1.2物料平衡计算
根据铁水成份，渣料质量以及冶炼钢种，采用单渣不留渣操作，通常首先以100公斤铁水为计算基础，然后再折算成100公斤金属料。 1.2.1炉渣量及其成份的计算
炉渣来自金属中元素的氧化产物，渣料以及炉衬侵蚀等。
1．铁水中各元素氧化量(见表2-2-1)
表1-2-1
成份重量 项 目 （公斤） 铁 水 终点钢水 氧 化 量 C 4.250 0.150 4.100 Si 0.850 痕迹 0.850 Mn 0.580 0.174 0.406 P 0.150 0.015 0.135 S 0.037 0.022 0.015 终点钢水成份是根据同类转炉冶炼钢种的实际数据选取，其中：
[C]：应根据冶炼钢种含碳量的中限和预估计的脱氧剂的增碳量（0.2~0.3）之差来
确定终点钢水含碳量，取0.150%。
[Si]：在碱性转炉炼钢法中，铁水中的硅几乎全部被氧化，随同加入的其它材料带
入的SiO2一起进入炉渣中，故终点钢水硅的含量为痕迹。 [Mn]：终点钢水残锰量，一般为铁水中锰含量的30%～40%，取30%。 [P]：采用低磷铁水操作，铁水中磷约85～95%进入炉渣，在此取铁水中
磷的90%进入炉渣，10%留在钢中。同时要考虑钢包中回磷的因素。 [S]：氧气转炉内去硫率不高，一般在30～50%的范围，取40%。 2．各元素氧化量、耗氧量及其氧化产物量见表1-2-2。
表1-2-2
元 素 反应及其产物 元素氧化量 （公斤） C C Si Mn P S S Fe Fe [C]+ {O2}={CO} 4.100×90%=3.6904.100×10%=0.410 0.850 0.406 0.135 0.015×= 0.005 [S]+(CaO)=(CaS)+[O] 0.015-0.005=0.01 [Fe]+{O2}=(FeO) 2[Fe]+{O2}=(Fe2O3) 1.056 0.475 ﹡指生成的CaS量
[C]+{O2}={CO2} [Si]+{O2}=(SiO2) [Mn]+ 2[P]+ {O2}=(MnO) {O2}=(P2O5) 耗氧量 （公斤） 3.690×0.410×0.850×0.406×0.135×0.005×0.010×(-1.056× 0.575×=4.920 =1.093 =0.971 =0.118 =0.174 =0.005 氧化产物量 （公斤） 3.690×0.410×0.850×0.406× 0.135×0.005×=8.610 =1.503 = 1.821 = 0.524 = 0.309= 0.010 氧量，消耗CaO量为)=-0.005 0.010×= 0.302 = 0.204= 0.023﹡ 1.358 0.679 0.010×=0.018 见表2-2-8 见表2-2-8 假定气化硫率占总去硫率的。-0.005表示还原出的备 注 [S]+{O2}={SO2}
3．造渣剂成分及数量
50吨氧气转炉加入造渣剂数量，是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，其成分及重量见表1-2-3
表1-2-3
成 分 Fe2O3 重 量 (公斤) 1.00 × 61.80% ＝0.618 1.00 × 29.40% ＝0.294 1.00 × 5.61% ＝0.056 1.00 × 1.10% ＝0.011 1.00 × 1.00% ＝0.010 1.00 × 0.52% ＝0.005 1.00 × 0.07% ＝0.001 1.00 × 0.50% ＝0.005 1.00 FeOSiO2 Al2O3 CaO MgO ﹡S H2O 共 计 ﹡S以［S］＋(CaO)＝(CaO)＋[O]的形式反应，其中生成CaS量为
0.001×为0.001×
＝0.002公斤，消耗CaO量为0.001×＝0.001公斤。
＝0.002公斤，生成微量氧
2)萤石加入量及成分
萤石加入量为0.50公斤／100公斤铁水，其成分及重量见表2-2-4
表1-2-4
成分 CaF2 SiO2 Al2O3 MgO ﹡P ﹡﹡S H2O 共计
重量(公斤) 0.50×89.00%＝0.445 0.50×6.00%＝0.030 0.50×1.78%＝0.009 0.50×0.58%＝0.003 0.50×0.55%＝0.003 0.50×0.09%＝0.0004 0.50×2.00%＝0.010 0.500
﹡P以2[P]+0.003×
{O2}=（P2O5）的形式进行反应，其中生成P2O5量为
=0.004公斤。
=0.007公斤，消耗氧量为0.003×
﹡﹡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：
C CO 0.025×90%×
= 0.053公斤
C CO2 0.025×10%×= 0.009公斤
其消耗氧气量为：0.053×=0.030公斤 0.009×=0.007公斤
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
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=
=2.8～4.0 取3.5
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。
=
= 6.537公斤
物料平衡与热平衡计算
