钢渣热量计算

炼钢部分各种计算公式汇总1、转炉装入量装入量=钢坯(锭)单重×钢坯(锭)支数+浇注必要损失钢水收得率(%)-合金用量×合金收得率(%)2、氧气流量Q=V tQ-氧气流量（标态），m 3min 或 m 3hV-1炉钢的氧气耗量（标态），m 3;t-1炉钢吹炼时间，min 或h 3、供氧强度 I=Q TI-供氧强度（标态），m 3t ·min ；Q-氧气流量（标态），m 3min；T-出钢量，t注：氧气理论计算值仅为总耗氧量的75%～85%。

氧枪音速计算 α=(κgRT)1/2m/sα—当地条件下的音速，m/s ；κ—气体的热容比，对于空气和氧气，κ=1.4；g —重力加速度，9.81m/s 2；R —气体常数，26.49m/κ。

马赫数计算 M=ν/αM —马赫数；ν—气体流速，m/s ；α—音速，m/s 。

冲击深度计算h 冲=K P 00.5·d 00.6ρ金0.4(1+H 枪/d c ·B)h 冲—冲击深度，m ；P 0—氧气的滞止压力（绝对），㎏/㎝2；d 0—喷管出口直径，m ；H 枪—枪位，m ；ρ金—金属的密度，㎏/m 3；d c —候口直径，m ；B —常数，对低粘度液体取作40；K —考虑到转炉实际吹炼特点的系数，等于40。

在淹没吹炼的情况下，H=0，冲击深度达到最大值，即 h max =P 00.5·d 00.6ρ金0.4有效冲击面积计算 R=2.41×104（h νmax）2R —有效冲击半径，m ；νmax —液面氧射流中心流速，m/s ；νmax =ν出d 出H ·P 00.404ν出—氧射流在出口处的流速，m/s 。

金属－氧接触面积计算 在淹没吹炼时，射流中的金属液滴重是氧气重量的3倍，吹入1m3氧气的液滴总表面积（金属-氧气的接触面积）： S Σ=3G 金r 平均·ρ金G 金—1标米3氧气中的金属液滴重量=3×1.43㎏；r 平均—液滴的平均半径，m ；ρ金—金属液的密度，7×103㎏/m 3。

钢渣处理工艺炼钢企业对钢渣的处理中，普遍采用的处理方式是先将钢渣热闷，然后进行废钢提纯，热闷是对钢渣的一次处理，废钢提纯是对钢渣的二次处理。

1.1 钢渣的热闷热闷法是钢渣余热自解工艺的代表技术。

此工艺的原理是将1300-1500 ℃的钢渣倾翻在热闷装置中，当温度冷却到800 ℃左右后，盖上闷坑盖，喷水产生饱和蒸汽，利用水汽与钢渣中的游离氧化钙(f-CaO) 和游离氧化镁(f-MgO) 反应产生的体积膨胀应力，使钢渣冷却、龟裂，钢渣进而粉化。

钢渣的粉化，消除了钢渣的不稳定性，钢和渣也自然分离，便于金属回收。

该技术解决了钢渣中f-CaO、f-MgO造成的钢渣稳定性差的问题，可提高钢渣利用率。

钢渣的热闷处理是一次处理，就是在炼钢的过程中产生红渣，冷却的时候采用喷水或空冷的方式，这是初步处理。

当前钢铁企业对钢渣的一次处理中采用热闷工艺比较简单，就是将钢渣的余热充分利用起来，将冷水注入到有盖的容器中，钢渣中的热量就会变成蒸汽，钢渣中所含有的热量释放处理之后，经过膨胀冷缩物理反应，可以分离出渣铁。

钢渣经过热闷处理之后能够保证稳定的性能，其中游离态的CaO不会影响钢渣的性能。

这样处理后的钢渣可以当作原料使用，比如用于制作钢渣微粉，也可以制作钢渣砖等等。

对钢渣的处理中采用热闷工艺，热闷装置是最为重要的。

从热闷装置的构成上来看，主要包括三个部分，即热闷坑、水封槽和热闷盖，钢渣在装置中经过热闷之后产生分解反应。

采用热闷法处理钢渣，当转炉车间有钢渣产生之后，就使用渣罐车运动渣罐到炉渣间，渣罐由铸造起重机吊起来之后，热熔钢渣倒入到热闷装置当中，进行打水，直到钢渣的表面出现了凝固状态，使用挖掘机将大块的钢渣打碎，确保钢渣的表面没有积水，之后再一次打水处理，对钢渣振捣，如此循环往复，然后进行下一次装渣。

