第１期

卢

凯：热平衡计算在转炉炼钢中的应用

・４１・

变化。

１．４

转炉的热损失

转炉的热损失与生产速度和转炉容量等有

关，它可以在热支出的１．５％～１２．０ ｏＡ的很宽范

围内变化。在通常的热平衡计算中，转炉热损失

一般按５％比例考虑。

２铁水、废钢装入量计算的工作原理

目前，炼钢三分厂２５０ ｔ转炉在计算铁水、废钢

装入量时采用“定矿石调废钢”的冷却制度，即转炉

在进行主原料计算时，把冷却剂的数量当作一固定

已知数据，把铁水、废钢作为未知数，使其达到物料

的热平衡，然后按照入炉铁水的实际成分和温度，

过程计算机模型计算铁水和废钢的加入量，最后根

据实际的铁水、废钢状况，在转炉吹炼过程中对热

平衡进行修正，实现转炉的正常吹炼。

３热平衡人工计算方法

热平衡人工计算依据的是再现性原理，即指

在同样的原材料，同样的吹炼条件进行吹炼和作

业，可以得到与上一炉次相同的终点结果。

３．１

冷却比和冷却效率

冷却比定义：设定每吨废钢的冷却效果为ｌ

时，则各使用原材料每吨的效果相对于废钢的冷

却效果之比。根据炼钢三分厂的实际操作情况，

各原材料的冷却比如表１所示。

表１不同原材料的冷却比

冷却剂

冷却比

废钢。

生铁块

石灰

铁矿石

轻烧白云石

萤石

１．０

０．６

０．８

３．３

Ｏ．８

０．８

’装入炉内的铁合金的冷却比与废钢相同

将本炉次投入材料的冷却效果之和（除铁水

外）除以总装入量，就是冷却效率，如式（１）

Ｙ一２—，ａｉＸＡ—ｉ×１００

（１）

一

Ⅳ

、～

式中，Ｘ为冷却效率，％；口ｉ为除铁水外各种原材

料的冷却比；Ａｉ为本炉除铁水外各种原材料的加

入量，ｔ；Ｗ为铁水和废钢的总装入量，ｔ。

操作因素变动和转炉空炉时间所对应冷却效

率的变动如表２、表３所示。

表２操作因素变动对应冷却效率的变动

％

项目警：妻’譬慧篙慧耵赢‰

冷却效率

±１．３

±ｏ．４

±ｏ．６

—４—３．５—２．５

表３空炉时间所对应冷却效率的变动

％

项目

空炉时间≤１８０ ｍｉｎ后第１炉

空炉时间ｔ＞１８０

ｒａｉｎ

３０≤≤６０

６０≤ｆ≤９０

９０≤≤１２０第ｌ炉第２炉第３炉

冷却效率

一０．６

一ｌ

－１．３

－２．０一１．０一Ｏ．５

３．２冷却效率的人工计算

确定矿石加入量，选择过去操作条件类似的

同一组炉次作为参考炉次，将参考炉次与本炉次

逐项比较，求出本炉次的预定冷却效率，然后用冷

却效率计算本炉次的废钢加入量。

３．２．１冷却效率计算

比较铁水中Ｓｉ、温度；停吹时钢中Ｃ、温度以

及空炉时间，求出冷却效率的差。

Ｘ１＝Ｘｏ＋（％Ｓｉｌ一％ｓｉｏ）÷１０×１．３＋

（Ｔｒｉｍｌ一‰）÷１０×０．４＋

（Ｔ１一Ｔｏ）÷１０×０．６＋

（ｘｃｌ一‰）＋Ｘｋｌ一Ｘ幻

（２）

式中，％ｓｉ。、％Ｓｉ。为计算炉次和参考炉次的铁水

ｗ（Ｓｉ），％；丁｝彻、Ｔ｝聃为计算炉次和参考炉次的

铁水温度，℃；Ｔ。、Ｔｏ为计算炉次和参考炉次的转

炉终点停吹温度，℃；Ｘｃ。、‰为计算炉次和参考

炉次转炉终点停吹时钢中Ｃ的冷却效率（见表

４），％；Ｘｋ。、Ｘ如为计算炉次和参考炉次新炉空炉

后的冷却效率，％；Ｘ。、Ｘｏ为计算炉次和参考炉次

的冷却效率，％。

表４不同转炉终点停吹时钢中Ｃ的冷却效率

％

停吹ｗ（Ｃ）／ｌＯ－４

冷却效率

３．２．２

当量废钢计算

计算炉次的当量废钢为

Ｗ哪一（Ｘ×Ｗ）×１０—２一Ｗｉ。×３．３一

（Ｗ。ｌｈ＋Ｗｊ。ｌｏ＋Ⅳｎ。）ＸＯ．８

（３）

式中，Ｘ为计算炉次的冷却效率，％；Ｗ为计算炉

万方数据