180t转炉物料平衡与热平衡计算(终极版)
180t氧气顶吹转炉物料平衡与热平衡计算1.1原始数据
1）铁水成分及温度
2）原材料成分
3）冶炼钢种及成分
4）平均比热容
5）冷却剂
用废钢做冷却剂，其它成分与冶炼钢种成分的中限皆同。
6）反应热效应（25℃）
1974年，75页。
7）根据国内同类转炉的实测数据选取
(1)渣中铁珠量为渣量的8％；
(2)金属中碳的氧化，其中90％的碳氧化成CO，10％的碳氧化成CO2；
(3)喷溅铁损为铁水量的1％；
(4)炉气和烟尘量，取炉气平均温度1450℃。炉气中自由氧含量为0.5％。烟尘
量为铁水量的1.6％，其中FeO=77%, Fe
2O
3
=20%;
(5)炉衬侵蚀量为铁水量的0.5％；
(6)氧气成分，98.5％O
2、1.5％N
2
。
1.2 物料平衡计算
根据铁水成分、原材料质量以及冶炼钢种，采用单渣不留渣操作。为了简化计算，以100kg钢铁料为基础进行计算，取废钢比9.45%。
1）炉渣量及成分计算
炉渣来自金属中元素的氧化产物、造渣剂及炉衬侵蚀等。
(1)铁水中各元素氧化量
终点钢水据国内同类转炉冶炼Q235钢种的实际数据选取，其中：
[Si]：在碱性氧气转炉炼钢法中，铁水中的硅几乎全部被氧化，随同加入的其它起进入炉渣中，所以终点钢水硅的含量为痕迹。
材料而带入的SiO
2
[P]：采用低磷铁水操作，炉料中磷约85～95%进入炉渣，本计算采用低磷铁水操作，取铁水中磷的90%进入炉渣，10%留在钢中，则终点钢水含P质量为0.150×10%=0.015kg。
[Mn]：终点钢水余锰含量，一般为铁水中锰的含量30～40％，取30％,则终点钢水含Mn质量为0.580×30%=0.170kg。
[S]：去硫率，一般为30～50％的范围，取40％，则终点钢水含S质量为0.037×60%=0.25kg。
[C]：终点钢水含碳量，根据冶炼钢种的含碳量和预估计脱氧剂等增碳量之差，则为终点含碳量。本计算取0.15%。
铁水中各元素氧化量计算过程如下：
(a):
成分％ C
铁水 4.25×90.55％＝3.848
废钢 0.180×9.45％＝0.017
终点钢水 0.150
氧化量 3.848＋0.017－0.150=3.715
(b):
成分％ Si
铁水 0.850×90.55％＝0.770
废钢 0.20×9.45％＝0.019
终点钢水痕迹
氧化量 0.770＋0.019－0=0.789
(c):
成分％ Mn
铁水 0.580×90.55％＝0.525
废钢 0.520×9.45％＝0.049
终点钢水 0.170
氧化量 0.525＋0.049－0.170=0.404
(d):
成分％ P
铁水 0.150×90.55％＝0.136
废钢 0.022×9.45％＝0.002
终点钢水 0.015
氧化量 0.136＋0.002－0.015=0.123
(e):
成分％ S
铁水 0.037×90.55％＝0.034
废钢 0.025×9.45％＝0.002
终点钢水 0.025
氧化量 0.034＋0.002－0.025=0.011
(2）各元素氧化量、耗氧量及其氧化产物量，见表1-7。
(3)造渣剂成分及数量
150t氧气顶吹转炉加入造渣剂数量，是根据国内同类转炉有关数据选取：a)矿石加入量及成分
矿石加入量为1.00/100Kg(钢)，其成分及重量见表1－8。
0.001*72/32=0.002kg。
消耗CaO量为0.001*56/32＝0.002kg。
消耗微量氧，忽略之。
b)萤石加入量及成分
萤石加入量为0.5/100kg(钢)，其成分及重量见表1-9。
22525 0.0028*142/62=0.007kg。
消耗氧气量为0.0028*80/62＝0.004kg
**S微量，忽略之。
c)炉衬被侵蚀重量及成分
炉衬被侵蚀量为0.50kg/100kg（钢），其成分及重量见表1-10。
*被侵蚀的炉衬中碳的氧化，同金属中碳氧化成CO 、CO 2的比例数相同，即： C →CO 0.025*90%*28/12＝0.053kg C →CO 2 0.025*10%*42/12＝0.009kg 。 其氧气消耗量：0.053*16/28＝0.030kg 0.009*32/44＝0.007kg 共消耗氧气量为0.030+0.007＝0.037kg d)生白云石加入量及成分