当热闷渣坑中的钢渣量已经达到70%以上，就使用吊车将热闷坑盖吊起，盖在上面，自动喷水，合理控制，蒸汽产生，此时钢渣中所含有的游离氧化钙和氧化镁都能够得到消解。

转炉车间炼钢物料平衡热平衡计算转炉车间是炼钢过程中的重要环节，需要进行炼钢物料平衡和热平衡计算，以确保生产过程的稳定和高效。

本文将对转炉车间的炼钢物料平衡和热平衡计算进行详细介绍。

炼钢物料平衡是指通过对转炉车间中的原料投入和产出物料进行测量和计算，从而得到物料平衡的结果。

炼钢物料平衡的目的是确保转炉车间原料的投入和产出物料的稳定性，避免资源的浪费和环境的污染。

物料平衡的计算主要包括原料质量平衡和物料流量平衡两个方面。

原料质量平衡是指对转炉车间中原料的质量进行计算和比较。

首先，需要测量和记录转炉车间中原料的投入量和产出量，包括铁矿石、废钢、废铁、石灰石等原料。

然后，根据原料的化学成分和质量比例，计算不同原料的质量，并与实际投入和产出物料进行比较。

如果投入和产出物料的质量不平衡，就需要调整原料的配比和使用，以达到物料平衡的要求。

物料流量平衡是指对转炉车间中物料流动的计算和分析。

首先，需要测量和记录转炉车间中不同物料的流量和速度，包括氧气、燃烧剂、炉渣、煤粉等。

然后，根据物料流动的速度和体积，计算不同物料在转炉车间中的流量，并与实际测量结果进行比较。

如果物料的流量不平衡，就需要调整物料的供给和流动方式，以保持物料平衡的状态。

炼钢热平衡计算是指通过对转炉车间中的热能输入和输出进行测量和计算，从而得到热平衡的结果。

炼钢热平衡计算的目的是确保转炉车间热能的合理利用和能量的平衡。

热平衡的计算主要包括燃烧热平衡和传热平衡两个方面。

燃烧热平衡是指对转炉车间中燃料的燃烧过程进行计算和分析。

首先，需要测量和记录转炉车间中燃料的消耗量和燃烧产物的产生量，包括煤粉、燃气、燃油等。

然后，根据燃料的能量含量和燃烧反应的热效率，计算燃料的热值和燃烧产生的热能，并与实际产生的热能进行比较。

如果燃烧过程的热能不平衡，就需要调整燃料的供给和燃烧方式，以达到热平衡的要求。

传热平衡是指对转炉车间中传热过程的计算和分析。

首先，需要测量和记录转炉车间中不同部位的温度和热能输入输出，包括炉渣的温度、冷却水的流量和温度、炉气的温度等。

钢渣处理及利用技术
现状：钢渣处理及利用是钢铁企业废弃物综合利用的重大课题。

国内外对此十分重视。

除了铁分回收，余渣利用外，近年在钢渣处理的热量回收方面也做了许多尝试。

几种技术介绍：
★宝钢滚筒钢渣处理设备及技术：宝钢此项技术获得了国家技术发明奖。

这两年宝钢又不断改进。

在原来主要处理液态渣的基础上增加了扒渣装置，达到了全渣处理的效果。

★中冶建研院机械式钢渣处理及闷罐热回收技术：该技术将机械破碎后的热渣倒入渣罐，再将渣罐运进封闭容器进行热闷和热量回收。

从济源钢厂生产实践看，除回收蒸汽因含粉尘无法正常使用的不足外，其余目的均已实现。

★马钢风淬钢渣技术：主要用来处理液态渣。

产品为粒度均匀的小粒含铁渣，可以用做喷丸等多种用途。

★鞍钢矿渣公司的高压辊磨制粉设备及生产线。

★宝钢、鞍钢、太钢等单位钢渣粉深加工制品。

MATHORCUP备选题目
液态钢渣的综合处理
液态钢渣是炼钢生产过程的副产品，其温度可高达1500℃，在综合利用和余热回收方面具有很高的价值。

液态钢渣气淬粒化新工艺（如图1）利用制氧厂的副产品—高压氮气对液态钢渣进行喷吹，可将钢渣有效的粒化，节省破碎的费用；同时还可以以氮气为介质对钢渣的热量进行余热回收，使钢渣资源得到最大程度的应用。

图1 钢渣气淬处理装置
液态钢渣气淬粒化过程是高温液态钢渣在高压氮气喷吹作用下，由液态迅速破碎、粒化、凝固的过程，包含着复杂的气—液、气—固交互作用和渣滴的冷却凝固。

请进行合理假设和参数设置，建立液渣破碎粒化过程热量传递的数学模型并进行数值模拟。

钢渣处理余热回收技术钢渣处理过程中钢渣显热是重要的二次能源，把这部分热量加以回收利用，是我国冶金工业实现可持续发展的关键之一。

针对现有钢铁企业处理炉渣时只考虑炉渣的后续利用，基本没有回收其热量的现状，本文介绍一种新的钢渣处理余热回收工艺技术，在风淬法处理钢渣工艺的基础上，增加余热回收工艺，实现对钢渣余热的回收，达到投入实际生产的条件。

