由表3-11可见,碳的发热能力随其燃烧的完全程度而异,完全燃烧的发热能力比硅、磷高,但在氧气转炉中,一般只有15%左右的碳完全燃烧生成CO2,而大部分的碳没有完全燃烧。但由于铁水中的碳含量高,故碳仍然是重要热源。
发热能力大的是硅和磷,由于磷是入炉铁水中的控制元素,所以硅是转炉炼钢的主要发热元素。而锰和铁的发热能力不大,不是主要热源。
从高炉生产来看,铁水中的碳、锰和磷的含量波动不大,铁水成分中最容易波动的是硅,而硅又是转炉炼钢的主要发热元素。因此要正确地控制温度就必须注意铁水含硅量的变化。 3.5.2.2 富余热量的计算
富余热量是全部用铁水吹炼时,热量总收入与用于将系统加热到规定温度和抵偿不加冷却剂的情况下转炉的热损失所必须的热量之差。为了正确地控制转炉的终点温度,就需要知道富余热量有多少,这些热量需要加入多少冷却剂。
下面以某厂条件为例,计算如下:
铁水成分: 4.2 % C;0.7 % Si;0.4 %Mn;0.14 % P。 铁水温度: 1250℃。
终点成分: 0.2%C;0.16 %Mn;0.03 % P;痕迹Si。 终点温度: 1650℃。
(1) 先计算出在1250℃各元素氧化反应的发热量。
例如碳氧化生成CO2 ,从表3-11可以看出,1200℃碳氧化1 kg时熔池的吸热量为33022 kJ,1400℃时为32480 kJ。1250℃与1200℃之热量差x可由下式求得:
(1400-1200 ):(33022-32480 ) = (1250-1200 ) : x
50 542
x=200=135.5 kJ
所以1250℃碳氧化成CO2 的发热量为32886 kJ / kg(33022-135.5)。
用同样的方法可以计算出其它元素在1250℃,每氧化1 kg 熔池所吸收之热量。
C → CO2 32886 kJ C → CO 11255 kJ
Fe → FeO 4055 kJ Mn →MnO 6312 kJ Si → 2CaO·SiO2 20304 kJ P → 4CaO·P2O5 25320 kJ