本文是学习GB-T 34476-2017 转炉热平衡测试与计算方法. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准规定了转炉热平衡测试与计算基准、设备及转炉概况、转炉近期生产情况、测试准备、测试步
骤、测试内容、部位与方法、物料平衡计算、热平衡计算、热平衡测试报告。
本标准适用于钢铁行业转炉热平衡测试与计算,其他行业可参照使用。
采用环境平均温度,即转炉车间内的环境平均温度。
根据测试要求,转炉热平衡测试体系的边界线规定在炉口处,根据需要和可能也可以将体系边界线
划到煤气回收系统后。
在 8 h
内完成,至少测试3次。每次测定一个冶炼周期,即从上炉出钢完成到本炉出钢完毕为止。
以 1 t 合格钢水为计算单位,即kg/t 和 kJ/t。
设备及转炉概况参考附录 A 填写。
被测转炉测定冶炼钢种与拟测定炉次相同的10炉平均生产数据参考附录B 填写。
熟悉转炉及有关设备的结构、性能、操作与运行情况,并了解生产工艺流程等。
根据测试要求制定测试方案,并选择能够代表转炉实际生产情况的测试部位和测试点,确保测试人
员及测试工作安全有序进行。
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根据测试方案组织测试人员。测试工作由专业技术人员指挥,按工作需要对测试人员进行分工,并
根据情况进行必要的技术培训与安全教育。参加测试人员应了解测定目的与要求,熟悉负责测试的内
容,熟练掌握测试技术。测试应在指定的专业人员统一指挥下进行。
准备好所需测量工具,对现场已有仪表及各种便携的测量仪器进行校正,满足测试要求。工厂无计
量装置时,在测试前应安装符合测试要求的计量装置。
测试一般应选在炉役中期,根据特殊要求也可选在炉役前期或后期,但设备及操作条件应处于正常
的情况下。
正式测试之前对其中的几项或全部项目进行必要的预备性测试,验证测试手段的可靠性,检验测试
方案的安全性。在正式测试前应对炉口平面下炉气成分、炉气温度、炉口、横烟道及垂直烟道等处的含
尘量、钢水、钢渣及铁水温度、铁渣量等做预备性测试。
按测试内容进行测试与记录。采用以测量为主,控制中心记录数据为参考的方法,对所测数据进行
分析整理,并按本标准的计算方法进行计算。对测试结果进行分析并提供测试报告。创造必要的测试
条件,包括炉口测试平台、烟气取样口、电力接头的准备等。如现场无标准中规定的测试条件,亦可采用
现场能够满足测试要求的仪器装置进行测试。
主要项目测试参见附录C。
用温度计测量车间环境平均温度。用大气压计测量车间大气压。用干湿球温度计测量相对湿度,
再换算成绝对湿度。
仔细观察并记录上一炉和本炉出钢后炉内状况。准确记录吹炼各期枪位变化,倒渣、取样、测温及
测氧起止时间。记录本炉冶炼周期的炉况变化。
选用成批的已化检验完成分的返回废钢。对各类废钢应分别分类称量。对各类废钢取样并分析其
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成分,包括测定或估算其氧化量及杂质含量。
入炉铁水重量用称量空罐-重罐-空罐的方法测量。入炉铁渣重量,如无条件扒除铁渣时用碳酸钡
稀释法测定。
对入炉前各类熔剂取样分析其成分、水分含量并称重。
对各类脱氧剂及铁合金在入炉前取样做成分分析并称重。
用快速微型热电偶测定开始出钢时及出钢过程中炉内钢水温度,取样做成分分析,并用定氧探头测
定钢水中含氧量。
精确称量终点钢水重量,即称空罐重量、重罐重量、铸完锭坯后空罐重量,称量或估算出罐内和炉内
残钢重量等。
每次放渣时应测定钢渣温度并取样做成分分析。
倒炉出钢时用快速微型热电偶测定钢水温度,同时以定氧头测定钢水与钢渣的温度,以其差值与快
速微型热电偶测得值之和可作为钢渣温度。
直接称量各喷出渣,炉口、氧枪及烟罩等的黏结渣,放出渣,钢包存渣和渣罐溢出的重量及其中残钢
重量,并扣除炉外加入合金的脱氧产物量。
烟气含尘量用高温测尘仪于一文前测量,炉尘成分由含尘量测定处取样分析。对于有转炉煤气回
收的转炉也可以用转炉尘泥成分代替。出炉炉尘温度可取含尘量测定处炉气温度。
6.2.10 炉衬侵蚀
进入炉渣中的炉衬量可视为炉衬被蚀量。炉衬被蚀量可采用现场经验数据,也可由钙、镁平衡估算
(此时应取散状料、钢渣及炉衬样分析钙、镁含量)。
6.2.11 吹氧情况
记录吹炼过程中氧气流量、温度和压力。记录氧气的纯度。记录熔炼过程中枪位变化。
6.2.12 炉气
开始吹氧后每隔1 min~2min 用抽气式热电偶于炉口测一次炉气温度,
一直测到提枪停吹为止。
在测炉气温度的同时,在同一位置用套有纸管的不锈钢管并且前面装有露出200 mm
以上的陶瓷管取
1个~2个炉气样,应用气体分析仪或气相色谱仪进行气体成分分析。
取炉口炉气时,为保证气样可靠性,应将取样系统内空气排除干净并注意安全,防止爆炸。取样过
程中,要将排放的高浓度一氧化碳气体返入烟道或做其他无害化处理,以防中毒。
以露点仪或高温测尘仪测定炉口炉气的含水量。在一文前用陶瓷取样管、S
