年产435万吨良坯的氧气顶底复吹转炉炼钢车间设计说明书—-毕业论文设计.doc

年产435万吨良坯的三吹二制顶底复吹转炉
炼钢车间设计
摘 要
本设计的主要任务是设计年产435万吨良坯的三吹二制氧气顶底复吹转炉炼钢车间，设计从物料平衡和热平衡计算开始，主要包括以下几部分：物料平衡和热平衡计算、转炉炼钢车间设计、连铸设备的选型及计算、炉外精炼设备的选型与工艺布置以及炼钢车间烟气净化系统等。其中的重点和核心是转炉炼钢车间设计。本车间的炉外精炼采用了LF精炼方式。本车间的浇注方式为全连铸，最终产品为板坯。转炉的原料供应主要有铁水、废钢以及其它一些辅助材料。
关键词：转炉；炼钢；三吹二制 ；精炼；全连铸
Abstract

The main task of this design is to design capacity of 435 million tons ingot top and bottom and three two for blowing oxygen converter steelmaking plant, the design starting from the material balance calculations, including the following components: basic material balance and heat balance calculation, converter steelmaking plant design, selection and calculation of continuous casting equipment, Refining outside the furnace equipment selection and proces arrangement and steel workshop flue gas purification system, etc . One of the focus and core is steelmaking plant design. The workshop adopted the LF refining refining means. This workshop pouring way is full continuous casting , the final product is the slab. The main materials supply of Converter are the molten iron, scrap steel and other auxiliary materials .
Keywords: converter; steel; three two for blowing; refining; Continuous casting.

1.物料平衡计算
1.1 计算原始数据
基本原始数据有：冶炼钢种及其成分、铁水和废钢的成分、终点钢水成分；造渣用熔剂及炉衬等原材料的成分；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率；其他工艺参数。
根据要求，所冶炼钢种为，钢种、铁水、废钢和终点钢水成分按要求制得表1-1如下。
铁水成分，钢种等要求都是按照任务书中要求。

表1-1 钢种、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Q235A设定值
0.18
0.25
0.55
≤0.045
≤0.050
铁水设定值
4.175
0.430
0.532
0.270
0.032
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
0.160
0.027
0.019

原材料成分见表1-2。
铁合金成分及其回收率见表1-3。
其他工艺参数设定值见表1-4。
表1-2 原材料成分
成
分
含
量
/%
类
别

CaO
SiO2
MgO
Al2O3
Fe2O3
CaF2
P2O5
S
CO2
H2O
C
灰分
挥发分
石灰
88.00
2.50
2.60
1.50
0.50

0.10
0.06
4.64
0.10

萤石
0.30
5.50
0.60
1.60
1.50
88.00
0.90
0.10

1.50

生白云石
36.0
0.80
25.90
1.00

36.30

炉衬
1.30
2.90
78.80
1.20
1.60

14.20

焦碳

0.58
81.50
12.40
5.52
表1-3 铁合金成分及其回收率
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
0.05，100
0.03，100
23.92，100
锰铁
6.60，90
0.50，75
67.8，80
—
0.23，100
0.13，100
24.74，100
1.2 物料平衡基本项目
物料平衡的收入项有：铁水、废钢、熔剂（石灰、萤石、轻烧白云石）、氧气、炉衬蚀损和铁合金；支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气以及喷溅。
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，炉衬蚀损和加入熔剂的成渣量。其各项成渣量经计算后分别列于表1-5~表1-7，总渣量及其成分如表1-8所示。
表1-4 其他工艺参数设定值
名称
参数
名称
参数
终渣碱度
ω（CaO）/ω（SiO2）=3.5
渣中铁损（铁珠）
为渣量的6%
萤石加入量
为铁水量的0.5%
氧气纯度
99%，余者为N2
生白云石加入量
为铁水量的2.5%
炉气中自由氧含量
0.5%（体积比）
炉衬蚀损量
为铁水量的0.3%
气化去硫量
占总去硫量的1/3
终渣∑ω（FeO）含量（按ω（Fe2O3）=1.35ω（FeO）折算
15%，而ω（Fe2O3）/∑ω（FeO）=1/3，即ω（Fe2O3）=5%，ω（FeO）=8.25%
金属中[C]的氧化产物
90%C氧化成CO，10%C氧化成CO2
烟尘量
为铁水量的1.5%（其中ω（FeO）为75%，ω（Fe2O3）为20%）
废钢量
由热平衡计算确定，本次设计计算结果为铁水量的14.55%，即废钢比为12.70%
喷溅铁损
为铁水量的1%

