燃烧时，烟气的成分有________________________；当α>1、不 完全燃烧时，烟气的成分有________________________。 2、烟气焓的单位是“kJ/kg”，其中“kg”是指______________________。 3、负压运行的锅炉中，沿烟气流程到空气预热器前，烟气侧的RO2逐渐______，O2 逐渐_______，烟气侧的α逐渐_______，漏风总量逐渐________，飞灰浓度逐 渐______。 4、烟气中的过量空气（含水蒸气容积）ΔV=_________________。 5、利用奥氏烟气分析仪进行烟气分析时，先让烟气经过装有___________溶液的吸 收瓶1，以吸收烟气中的___________；再让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶2，以吸收烟气中的___________；最后让烟气经过装有___________溶液的吸收瓶3，以吸收烟气中的___________。以上吸收顺序_________颠倒。 6、烟气成分一般用烟气中某种气体的_________占_________容积的_________表示。 7、完全燃烧方程式为__________________，它表明___________________________。 当α=1时，该方程式变为_________________，它表明______________________，利用它可以求___________________________。 8、计算α的两个近似公式分别为________________、_______________。两式的使

锅炉热平衡综合实验

锅炉热平衡综合实验 一、实验目的 锅炉热平衡试验的目的是测定锅炉的效率及各种热损失。在新锅炉安装结束后的移交验收鉴定试验中、锅炉使用单位对新投产锅炉按设计负荷试运转结束后的运行试验中、改造后的锅炉进行热工技术性能鉴定试验中、大修后的锅炉进行检修质量鉴定和校正设备运行特性的试验中以及运行锅炉由于燃料种类变化等原因进行的燃烧调整试验中，都必须进行热平衡试验。按热平衡试验进行的方式又可分为正平衡及反平衡试验。 通过本实验，学生可以初步掌握锅炉热平衡实验的方法，获得一次较综合的实验技能训练，具体内容包括： 1、了解热平衡实验系统的组成； 2、掌握锅炉给水温度、压力、流量、排烟温度、灰渣质量、灰渣中可燃物含量、烟气成分等的测量方法，通过分析误差原因，学习减小误差的方法； 3、掌握锅炉各项热损失的计算方法； 4、掌握锅炉正、反平衡实验的方法和步骤。 二、实验对象 热平衡综合实验在我校锅炉房进行，该锅炉为供热链条锅炉，其型号为SZL 4.2-0.7 /95/70-AII 2，锅炉的额定参数见表1。 表1 SZL 4.2-0.7 /95/70-AII 2型锅炉额定参数 三、实验原理 锅炉热效率测定实验的基本原理就是锅炉在稳定工况下进出热量的平衡。

1、锅炉热平衡 锅炉工作是将燃料释放的热量最大限度的传递给汽水工质，剩余的没有被利用的热量以各种不同的方式损失掉了。在稳定工况下，其进出热量必平衡，可表示如下： 输入锅炉热量＝锅炉利用热量＋各种热损失 锅炉输入热量以r Q (kJ/kg)或100(%)表示。 锅炉热损失包括以下几项： (1) 排烟热损失2Q (kJ/kg)或2q (%)； (2) 机械未完全燃烧热损失4Q (kJ/kg)或4q (%)。链条炉包括：炉渣机械未完 全燃烧热损失4lz Q 、4lz q ，飞灰机械未完全燃烧热损失4fh Q 、4fh q 与漏煤机械未完全燃烧热损失4lm Q 、4lm q 等三项； (3) 化学未完全燃烧热损失3Q (kJ/kg)或3q (%)； (4) 锅炉向环境散热热损失5Q (kJ/kg)或5q (%)； (5) 灰渣物理热损失等其他热损失6Q (kJ/kg)或6q (%)。 国家标准GB/T －2587－1981规定：热平衡基准温度建议为环境温度；燃料 发热量规定用收到基的低位发热量y DW Q 。 根据锅炉热平衡概念，可画出锅炉热平衡图如图1所示。 r Q 6 Q 5 Q 4 Q 3 Q 2 Q 图1 锅炉热平衡图 2、锅炉热效率

物料平衡计算公式

物料平衡计算公式 Document serial number【KK89K-LLS98YT-SS8CB-SSUT-SST108】

物料平衡计算公式： 每片主药含量 理论片重= 测得颗粒主药百分含量 1.原辅料粉碎、过筛的物料平衡 物料平衡范围:97.0%～100% 物料平衡=%100?+a c b a-粉筛前重量(kg)b-粉筛后重量(kg)c-不可利用物料量(kg) 2.制粒工序的物料平衡 物料平衡范围:98.0%～104.0% 制粒工序的物料平衡= a d c b ++×100% 制粒工序的收率=a b ×100% a-制粒前所有原辅料总重(kg)b-干颗粒总重(kg) c-尾料总重(kg)d-取样量(kg) 3.压片工序的物料平衡范围:97.0%～100.0% 压片工序的物料平衡= a d c b ++×100% 压片工序的收率=a b ×100% a-接收颗粒重量(kg)b-片子重量(kg) c-取样重量(kg)d-尾料重量(kg) 4.包衣工序的物料平衡 包衣工序的物料平衡范围:98.0%～100.0% 包衣工序的物料平衡= b a e d c +++ 包衣工序的收率=b a c + a-素片重量(kg)b-包衣剂重量(kg)c-糖衣片重量(kg)d-尾料重量(kg)e-取样量(kg)

5.内包装工序物料平衡 内包装工序物料平衡范围:99.5%～100.0% 包材物料平衡=%100?++++A a d c b B a-PTP 领用量(kg)b-PTP 剩余量(kg)A-PVC 领用量(kg) B-PVC 剩余量(kg)c-使用量(kg)d-废料量(kg) 片剂物料平衡=%100?++a d c b a ：领用量(Kg)b ：产出量(Kg) c ：取样量(Kg) d ：废料量(Kg) 6.外包装工序的物料平衡 包装材料的物料平衡范围：100% 包装材料物料平衡=%100?+++e a d c b e-上批结存a-领用量b-使用量c-剩余量d-残损量 7.生产成品率 成品率范围：90%～102% 片剂收率=%100?++a d c b a-计划产量b-入库量c-留样量d-取样量 1.粉碎过筛和称配岗位物料平衡检查: 配料量 ╳100% 粉碎过筛后原辅料总重 (物料平衡范围应控制在99.8～100.2%) 2.制粒干燥、整粒总混岗位物料平衡检查: 总混后重量+不良品 ╳100% 干颗粒净重+润滑剂+崩解剂 (物料平衡范围应控制在99.0～100.0%)