标签：钢渣处理；余热回收；新能源0 引言近些年，我国的钢铁工业在能源消耗上已经有了显著改善，但与世界较先进国家的水平相比还有一定的不足。

目前，钢铁企业处理炉渣时通常只考虑炉渣的后续利用，基本没有回收其热量。

节约型社会对冶金企业节能降耗的要求越来越高，开发冶金熔渣余热的高效回收利用技术是有效而实用的节能措施，高效、高品质地回收冶金熔渣显热将成为钢铁企业降低综合能耗的一个重要手段和潜力所在。

炼钢生产工艺产生的钢渣顯热是公认的重要的二次能源。

炼钢过程中会产生大量的高温熔渣，主要包括转炉渣、电炉渣、精炼渣，通常温度达1450℃-1650℃，属于高品质的余热资源。

即使熔渣平均温度以1400℃计，经热量回收后温度以400℃计，则每吨渣也可回收约1.2GJ的显热。

炼钢工序如果在渣处理余热回收工艺上进行开发研究把这些热量加以回收利用，这将是未来钢铁工业节能减排的一项重要发展。

1 钢渣余热回收技术现状目前国内外的钢铁企业传统渣处理工艺都是先将高温熔渣进行适当的冷却处理后再加工，提取其中的金属作为物资来利用；而在处理钢渣的过程中，钢渣显热的回收问题一直没有得到有效地解决。

我国钢铁企业大多采用堆弃法、水淬法处理钢渣。

堆弃在钢厂附近的庞大的渣山一直占据着大量土地，并且造成了严重的环境污染。

国内大部分钢铁企业采用的渣处理方法都是先将热态钢渣进行不同的冷却处理后，再进行破碎-筛分-磁选-加工，之后进一步提取钢渣中的金属加以利用，或者将钢渣直接用于生产水泥，铺路以及生产建筑材料等用途；在这样的处理过程中钢渣中所含的大量显热没有得到充分的回收利用。

钢渣处理工艺及资源化利用技术“十五”以来，在钢渣综合利用方面走出一条以废养废、自我完善、良性循环的可持续发展道路，成功探索出“资源-产品-再生资源-再生产品”的循环经济模式，建立了钢渣资源化循环利用平台，即环保稳定型钢渣全粉化处理工艺―节能高效型渣铁分离生产工艺―循环提质的含铁渣粉精选工艺―资源化利用的建材生产工艺―综合利用的钢渣微粉生产工艺，再建立输送物流平台，形成一体化综合控制系统，使莱钢转炉钢渣得到了100%资源化处理利用。

2钢渣处理工艺2.1节能环保型钢渣全粉化处理工艺将热融钢渣加热至300～800℃后流入冷炖池中，展开洒水冷炖处置，利用钢渣自身热量所产生的热应力并使大块钢渣水解，同时在罐中产生的大量常压饱和状态蒸汽与渣中游离氧化钙、游离氧化镁促进作用所产生的化学形变并使钢渣进一步碎裂过氧化苯甲酰，达至钢渣碎裂的目的。