表1-5 铁水中元素的氧化产物及其成渣量
元素
反应产物
元素氧化量/kg
耗氧量/kg
产物量/kg
备注
C
[C]→{CO}
4.075×90%=3.667
4.889
8.556

[C]→{CO2}
4.075×10%=0.408
1.088
1.496

Si
[Si]→{SiO2}
0.430
0.491
0.921
入渣
Mn
[Mn]→{MnO}
0.372
0.108
0.480
入渣
P
[P]→（P2O5）
0.243
0.314
0.557
入渣
S
[S]→{SO2}
0.013×1/3=0.004
0.004
0.008

[S]+（CaO）→（CaS）+[O]
0.013×2/3=0.009
-0.005*
0.021
入渣
Fe
[Fe]→（FeO）
0.734×56/72=0.571
0.163
0.734
入渣
[Fe]→（Fe2O3）
0.416×112/160=0.291
0.125
0.416
入渣
合计
5.999
7.459

成渣量

3.129
入渣组分之和

*由CaO还原出的氧量；消耗的CaO量=0.009×56/32=0.016Kg
表1-6 炉衬蚀损的成渣量
炉衬蚀损量/kg
成渣组分/kg
气态产物/kg
耗氧量/kg
CaO
SiO2
MgO
Al2O3
Fe2O3
C→CO
C→CO2
C→CO，CO2
0.3
0.004
0.009
0.236
0.004
0.005
0.3×14%×90%
×28/12=0.088
0.3×14%×10%
×44/12=0.015
0.062
合计
0.258
0.103
0.062

表1-7 加入熔剂的成渣量
类别
加入量/kg
成渣组分/kg
气态产物/kg
CaO
MgO
SiO2
Al2O3
Fe2O3
P2O5
CaS
CaF2
H2O
CO2
O2
萤石
0.5
0.002
0.003
0.028
0.008
0.008
0.005
0.001
0.440
0.005

生白云石
2.5
0.910
0.640
0.020
0.025

0.905

石灰
3.184
3.181
0.083
0.080
0.048
0.016
0.003
0.004

0.003
0.148
0.001
合计
2.901
0.726
0.128
0.081
0.024
0.008
0.005
0.440
0.008
1.053
0.001
成渣量
8.442

（1），石灰石加入量计算如下：由表1-5—表1-7可知，
渣中已含（CaO）=-0.016+0.004+0.002+0.910=0.900kg；
渣中已含（SiO2）=0.921+0.009+0.028+0.020=0.978kg。
因设定终渣碱度R=3.5，则石灰加入量为
[R∑ω（SiO2）-∑ω（CaO）]/[ ω（CaO石灰）-Rω（SiO2石灰）]
=2.523/[88.0%-3.5×2.5%]=3.184kg。
（2），（石灰石中Ca含量）—（石灰石中S——CaS自耗的CaO量）
（3），有CaO还原出来的氧量，计算方法同表1-7的注。

表1-8 总渣量及其成分
炉渣成分
CaO
SiO2
MgO
Al2O3
MnO
FeO
Fe2O3
CaF2
P2O5
CaS
合计
元素氧化成渣量/kg

0.921

0.48
0.73
0.416

0.577
0.021
3.129
石灰成渣量/kg
3.181
0.080
0.083
0.048

0.016

0.003
0.004
3.415
炉衬蚀损成渣量/kg
0.004
0.009
0.236
0.004

0.005

0.258
生白云石成渣量/kg
0.910
0.020
0.640
0.025

1.595
萤石成渣量/kg
0.002
0.028
0.003
0.008

0.008
0.440
0.005
0.001
0.495
总渣量/kg
4.097
1.058
0.962
0.085
0.480
0.734
0.445
0.440
0.565
0.026
8.892
质量分数/%
46.08
11.90
10.82
0.96
5.40
8.25
5.00
4.95
6.35
0.29
100.0