为了提高转炉炉衬寿命，采用白云石造渣剂，其主要目的是提高炉渣中的MgO 含量，降低炉渣对炉衬的侵蚀能力。若使渣中MgO 含量在6.00～8.00％的范围之内，其效果显著。经试算后取生白云石加入量为 3.00Kg/100Kg （钢），其成分及重量见表1-11。
33e)炉渣碱度和石灰加入量 取终渣碱度R=
SiO2
%%CaO =3.5
首先计算由上述造渣剂以及元素氧化产物而进入炉渣中的SiO 2和CaO 的重量。 渣中已存在的∑(SiO 2)质量＝铁水中Si 氧化成SiO2质量+炉衬带入的SiO 2质量+矿石带入的SiO 2质量+萤石带入的SiO 2质量+白云石带入的SiO 2质量＝1.821+0.010+0.056+0.030+0.014＝1.931kg 。
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 成渣耗CaO 量-矿石中S 成渣耗CaO 量＝0.925+0.270+0.010-0.014-0.002＝1.189kg 。 再计算石灰加入量： 石灰加入量＝)()()()
SiO
CaO SiO SiO R CaO R CaO R 石灰
石灰
有效22
2
%%%CaO
?--?=-?∑
∑∑
＝
＝=
?-?%
66.13.5-%08.91189.1931.15.3=6.52kg 。
生成（CaS）质量为 0.004*72/32＝0.009kg 生成氧量为 0.004*16/32＝0.002kg 消耗（CaO）质量为 0.004*56/32＝0.007kg
**烧减指未烧透的CaCO
3经受热分解后产生的CO
2
气体质量。
f)终点氧化铁的确定
对于低磷铁水，参照国内同类转炉有关数据，取冶炼BD3钢的终渣∑(FeO)=15%其中：
百分含量比w（Fe
2O
3
）/w（FeO） =1/3,故w（Fe
2
O
3
）=5%,
w(FeO)=10% g)终渣量及成分
表1－13中不计（Fe
2O
3
）、（FeO）在内的炉渣重量为:
m（CaO+ MgO+ SiO
2+ P
2
O
5
+ MnO+ Al
2
O
3
+ CaF
2
+ CaS）
＝7.136+0.903+2.038+0.316+0.529+0.125+0.445+0.031＝11.523kg。
又知∑(FeO)=15%,则渣中其它成分之和为100％-15％=85％,故炉渣重量为11.523/85%=13.557kg。
由此可知：
m(FeO)的重量=13.557*10%=1.356kg。
其中m(Fe)重量=1.356*56/72。
m(Fe
2O
3
)的重量=13.557*5%=0.678kg。
其中m(Fe)重量=0.678*112/160=0.475Kg。
*5.931=石灰中m(CaO)－石灰中S自耗m(CaO) =5.940－0.009=5.931Kg
** ***是元素被氧化成氧化铁的重量，其重量是这样计算出来的。
将其值分别代入表1-7、1-13内。
2）矿石、烟尘中铁及氧量。
假定矿石中∑（FeO)质量全部被还原成铁，则
矿石带入铁量m(Fe)=1.00×（29.40％×56/72＋61.80％×112/160）=0.661Kg。
)=1.00×（29.40％×16/72＋61.80％×48/160）=0.251Kg。矿石带入氧量m(O
2
烟尘带走铁量m(Fe)=1.60×（77％×56/72＋20％×112/160）=1.182Kg。
烟尘消耗氧量m(O
)=1.60×（77％×16/72＋20％×48/160）＝0.370Kg。
2
3）炉气成分及重量
表1-14中各项的计算:
CO的重量=铁水中的C被氧化成CO的重量＋炉衬中的C被氧化成CO的重量=7.803＋0.053=7.856Kg
CO2重量=铁水中的C被氧化成CO2的重量＋炉衬中的C被氧化成CO2的重量＋白云石烧碱的重量＋石灰烧碱的重量=1.364＋0.009＋1.434＋0.289＝3.096Kg。
SO 2的重量＝铁水中的S 的气化氧化物重量＝0.008kg
H 2O 汽的重量＝矿石带入的重量+萤石带入的重量＝0.005+0.010＝ 0.015kg 。
