资料来源：热动09-2班作业联盟
转炉炼钢物料平衡与热平衡
1.物料平衡：
加入转炉的生铁成分含量:（选取100kg生铁）
C:4.00% Si:1.30% Mn:1.00% P:0.06% S:0.05% 加入转炉铁水的温度1270°C，转炉炼钢必须练成含0.10%C的钢温度为1625°C。
（1）加入物料的损失计算：
由转炉中金属含炭量与炉渣中FeO含量的关系曲线可知当金属中含0.10%C时炉渣中FeO含量为18.5%
有炉渣中FeO与Mn总计50%，所以的含量为：50%-18.5%=31.5% 在金属池中温度为1625°C进行吹炼Si和Mn参加氧化还原反应。Mn+FeO= MnO+Fe 反应的平衡常数K s Mn=[Mn][FeO]/[MnO] t=1625°C。查表得K s Mn=0.097
∴[ Mn]= [ MnO] K s Mn/[ FeO]=0.097*31.5/18.5=0.165%
Si+2FeO=SiO2+2Fe 反应的平衡常数K s Si= [Si][FeO]2
t=1625°C。查表得K s Si=11.5
∴[Si] =K s Si/[FeO]2=11.5/18.52=0.034%
吹炼结果所得金属中下列成分含量：
C:0.10% Mn:0.165% Si:0.034%
由于炼钢液体钢的收得率为93%，
（浸出物收得率E(%) ＝浸出物(kg)/ 投料总量（kg）×100%）
各成分的损失：C：4.00-0.93×0.1=3.97kg
Mn：1.00-0.93×0.165=0.85kg
Si：1.3-0.93×0.034=1.27kg
由锰与氧化铁的还原反应铁的损失：
Fe：Mn损×[ FeO]/[ MnO]=0.85×18.5/31.5=0.5 kg
∴总的损失量为：M损=3.97+0.85+1.27+0.5=6.59
（2）氧化还原反应消耗氧气量和产物的量：
在不加入废钢和矿石时，约有1/9的C燃烧生成CO2氧的利用率为99%。
消耗O2和产物的量为：
C + O2= CO2x1=0.44×32/12=1.17kg
1 1 1 得
3.97/9×12 x1/32 y/44 y =0.44×44/12=1.61kg 2C + O2 = 2CO x2=3.53×16/12=
4.71kg
2 1 2 得
3.97×8/9×12 x2/32 Z/28 Z=3.53×28/12=8.24kg Si + O2 = SiO2x3=1.27×32/28=1.45kg 1 1 1 得
1.27/28 x3/32 H/60 H=1.27×60/28=
2.72kg 2Mn + O2 = 2MnO x4=0.85×16/55=0.25kg 2 1 2 得
0.85/55 x4/32 W/71 W=0.85×71/55=1.10kg
2Fe + O2= 2FeO x5=0.5×16/56=0.14 kg 2 1 2 得
0.5/56 x5/32 A/72 A=0.5×72/56=0.64kg 所以消耗氧气量为:X= x1+x2+x3+x4+x5=7.72kg
氧化产物的量为：CO2：1.61kg CO：8.24kg
SiO2：2.72kg MnO：1.10kg FeO：0.64kg
（3）需求的空气量和炉气的成分：
因氧气的以利率为99%，因此所需的氧气总量：M氧=7.72/0.99=7.80kg 在室温下1m3含有的水蒸气质量为0.008kg，所以水蒸汽的压力：0.008×（22.4/18）×760×（273.1+20）/273.1=8cm水银柱
所以760 cm水银柱的1 m3干空气对应的湿空气体积为：
V=1.0[（273.1+20）/273.1][760/(760-80)]=1.10 m3
所以该空气下的水蒸气含量为：
M水=0.008×1.10=0.0088kg
干空气中氧气所占的质量分数为23% 氮气为77%，所以1m3空气中含有0.2974kg O2，含有0.9956kgN2.
所以1m3干空气的质量为1.2930 kg，因此该压力下空气质量为：(1.2930+0.0088)/1.10=1.184kg/ m3
由于高温H2O的分解：2H2O= 2H2+O2
∴M=0.0088×2/18=0.001kg,氧气量为：0.0088-0.001=0.0078kg
该压力下氧气的总量为：0.2974+0.0078=0.3052kg占23.45%
该压力下氮气的总量为：0.9956kg占76.47%
该压力下氢气的总量为：0.0010kg占0.08%
∴所需空气量为：M空= M氧/0.2345=7.80/0.2345=33.26kg
由于氮气为惰性气体∴氮气量为M氮= M空×0.7647=25.43kg
生与氧气量为M剩氧= M氧×0.01=0.078kg
含有的氢气量为M氢=33.26×0.08/100=0.027kg
综上：炉气主要成分为：CO2、CO、N2、O2、H2
（4）炉衬的消耗量
该转炉的炉衬成分为：SiO2：90% Al2O3:10%
炉衬的消耗与以下条件有关：（a）材料质量和制作炉衬的技术水平
（b）被吹炼的生铁的化学成分
（c）被吹炼的金属的脱碳程度
（d）风压
（e）转炉的构造特点
有以下经验来判断消耗的炉衬质量：
有以上可知消耗的炉衬质量为：1.2kg
所以炉渣中含有SiO2的质量为：2.72kg+1.2kg×0.90=3.80kg
炉渣中含有Al2O3的质量为：1.2kg×0.10=0.12kg
（4）由于该吹炼法炼钢有1%的金属形成铁珠损失，因该计算选用100kg的生铁