总渣量计算如下：
元素氧化成渣量由表1-5得到；石灰成渣量由表1-7取得。
除（FeO）和（Fe2O3）以外渣量为：
4.097+1.058+0.962+0.085+0.480+0.440+0.565+0.026=7.71kg。
又由表1-4得，终渣∑ω（FeO）=15%，所以总量为7.713/86.75%=8.892kg；
因此 ω（FeO）=8.892×8.25%=0.734kg；
ω（Fe2O3）=8.892×5%-0.16-0.005-0.008=0.416kg。
第二步：计算氧气消耗量。
氧气实际消耗量为消耗项与供入项之差，如下表1-9所示。

表1-9 实际耗氧量
耗氧项/kg
供氧项/kg
实际氧气消耗量/kg
铁水中元素氧化耗氧量（表1-5） 7.459
铁水中S与CaO反应还原出的氧化量（表3-5） 0.005

炉衬中碳氧化耗氧量（表1-6）0.062
石灰中S与CaO反应还原出的氧化量（表3-7） 0.001
烟尘中铁氧化耗氧量（表1-4）0.340

炉气自由氧含量（表1-10） 0.060

7.921-0.005+0.064=7.980
合计 7.921
合计 0.006

第三步：计算炉气量及其成分。
炉气中含有CO、CO2、N2、SO2和H2O。其中CO、SO2、CO2和H2O可由表1-5~表1-7查得，O2和N2则由炉气总体积来确定。现计算如下。
炉气总体积V∑：
V∑=Vg+0.5% V∑+1/99[（22.4/32）GS+0.5% V∑-VX]
V∑=（99Vg+0.7GS-VX）/98.50
式中：Vg——CO、CO2、SO2和H2O各组分总体积，8.233m3；
GS——不计自由氧的氧气消耗量，7.861kg；
VX——铁水与石灰中的S与CaO反应还原出的氧量，其质量为0.006kg（见表3-9），m3；
0.5%——炉气中自由氧含量；
99——由氧气纯度为99%转换得来。
V∑=（99×8.233+0.7×7.861-0.006）/98.51=8.330 m3。
所以炉气自由氧含量=8.330×0.5%=0.042m3，质量=0.042×32/22.4=0.06kg。
N2体积系炉气总体积与其它成分的体积之差；重量为0.056×28/22.4=0.07kg。
表1-10 炉气量及其成分
炉气成分
炉气量/kg
体积/m3
体积分数/%
CO
8.644
8.644×22.4/28=6.915
83.00
CO2
2.564
2.564×22.4/44=1.305
15.66
SO2
0.008
0.008×22.4/64=0.003
0.05
H2O
0.008
0.008×22.4/18=0.010
0.12
O2
0.060
0.042
0.50
N2
0.070
0.056
0.67
合计
11.354
8.330
100.00

第四步：计算脱氧和合金化前的钢水量。
钢水量Qg=铁水量-铁水中元素的氧化量-烟尘、喷溅和渣中的铁损
=100-5.999-[1.50×（75%×56/72+20%×112/160）+1+8.892×6%]
=91.382kg
据此，可以编制脱氧和合金化前的物料平衡表1-11。

表1-11 未加入废钢时物料平衡表
收入
支出
项目
质量/kg
%
项目
质量/kg
%
铁水
100.00
87.4
钢水
91.38
79.70
石灰
3.184
2.78
炉渣
8.892
7.76
萤石
0.50
0.44
炉气
11.354
9.90
生白云石
2.50
2.18
喷溅
1.00
0.87
炉衬
0.30
0.26
烟尘
1.50
1.31
氧气
7.98
6.94
渣中铁珠
0.53
0.46
合计
114.46
100.00
合计
114.66
100.00