*、**是自由氧和氮气的重量。它是由表9中炉气的其它成分反复计算出来，即已知氧气成分为98.50％O 2、1.50％N 2,和炉气中自由氧体积比为0.50％，求自由氧和氮气的体积及重量。 解：设炉气的总体积为X ，则
X ＝元素燃烧生成的气体体积和水蒸气的体积+自由氧体积+氮气体积。即: X ＝（6.285+1.576+0.00 4+0.019）+0.50％?X +
）（）（%50.981%
50.98002.0251.0004.0037.0373.0787.732
4
.22-??--+++X
＝8.594+0.50％?X+（5.134+0.50％?X ）50
.9850
.1
＝8.594+0.50％?X+（0.085+0.008％?X ） 整理: X ＝
=
=
-+%
492.99679.80.008%
-%50.01085.0594.88.723m 3， 故
炉气中自由氧体积＝8.723×0.50％＝0.044 m 3 炉气中自由氧重量＝0.044×32/22.4=0.063㎏
炉气中氮气体积＝0.008％×8.723+0.084＝0.0846 m 3 炉气中氮气重量＝0.0846×28/22.4=0.106㎏
*炉气的总体积公式中分子括号内数据参考下面氧气消耗项目。
4）氧气消耗计算
消耗和带入氧气的项目：
元素氧化耗氧重量 7.787kg 烟尘中铁氧化耗氧重量 0.370kg 炉衬中碳氧化耗氧重量 0.037kg 萤石中磷氧化耗氧重量 0.004kg 自由氧重量 0.063kg 炉气中氮气重量 0.106kg 矿石分解带入氧的重量 0.251kg 石灰中硫把氧化钙还原出的氧重量为 0.002kg 故，氧气实际消耗重量为
7.787+0.370+0.037+0.004+0.063+0.106-0.251-0.002＝7.461kg
换算成体积量＝7.461×22.4/32＝5.22m 3/100kg(钢)或52.2m 3/t （钢）。
5）钢水量计算 吹损组成项目：
化学损失（元素氧化）量 6.580kg 烟尘中铁损失量 1.182kg
渣中铁珠损失量 13.557×8％＝1.080kg 喷溅铁损失量 1.000kg 矿石带入铁量 0.661kg 故，钢水重量（收得率）为:
100-（6.580+1.182+1.080+1.000）+0.661＝90.82kg 6）物料平衡表
计算误差＝
%100?-收入项
支出项
收入项
＝[(118.98-118.96)/118.98] ×100% ＝0.02％
1.3 热平衡计算
为了简化计算，取冷料入炉温度均为25℃。 1）热收入项 (1)铁水物理热 铁水熔点＝1536-
（4.25×90.55%×100+0.85×90.55%×8+0.58×90.55%×5+ 0.15×90.55%×30+0.037×90.55%×25）－7＝1123℃
式中100、8、5、30、25分别为C 、Si 、Mn 、P 、S 元素增加1％含量降低铁水熔点值℃；7为气体O 、H 、N 共降低铁水熔点值℃；1536℃为纯铁熔点。 铁水物理热＝90.55×[0.745×(1123－25)+218+0.837×（1250－1123）] ＝114544KJ
(2）铁水中各元素氧化放热及成渣热
C→CO 3.344×10949.1=42706KJ C→CO
2
0.372×34521=12842KJ
Si→SiO
2
0.789×28314=22340KJ Mn→MnO 0.404×7020.3=2836KJ Fe→FeO 1.055×5021.2=5297KJ
Fe→Fe
2O
3
0.475×7340.7=3486.8KJ
P→P
2O
5
0.123×18922.6=2327.5KJ
P 2O
5
→4CaO? P
2
O
5
0.316×5020.8=1586.6K
SiO
2→2CaO? SiO
2
2.04×2071.1=4225.0KJ
共计: 97646.9KJ
(3）烟尘氧化放热
1.45×（77％×56/72×5021.2+20％×112/160×7340.7）＝5455.7KJ
则，热收入总量为:
114544+97646.9+5455.7＝217646.6KJ
[注]：对于炉衬中的C和萤石中的P，其氧化放热微量，故忽略之。
2）热支出项
(1）钢水物理热钢水熔点＝1536－（0.15×65+0.17×5+0.015×30+0.025×25）－7 ＝1517℃