该工艺主要包含甩盆装置、自动踢水装置、冷炖池、蒸汽废旧装置、冷炖砌、循环水系统、筛分耐旱性系统等。

工艺流程为：钢渣盆→甩盆好像渣至冷炖池→封盖洗衣服冷炖淋化→挑渣→筛分(<200mm钢渣)→步入各料仓→皮带机运送至碎裂磁选生产线受到料仓。

该工艺主要特点：1)同时实现了白钢渣盆一次甩盆入池作业，提升了作业效率。

通过对喷淋水电动阀门的流量掌控，同时实现了自动准确喷淋水粉化钢渣，钢渣过氧化苯甲酰率为100%。

2)冷炖法对飞溅渣、流动性钢渣都能够展开处置。

通过优化冷炖池壁板坯民主自由内模工艺，板坯加装并无螺栓相连接，高温下不变形，同时实现了冷炖池的新机制利用。

3)通过在冷炖池砌上设计水封装置及防爆膜，既保证了冷炖池蒸汽不溢出，又能够确保蒸汽压力少于0.16mpa时池砌不被顶起。

4)通过在蒸汽管道上加设引风机或电动掌控阀门及自控压力表，同时实现了蒸汽采暖的废旧利用，增加蒸汽的阴之木，节约了能源。

5)通过对过氧化苯甲酰后钢渣漏水搜集，并展开三级过滤器，同时实现了污水的再循环利用。

钢渣粉检测标准试验方法1. 钢渣粉检测的标准试验方法包括：显微结构观察法、颗粒度分析法、成分分析法、热分析法等。

2. 显微结构观察法是通过显微镜观察钢渣粉的晶体结构，以评估其结晶性和晶界情况。

3. 颗粒度分析法是通过粒度分析仪或筛分方法，测定钢渣粉中不同粒径范围的颗粒含量，可以用来评估其颗粒分布情况。

4. 成分分析法是通过化学分析方法，测定钢渣粉中各种元素的含量，以确定其化学成分。

5. 热分析法是通过热重分析仪或差热分析仪，测定钢渣粉在不同温度下的质量变化，以分析其热稳定性和热分解特性。

6. 钢渣粉的显微结构观察方法中，首先需将钢渣粉样品磨削或切割并进行打磨，然后用显微镜观察其晶体形态、晶界、孔隙等微观结构特征。

7. 颗粒度分析方法中，可以采用激光粒度分析仪或者筛分法进行测试。

激光粒度分析仪可以自动测量颗粒尺寸分布，并给出粒径分布曲线。

筛分法需要利用不同大小的筛网进行筛选，并称量筛上的颗粒质量，然后计算颗粒尺寸分布。

8. 成分分析方法中，可以采用光谱法、化学分析法或者X射线荧光分析法进行测试。

光谱法可以确定钢渣粉中各种元素的相对含量，化学分析法可以精确测定特定元素的含量，而X射线荧光分析法则可以实现非破坏性分析。

9. 热分析方法中，热重分析仪可以测定钢渣粉在不同温度下的质量变化，如失重、放热等。

差热分析仪可以测定钢渣粉在升温降温过程中释放或吸收的热量。

10. 钢渣粉检测的标准试验方法应遵守国家、行业或企业制定的相关标准，确保测试结果的准确性和可比性。

11. 在进行显微结构观察时，应注意选择适当的显微镜和放大倍数，以便观察到钢渣粉的微观结构特征。

12. 在进行颗粒度分析时，应注意样品的制备方法和参数的设定，以确保测量结果的可靠性和重复性。

13. 在进行成分分析时，应选择适当的试剂和仪器，同时注意样品的制备和前处理，以消除可能存在的干扰因素。

14. 在进行热分析时，应注意控制升温和降温速率，以避免样品的过热或过冷造成测试结果的误差。

钢渣自然冷却处理以钢渣自然冷却处理为题，我们将从以下几个方面展开论述：钢渣的特点、自然冷却处理的原理和过程、自然冷却处理的优势以及注意事项。

一、钢渣的特点钢渣是在钢铁冶炼过程中产生的一种废弃物，主要由氧化铁、氧化硅、氧化锰和氧化铝等成分组成。

钢渣具有高温、高硬度、高粘度和高脆性等特点，对环境有一定的污染风险。

二、自然冷却处理的原理和过程自然冷却处理是一种将钢渣置于自然环境下进行冷却的方法。

其主要原理是通过自然散热和空气对钢渣的冷却作用，使钢渣温度逐渐降低，进而改变钢渣的物理性质，使其更易于处理和回收利用。

在自然冷却处理过程中，首先需要将高温钢渣倾倒到指定的区域，使其形成一定的堆积。

随着时间的推移，钢渣表面的热量逐渐散发，温度逐渐降低。

同时，空气中的氧气与钢渣中的氧化物发生反应，使钢渣中的氧化物还原，进一步降低其硬度和粘度。

整个过程通常需要数天至数周的时间，取决于钢渣的体积和温度。

三、自然冷却处理的优势1. 环保：自然冷却处理过程中无需使用任何化学物质，减少了对环境的污染和资源的消耗。

2. 成本低：相比其他处理方法，自然冷却处理无需额外的设备和能源投入，成本较低。

3. 安全性高：自然冷却处理是一种相对安全的处理方式，减少了操作人员受伤的风险。

4. 回收利用：经过自然冷却处理的钢渣，其物理性质得到改善，更易于回收利用，降低了资源浪费。

四、自然冷却处理的注意事项1. 堆放区域选择：选择通风良好的区域进行钢渣的自然冷却处理，以便加快散热和氧化物的还原。

2. 安全防护：在处理过程中，应加强安全防护措施，避免操作人员受伤。

3. 定期检查：定期检查钢渣的冷却情况，确保温度逐渐降低，避免过热引发事故。

4. 合理利用：经过自然冷却处理后的钢渣可以进行资源回收利用，例如用于道路建设、水泥生产等领域。

钢渣自然冷却处理是一种环保、低成本且安全可靠的处理方法。

通过自然冷却处理，钢渣的温度逐渐降低，物理性质得到改善，便于后续的回收利用。