注：计算误差为：
（114.46-114.66）/114.46×100%=-0.17%
误差在允许范围内，说明结果是合理可取的。
第五步：计算加入废钢的物料平衡。
如同第一步中计算铁水中元素氧化量一样，利用表1-1的数据先确定废钢中元素的氧化量及其耗氧量和成渣量，制得表1-12，再将其与表1-11归类合并，遂得加入废钢后的物料平衡表1-13和表1-14。

由后面的热平衡计算，可得出加入废钢量为铁水量的14.55%，即废钢比为12.70%。由此按表1-1数据，计算所的表1-12如下。

表1-12 废钢中元素的氧化产物及其成渣量
元素
反应产物
元素氧化量/kg
耗氧量/kg
产物量/kg
进入钢中量/kg
C
[C]→{CO}
14.55×0.18%×90%=0.024
0.032
0.056（入气）

[C]→{CO2}
14.55×0.18%×10%=0.003
0.008
0.011（入气）
Si
[Si]→{SiO2}
14.55×0.25%=0.036
0.041
0.077
Mn
[Mn]→{MnO}
14.55×0.55%=0.08
0.025
0.105
P
[P]→（P2O5）
14.55×0.030%=0.0044
0.044
0.0484
S
[S]→{SO2}
14.55×0.030%×1/3=0.0015
0.0015
0.003（入气）
[S]+（CaO）→（CaS）+[O]
18.16×0.011%×2/3=0.0009
-0.0005
0.002（CaS）
合计
0.150
0.151

14.55-0.150=14.4
成渣量/kg

0.232

表1-13 加入废钢的物料平衡表（以100kg铁水为基础）
收入
支出
项目
质量/kg
%
项目
质量/kg
%
铁水
100.00
77.42
钢水
91.38+14.4=105.78
81.77
废钢
14.55
11.27
炉渣
8.892+0.232=9.124
7.05
石灰
3.184
2.47
炉气
11.354+0.07=11.424
8.83
萤石
0.50
0.39
喷溅
1.00
0.77
轻烧生白云石
2.50
1.94
烟尘
1.50
1.16
炉衬
0.30
0.23
渣中铁珠
0.53
0.42
氧气
7.980+0.151=8.131
6.28

合计
129.16
100.00
合计
129.36
100.00

上表中，由表1-9得
实际耗氧量=7.980kg，
所以,
氧气量=7.980+0.151=8.131kg。
钢水量=91.38+14.4=105.78kg。
其他数据均由前面列出的表中取得。

计算误差：
误差=（129.16-129.36）/129.16×100=-0.15%
误差在允许范围内，说明结果可取。

在列表1-14时，由后面热平衡计算所得，可知废钢比=12.70%；按铁水量100kg进行计算，则可得 废钢量=12.70kg；再按照100kg（铁水+废钢）为基础进行计算，其中比例皆出自表1-13，则可得
合计总量=12.70÷11.27%=112.69kg；
铁水量=112.69×77.42%=87.24kg；
石灰量=112.69×2.47%=2.78kg；
萤石量=112.69×0.39%=0.44kg；
轻烧生白云石量=112.69×1.94%=2.19kg；
炉衬量=112.69×0.23%=0.26kg；
氧气量=112.69×6.28%=7.08kg。
根据误差=-0.15%，进行计算，可得
支出总量=112.69+112.69×0.15%=112.86kg；

按照表1-13中的比例进行计算支出表中其他项，计算过程同上计算收入项过程。将所得数据列入表1-14，如下。

表1-14 加入废钢的物料平衡表（以100kg（铁水+废钢）为基础）
收入
支出
项目
质量/kg
%
项目
质量/kg
%
铁水
87.24
77.42
钢水
92.29
81.77
废钢
12.70
11.27
炉渣
7.96
7.05
石灰
2.78
2.47
炉气
9.97
8.83
萤石
0.44
0.39
喷溅
0.87
0.77
轻烧生白云石
2.19
1.94
烟尘
1.31
1.16
炉衬
0.26
0.23
渣中铁珠
0.46
0.42
氧气
7.08
6.28