钢水熔点＝1536－（0.15×65+0.17×5+0.015×30+0.025×25）－7 ＝1517℃式中65、5、30、25分别为钢中元素C、Mn、P、S增加1％时，钢水熔点降低值℃。确定出钢温度过程如下：
a)过热度，连续普碳钢一般在20～40℃，取30℃。
b)吹氩后到中间包开浇5分钟期间的钢液温降，取50℃。
c)吹氩搅拌过程温降，取10℃。
d)出钢后到吹氩前的温降，取11℃。
e)出钢过程温降，一般在40～50℃，取40℃。
故，出钢温度＝钢水熔点+过热度+出钢温度降＋出钢搅拌前温降＋吹氩搅拌过程温降＝1517+30+40+11+50＝1658℃。
那么，钢水物理热＝90.82×[0.699×（1517－25）+272+0.837×（1658－1517）]＝139479.5KJ
(2）炉渣物理热
取终点炉渣温度与钢水温度相同，即1658℃。
故，炉渣物理热＝13.56×[1.248×（1658-25）+209]＝30469.1KJ
(3）矿石分解吸热
1×（29.40％×56/72×5021.2+61.80％×112/160×7340.7）＝4323.8KJ (4）烟尘物理热
1.45×[0.996×(1450－25)+209]=2361.0KJ
(5）炉气物理热
11.14×[1.137×(1450－25)]=19049.3KJ
(6）渣中铁珠物理热
1.08×[0.699×(1517－25)+272+0.837]×(1658－1517)
=1547.6KJ
(7）喷溅金属物理热
0.91×[0.699×(1517－25)+272+0.837×(1658－1517)] =1408.6KJ
(8）白云石分解吸热
取生白云石中的CaCO3在1183K 分解，MgCO3在750K 分解。经过计算，生白云石的分解热效应为1422.6KJ/kg 生白云石，故3kg 生白云石分解吸热为 3×1422.6＝4267.8KJ 上述各项热支出量为：
139497.5+30469.1+4323.8+2361.0+19049.3 +1547.6+1408.6+4267.8＝202906.7KJ (9）废钢物理热
9.45×[0.699×（1517－25）+272+0.837×（1658-1517）] =13540.9KJ
（10）其他热损失:
吹炼过程炉子热辐射、对流、传导传热、冷却水等带走的热量与炉子大小等因素有关。
其他热损失为：
217646.6－202906.7－13540.9＝1199KJ （11）热平衡表
热效率＝
%100?++总热收入量
炉渣物理热
废钢物理热钢水物理热
＝[（139479.5+13540.9+30469.1）/217646.6] ×100% ＝84.31％
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
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。
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
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
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
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
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，%
【精品】物料平衡与热平衡计算
钢铁冶金专业设计资料 （炼铁、炼钢） 本钢工学院冶化教研室 二00三年八月