合计
112.69
100.00
合计
112.86
100.00

第六步：计算脱氧和合金化后的物料平衡。
先根据钢种成分设定值（表1-1）和铁合金成分及其回收率（表1-3）算出铬铁、锰铁和硅铁的加入量，再计算其元素的烧损量。将所有结果与表1-14归类合并，即得冶炼一炉钢的总物料平衡表。

锰铁加入量WMn为：
WMn=（ω[Mn]钢种-ω[Mn]终点）÷（锰铁中Mn含量×Mn回收率）×钢水量

查表1-1、表1-3和表1-14可得
WMn=（0.55%-0.16%）÷（67.80%×80%）×92.29=0.66kg

硅铁加入量WSi为：
WSi=[（ω[Si]钢种-ω[Si]终点）×加锰铁后的钢水量-ω[Si]FeMn] ÷（硅铁中的Si含量×Si回收率）

查表1-1、表1-3，并根据下表1-15，进行计算，可得
WSi=[（0.25%-0）×（92.29+0.53）-0.002] ÷（73.00%×75%）=0.42kg

表1-15 铁合金中元素烧损量及产物量
类别
元素
烧损量/kg
脱氧量/kg
成渣量/kg
炉气量/kg
入钢量/kg
锰铁
C
0.62×6.60%×10%=0.004
0.010

0.015（CO2）
0.62×6.60%×90%=0.037
Mn
0.62×67.80%×20%=0.084
0.024
0.108

0.62×67.80%×80%=0.335
Si
0.6×0.50%×25%=0.001
0.001
0.002

0.62×0.50%×75%=0.002
P

0.62×0.23%=0.001
S

0.62×0.13%=0.001
Fe

0.62×24.74%=0.154
合计
0.089
0.035
0.110
0.015
0.530
硅铁
Al
0.42×2.50%×100%=0.011
0.010
0.021

Mn
0.42×0.50%×20%=0.0004
0.0001
0.001

0.42×0.50%×80%=0.002
Si
0.42×73.00%×20%=0.077
0.088
0.165

0.42×73.00%×75%=0.230
P

0.42×0.05%=0.0002
S

0.42×0.03%=0.0001
Fe

0.42×23.92%=0.100
合计
0.088
0.098
0.187

0.332
总计
0.177
0.133
0.282
0.015
0.862

ω（钢水）=92.29+0.862=93.15kg；
ω（C）=0.10%+0.037/93.15×100%=0.14%
ω（Si）=（0.002+0.230）/93.15×100%=0.25%
ω（Mn）=0.180%+（0.334+0.002）/×100%=0.55%
ω（P）=0.02%+(0.001+0.0001)/93.15×100%=0.021%
ω（S）=0.021%+0.001/93.15×100%=0.022%
可见，含碳量尚未达到设定值。为此需在钢包内加焦粉增碳。其加入量W1为：
W1=[（0.18-0.14）%×钢水量]/（焦碳中的C含量×C回收率）
=（0.04%×92.26）/（81.50%×75%）=0.06kg

焦粉生成的产物如下表1-16所示。
在下表中，气体量为CO2、H2O和挥发分的总和（未计算挥发分燃烧的影响）。

表1-16 焦粉生成产物表
碳烧损量/kg
耗氧量/kg
气体量/kg
成渣量/kg
碳入钢量/kg
0.06×81.50%×25%=0.0012
0.032
0.047
0.04×12.40%=0.007
0.06×81.50%×75%=0.037

由此可得冶炼过程（即脱氧和合金化后）的总物料平衡表1-17，如下。

表1-17 总物料平衡表
收 入
支 出
项目
质量/kg
%
项目
质量/kg
%
铁水
87.24
76.69
钢水
93.19
81.40
废钢
12.70
11.16
炉渣
8.249（7.96+0.007+0.282）
7.20
石灰
2.78
2.44
炉气
10.412
（10.35+0.015+0.047）
9.09
萤石
0.44
0.39
喷溅
0.87
0.76
轻烧生白云石
2.19
1.93
烟尘
1.31
1.14
炉衬
0.26
0.23
渣中铁珠
0.46
0.41
氧气
7.245
(0.032+0.133+7.08)
6.37

锰铁
0.53
0.47

硅铁
0.332
0.29

焦粉
0.04
0.03

合计
113.76
100.00
合计
114.49
100

上表中数据均由前面表中数据取得或计算所得，计算方法同表1-13、表1-14计算方法，不再赘述。
计算误差：
误差=（113.76-114.49）÷113.76×100%=-0.64%
误差在允许范围内，说明所得物料平衡数据可取。
以上为本次设计的物料平衡的计算过程和结果。
2热平衡计算
2.1 计算所需原始数据
计算所需基本原始数据有：各种入炉料及产物的温度；物料平均热容；反应热效应；熔入铁水中的元素对铁熔点的影响。其他数据参照物料平衡选取。
各种入炉料及产物的温度见表2-1，如下。铁水的温度根据任务书中要求获得。

表2-1 入炉料及产物的温度设定值
名称
入炉物料
产物
铁水
废钢
其他原料
炉渣
炉气
烟尘
温度/℃
1370
25
25
与钢水相同
1450
1450
纯铁熔点为1536℃。

物料平均热容见表2-2，如下。

表2-2物料平均热容
物料名称
生铁
钢
炉渣
矿石
烟尘
炉气
固态平均热容/kJ·（kg·K）-1
0.745
0.699

1.047
0.996

熔化潜热/kJ·kg-1
218
272
209
209
209

液态或气态平均热容/ kJ·（kg·K）-1
0.837
0.837
1.248

1.137

反应热效应见表2-3，如下。

表2-3 炼钢温度下的反应热效应
组元
化学反应`
ΔH/kJ·kmol-1
ΔH/kJ·kg-1
C
[C]+1/2{O2}={CO} 氧化反应
-139420
-11639
C
[C]+{O2}={CO2} 氧化反应
-418072
-34834
Si
[Si]+{O2}=（SiO2） 氧化反应
-817682
-29202
Mn
[Mn]+1/2{O2}=（MnO） 氧化反应
-361740
-6594
P
2[P]+5/2{O2}=（P2O5） 氧化反应
-1176563
-18980
Fe
[Fe]+1/2{O2}=（FeO） 氧化反应
-238229
-4250
Fe
2[Fe]+3/2{O2}=（Fe2O3） 氧化反应
-722432
-6460
SiO2
（SiO2）+2（CaO）=（2CaO·SiO2） 成渣反应
-97133
-1620
P2O5
（P2O5）+4（CaO）=（4CaO·P2O5） 成渣反应
-693054
-4880
CaCO3
CaCO3=（CaO）+{CO2} 分解反应
169050
1690
MgCO3
MgCO3=（MgO）+{CO2} 分解反应
118020
1405

熔入铁水中的元素对铁熔点的影响见表2-4，如下。
表2-4 熔入铁水中的元素对铁熔点的降低值
元素
C
Si
Mn
P
S
Al
Cr
N、H、O
在铁水中的极限溶解度/%
5.41
18.5
无限
2.8
0.18
35.0
无限

熔入1%元素使铁熔点降低值/℃
65
70
75
80
85
90
100
8
5
30
25
3
1.5

氦、氢、氧熔入使铁熔点的降低值/℃

∑=6
适用含量范围/%
＜1
1.0
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
≤3
≤15
≤0.7
≤0.08
≤1
≤18