第一章物料平衡与热平衡计算 物料平衡和热平衡计算是氧气顶吹转炉冶炼工艺设计的一项基本的计算，它是建立在物质和能量不灭定律的基础上的。它以转炉作为考察对象，根据装入转炉内或参与炼钢过程的全部物料数据和炼钢过程的全部产物数据，如图1—1-1所示的收入项数据和支出项数据，来进行物料的重量和热平衡计算.通过计算,可以定量地掌握冶炼工重要参数,做到“胸中有数”.对指导生产和分析研究改进冶炼工艺，设计转炉炼钢车间等均有其重要意义.由于转炉炼钢过程是一个十分复杂的物理化学过程，很显然，要求进行精确的计算较为困难，特别是热平衡，只能是近似计算,但它仍然有十分重要的指导意义。 物料平衡和热平衡计算,一般可分为两面种方案.第一种方案是为了设计转炉及其氧枪设备以及相应的转炉炼钢车间而进行的计算，通常侧重于理论计算，特别是新设计转炉而无实际炉型可以参考的情况下；另一种方案是为了校核和改善已投产的转炉冶炼工艺参数及其设备参数或者采用新工艺新技术等，而由实测数据进行的计算，后者侧重于实测.本计算是采用第一种方案。 目前，我国顶吹转炉所采用的生铁基本上为低磷的（0.10～0。40％）和中磷的(0.40～1。00%）两种，对这两种不同含磷量生铁的冶炼工艺制度也不相同。因此，下面以50吨转炉为例，分别就低磷生铁和高磷生铁两种情况，进行物料平衡和热平衡计算. 1.1原始数据
1。1.1铁水成分及温度 表1—1—1 1.1.2原材料成分
资料内容仅供您学习参考，如有不当之处，请联系改正或者删除 2 / 56 表1-1—2原材料成分
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㎏
物料平衡与热平衡计算
钢铁冶金专业设计资料（炼铁、炼钢） 本钢工学院冶化教研室 二00三年八月
第一章物料平衡与热平衡计算 物料平衡和热平衡计算是氧气顶吹转炉冶炼工艺设计的一项基本的计算，它是建立在物质和能量不灭定律的基础上的。它以转炉作为考察对象，根据装入转炉或参与炼钢过程的全部物料数据和炼钢过程的全部产物数据，如图1-1-1所示的收入项数据和支出项数据，来进行物料的重量和热平衡计算。通过计算，可以定量地掌握冶炼工重要参数，做到“胸中有数”。对指导生产和分析研究改进冶炼工艺，设计转炉炼钢车间等均有其重要意义。由于转炉炼钢过程是一个十分复杂的物理化学过程，很显然，要求进行精确的计算较为困难，特别是热平衡，只能是近似计算，但它仍然有十分重要的指导意义。 物料平衡和热平衡计算，一般可分为两面种方案。第一种方案是为了设计转炉及其氧枪设备以及相应的转炉炼钢车间而进行的计算，通常侧重于理论计算，特别是新设计转炉而无实际炉型可以参考的情况下；另一种方案是为了校核和改善已投产的转炉冶炼工艺参数及其设备参数或者采用新工艺新技术等，而由实测数据进行的计算，后者侧重于实测。本计算是采用第一种方案。 目前，我国顶吹转炉所采用的生铁基本上为低磷的（0.10～0.40%）和中磷的（0.40～1.00%）两种，对这两种不同含磷量生铁的冶炼工艺制度也不相同。因此，下面以50吨转炉为例，分别就低磷生铁和高磷生铁两种情况，进行物料平衡和热平衡计算。 1.1原始数据 1.1.1铁水成分及温度 表1-1-1 1.1.2原材料成分
表1-1-2 原材料成分 表2-1-1铁水成分与温度 转炉冶炼钢种常为普通碳素钢和低合金钢，在此以要求冶炼BD3钢考虑，其成分见表2-1-3
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）
水泥回转窑物料平衡、热平衡与热效率计算方
水泥工业窑热能平衡4.1.6.1 水泥工业窑热能平衡的基本概念 熟料烧成综合能耗 comprehensive energy consumption of clinker burning 熟料烧成综合能耗指烧成系统在标定期间内，实际消耗的各种能源实物量按规定的计算方法和单位分别折算成标准煤的总和，单位为千克（kg）。 熟料烧成热耗 heat consumption of clinker burning 熟料烧成热耗指单位熟料产量下消耗的燃料燃烧热，单位为千焦每千克（kJ/kg）。 回转窑系统热效率 heat efficiency of rotary kiln system 回转窑系统热效率指单位质量熟料的形成热与燃料（包括生料中可燃物质）燃烧放出热量的比值，以百分数表示（%）。 根据热平衡参数测定结果计算，热平衡参数的测定按JC/T733规定的方法进行。窑的主要设备情况及热平衡测定结果记录表参见附录A。 熟料形成热的理论计算方法参见附录B 4.1.6.2 水泥回转窑物料平衡 物料平衡计算的范围是从冷却机熟料出口到预热器废弃出口（即包括冷却机、回转窑、分解炉和预热器系统）并考虑了窑灰回窑操作的情况。 物料基础：1kg熟料 1.收入部分 （1）燃料消耗量 1）固体或液体燃料消耗量