2.2 计算步骤
以100kg铁水为基础。
第一步：计算热收入Qs。
热收入项包括：铁水物理热；元素氧化热及成渣热；烟尘氧化热；炉衬中碳的氧化热。
（1）铁水物理热Qw：先根据纯铁熔点、铁水成分以及熔入元素对铁熔点的降低值计算铁水的熔点Tt，其根据是表2-1、表1-1和表2-4。然后由铁水温度和生铁热容确定Qw，所需数据由表2-1和表2-2查得。
铁水熔点Tt=1536-（4.3×100+0.8×8+0.64×5+0.2×30+0.035×25）-6
=1084℃
铁水物理热Qw=100×[0.745×（1084-25）+218+0.837×（1370-1084）]
=114600.00kJ
（2）元素氧化热及成渣热Qy：根据表2-3中的数据，由铁水中的元素氧化量和反应热效应可以算出，其结果列于表2-5，如下。
表2-5 元素氧化热和成渣热
反应产物
氧化热或成渣热/kJ
反应产物
氧化热或成渣热/kJ
C→CO
3.780×11639=43995.42
Fe→Fe2O3
0.426×6460=2751.96
C→CO2
0.42×34834=14630.28
P→P2O5
0.180×18980=3416.40
Si→SiO2
0.800×29202=11972.82
P2O5→4CaO·P2O5
0.422×4880=2059.36
Mn→MnO
0.448×6594=2954.11
SiO2→2CaO·SiO2
1.934×1620=3133.08
Fe→FeO
0.841×4250=3574.25
合计Qy
99876.46

（3）烟尘氧化热Qc：由表1-4中给出的烟尘量参数和反应热效应计算可得。
Qc=1.5×（75%×56/72×4250+20%×112/160×6460）
=5075.35kJ
（4）炉衬中石灰的氧化热Ql：根据炉衬蚀损量及其含碳量确定。
Ql=0.3×14%×90%×11639+0.3×14%×10%×34834
=586.25kJ
所以热收入总值为
Qs=Qw+Qy+Qc+Ql
=114600.00+99876.46+5075.35+586.25
=220138.06kJ
第二步：计算热支出Qz。
热支出项包括：钢水物理热；炉渣物理热；烟尘物理热；炉气物理热；渣中铁珠物理热；喷溅物（金属）物理热；轻烧白云石分解热；热损失；废钢吸热。
（1）钢水物理热Qg：先按求铁水熔点的方法确定钢水熔点Tg；再根据出钢和镇静时的实际温降（通常前者为40~60℃，后者约为3~5℃/min，具体时间与盛钢桶大小和浇注条件有关）以及要求的过热度（一般为50~90℃）确定出钢温度Tz；最后由钢水量和热容算出物理热。
钢水熔点Tg=1536-（0.10×65+0.18×5+0.020×30+0.021×25）-6
=1520℃
式中，0.10、0.159、0.028、0.019分别是终点钢水中C、Mn、P和S的含量。
出钢温度Tz=1520+50+50+70
=1690℃
式中，50、50、70分别为出钢过程中的温降镇静及炉后处理过程中的温降和过热度。
钢水物理热Qg=90.251×[0.699×（1521-25）+272+0.841×（1690-1520）]
=131764.20kJ
（2）炉渣物理热Qr：令终渣温度与钢水温度相同，则得：
炉渣物理热Qr=13.066×[1.248×（1690-25）+209]
=29880.90kJ
（3）炉气、烟尘、铁珠和喷溅金属的物理热Qx。根据其数量、相应的温度和热容确定。具体情况见表2-6，如下。
表2-6 某些物料的物理热
项 目
参数/kJ
备 注
炉气物理热
11.58×[1.137×（1450-25）]=18762.21
1450℃系炉气和烟尘的温度
烟尘物理热
1.5×[0.996×（1450-25）+209]=2442.45

渣中铁珠物理热
0.78×[0.699×（1520-25）+272+0.841×（1690-1520）]=1138.78
1520℃系钢水熔点
喷溅金属物理热
1×[0.699×（1520-25）+241+0.837×（1690-1520）=1459.98

合计
Qx=23803.22

（4）生白云石分解热Qb：根据其用量、成分和表2-3所示的热效应计算所得。
生白云石分解热Qb=2.5×（36.40%×1690+25.60×1405）
=2437.10kJ
（5）热损失Qq：其他热损失带走的热量一般约占总热收入的3%~8%。本计算取5%，则可得: Qq=215035.66×5%
=10751.78kJ
（6）废钢吸热Qf：用于加热废钢的热量是剩余热量，即
Qf=Qs-Qg-Qr-Qx-Qb-Qq
=220138.06-131764.20-29880.90-23817.34-2437.10-11006.90
=21231.62kJ
所以，废钢加入量Wf为：
Wf=21231.62÷{1×[0.669×（1520-