+= yr Fr r sh M M m M …………………………（4-1） 式中： m r ——每千克熟料燃料消耗量，单位为kg/kg ； M yr ——每小时如窑燃料量，单位为kg/h ； M Fr ——每小时入分解炉燃料量，单位为kg/h ； M sh ——每小时熟料产量，单位为kg/h 。 2） 气体燃料消耗量 ρ= ?r r r sh V m M …………………………………（4-2） 式中： V y ——每小时气体燃料消耗体积，单位为Nm 3/h ； ρr ——气体燃料的标况密度，单位为kg/Nm 3。 ρρρρρρρρ?+?+?+?+?+?+?= 2 2 2 2 2 22O 222O C 100 m m CO CO m m C H H N H O r CO CO H H N H O ………………………………………………………………………………………………… (4-3) 式中： CO 2、CO 、O 2、C m H m 、H 2、N 2、H 2O ——气体燃料中各成分的体积分数，以百分数表示（%）； ρ2 CO 、ρCO 、ρ2 O 、ρm m C H 、ρ2H 、ρ2N 、ρ2 H O ——各成分的标况密度，单位为 kg/m 3N,参见附录C 。
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
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
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。 2.1物料平衡计算 2.1.1 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2.1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（见表2.2）：脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表2.3）；其他工艺参数（表2.4）。 表2-1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值
表2-2 原材料成分 表2.3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母）
2 表2.4 其他工艺参数设定值 2.1.2 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。 2.1.3 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、炉衬蚀损和计入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表2.5、2.6和2.7。总渣量及其成分列于表2.8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2.9。
表2.5 铁水中元素的氧化产物及其渣量 表2.6 炉衬蚀损的成渣量
表2.7 加入溶剂的成渣量 ①石灰加入量计算如下：由表4.6～4.8可知，渣中已含=-0.026+0.004+0.002+0.910=0.890㎏；渣中已含(SiO2)=1.071+0.009+0.028+0.020=1.128㎏。因设定的终渣碱度R=3.5；故石灰的加入量为： [RΣω(SiO2)- Σω(CaO)]/ [ω(CaO石灰)-R×ω(SiO2石灰)]=3.95/(88.66%-3.5×2.70%)=4.99kg ②(石灰中CaO含量)-(石灰中S→CaS消耗的CaO量)。 ③由CaO还原出来的氧量，计算方法同表2-6的注。
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
(物料管理)物料平衡与热平衡
3电弧炉炼钢物料平衡和热平衡 3.1 物料平衡计算 3.1.1 计算所需原始数据 基本原始数据：冶炼钢种及成分（见表3-1）；原材料成分（见表3-2）；炉料中元素烧损率（见表3-3）；合金元素回收率（见表3-4）；其他数据（见表3-5）。
确定（一般不低于0.03%的脱碳量）； 错误!未找到引用源。按末期含量的0.015%来确定。
3.1.2 物料平衡基本项目 收入项有：废钢、生铁、焦炭、石灰、萤石、电极、炉衬镁砖、炉顶高铝砖、火砖块、铁合金、氧气和空气。 支出项有：钢水、炉渣、炉气、挥发的铁、焦炭中挥发分。 3.1.3 计算步骤 以100kg金属炉料（废钢+生铁）为基础，按工艺阶段——熔化期、氧化期和还原期分别进行计算，然后汇总成物料平衡表。 第一步：熔化期计算。 （1）确定物料消耗量： 1）金属炉料配入量。废钢和生铁按75kg和25kg搭配，不足碳量用焦炭来配。其结果列于表3-6。计算用原始数据见表3-2和3-5。 错误!未找到引用源。碳烧损率25%。 2)其他原材料消耗量。为了提前造渣脱磷，先加入一部分石灰（20kg/t（金属料））和矿石（10kg/t（金属料））。炉顶、炉衬和电极消耗量见表3-5。 （2）确定氧气和空气消耗量：耗氧项包括炉料中元素的氧化，焦炭和电极中碳的氧化；而矿石则带来部分氧，石灰中CaO被自身S还原出部分氧。前后两者之差即为所需净氧量2.458kg。详见表3-7。 根据表3-5中的假设，应由氧气供给的氧气为100%，即2.239kg。由此可求出氧气实际消耗量。详见表3-8。
上述1）+2）便是熔化期的物料收入量。 23尘的一部分；20%成渣。在这20%中，按3：1的比例分别生成（FeO ）和（Fe 2O 3）。 （3）确定炉渣量：炉渣源于炉料中Si 、Mn 、P 、Fe 等元素的氧化产物，炉顶和炉衬的蚀损，焦炭和电极中的灰分，以及加入的各种熔剂。结果见表3-9。
课程设计,180t转炉物料平衡计算
180t氧气顶吹转炉物料平衡与热平衡计算 1.1原始数据 1）铁水成分及温度 用废钢做冷却剂，其它成分与冶炼钢种成分的中限皆同。
6）反应热效应（25℃） 1974年，75页。 7）根据国内同类转炉的实测数据选取 (1)渣中铁珠量为渣量的8％； (2)金属中碳的氧化，其中90％的碳氧化成CO，10％的碳氧化成CO2； (3)喷溅铁损为铁水量的1％； (4)炉气和烟尘量，取炉气平均温度1450℃。炉气中自由氧含量为0.5％。烟尘 量为铁水量的1.6％，其中FeO=77%, Fe 2O 3 =20%; (5)炉衬侵蚀量为铁水量的0.5％； (6)氧气成分，98.5％O 2、1.5％N 2 。 1.2 物料平衡计算 根据铁水成分、原材料质量以及冶炼钢种，采用单渣不留渣操作。为了简化计算，以100kg钢铁料为基础进行计算，取废钢比9.45%。 1）炉渣量及成分计算 炉渣来自金属中元素的氧化产物、造渣剂及炉衬侵蚀等。 (1)铁水中各元素氧化量
终点钢水据国内同类转炉冶炼Q235钢种的实际数据选取，其中： [Si]：在碱性氧气转炉炼钢法中，铁水中的硅几乎全部被氧化，随同加入的其它起进入炉渣中，所以终点钢水硅的含量为痕迹。 材料而带入的SiO 2 [P]：采用低磷铁水操作，炉料中磷约85～95%进入炉渣，本计算采用低磷铁水操作，取铁水中磷的90%进入炉渣，10%留在钢中，则终点钢水含P质量为0.150×10%=0.015kg。 [Mn]：终点钢水余锰含量，一般为铁水中锰的含量30～40％，取30％,则终点钢水含Mn质量为0.580×30%=0.170kg。 [S]：去硫率，一般为30～50％的范围，取40％，则终点钢水含S质量为0.037×60%=0.25kg。 [C]：终点钢水含碳量，根据冶炼钢种的含碳量和预估计脱氧剂等增碳量之差，则为终点含碳量。本计算取0.15%。 铁水中各元素氧化量计算过程如下： (a): 成分％ C 铁水 4.25×90.55％＝3.848 废钢 0.180×9.45％＝0.017 终点钢水 0.150 氧化量 3.848＋0.017－0.150=3.715 (b): 成分％ Si 铁水 0.850×90.55％＝0.770 废钢 0.20×9.45％＝0.019 终点钢水痕迹 氧化量 0.770＋0.019－0=0.789 (c): 成分％ Mn 铁水 0.580×90.55％＝0.525 废钢 0.520×9.45％＝0.049 终点钢水 0.170 氧化量 0.525＋0.049－0.170=0.404 (d): 成分％ P