型毕托管和热电偶等
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测定炉气(烟气)的成分、流量、静压和温度。
按图纸或实测结果确定炉口面积。根据炉口尺寸,准确确定取样位置。
6.2.13 炉体
将炉体分成若干个温度相近的测定区域,用红外测温仪或热流计测定各区域的表面温度或热流。
6.2.14 冷却水
用现场计量仪表或体积法测定炉口及氧枪冷却水的流量,用水银温度计测定进、出口温度。
7.1.1 经过测定及计算得出每吨钢水的以下各项物料重量: G₁——
铁水重量,单位为千克每吨(kg/t);
G2— 铁水带渣重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₃—— 废钢重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₄- 石灰重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₅- 镁砂重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₆—— 铁矿石重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₇— 氧化铁皮重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₈—— 萤石重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₉—— 生白云石重量,单位为千克每吨(kg/t);
Gio—— 铁合金重量,单位为千克每吨(kg/t);
Gu—— 入炉氧重量,单位为千克每吨(kg/t)。
7.1.2 物料含水重量Gi₂ 按式(1)计算:
Gi₂=G"+G"+ … …+G" ……… ……………… (1)
式中:
G12 — 物料含水重量,单位为千克每吨(kg/t);
G" 、G" 、…… 、G" 入炉废钢、石灰
……入炉氧的含水重量,单位为千克每吨(kg/t)。
7.1.3 吸入空气重量Gi₃ 按式(2)计算:
Gi=4.35[Go+Go+0.01429(4o₂V/-4o₂Vn)] (2)
式中:
Gi3— 吸入空气的重量,单位为千克每吨(kg/t);
Goi— 元素氧化反应耗氧的重量,单位为千克每吨(kg/t);
Go—— 钢水中含氧的重量,单位为千克每吨(kg/t);
④o₂——炉口炉气中氧含量的体积分数,用百分数(%)表示; 402 —
入炉氧气浓度的体积分数,用百分数(%)表示;
Vu—— 吨钢水氧耗量,单位为立方米每吨(m³/t);
V′— 炉口干炉气体积,单位为立方米每吨(m³/t), 按式(3)计算:
style="width:2.56658in;height:0.67342in" /> ……………… ……… (3)
式中:
Ge - 每吨钢水中碳的氧化重量,单位为千克每吨(kg/t);
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Gc — 石灰与白云石分解出气体中的含碳重量,单位为立方米每吨(m³/t);
4co 、4coz—— 炉口干炉气CO 、CO₂ 成分的体积分数,用百分数(%)表示。
元素氧化反应耗氧重量按式(4)计算:
style="width:9.16671in;height:0.64658in" />2.4 …… (4)
式中:
1.429 ——标准状况下氧气的密度,单位为千克每立方米(kg/m³);
Ge 、Gs 、Gp 、GMn 、Gs——每吨钢水C、Si、Mn、P、S
的氧化重量,单位为千克每吨(kg/t);
Gre-Fo 、GreO-Fezo₃ —— 铁氧化成 FeO 、Fe₂O₃
的耗氧重量,单位为千克每吨(kg/t)。
入炉物料中铁的氧化成氧化亚铁和氧化铁的重量分别按式(5)和式(7)计算:
style="width:1.98665in;height:0.59334in" /> (5)
式中:
GFo— 入炉物料中氧化亚铁的生成量,单位为千克每吨(kg/t), 按式(6)计算:
Gro=G{wx+G'wx+G'wx+G′wx-G₂wx-G₃wx-G₆wx-G₇wx₂ … …(6)
式中:
G;、G{、G5、G6 — 出炉钢渣、炉尘、兑铁水时撒失铁渣黏结物、吹炼中喷渣
等重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₂ 、G₃ 、G₆ 、G₇ ——铁水带渣、废钢、铁矿石、氧化铁皮等重量,单位为千克
每吨(kg/t);
wxj、wxi、wx、wx、wx2、wx、wxs、wx;—
出炉钢渣、炉尘、兑铁水时撒失铁渣黏结物、吹炼中喷
渣、铁水含渣、废钢、铁矿石、铁皮等氧化亚铁含量的质
量分数,用百分数(%)表示。
style="width:2.57995in;height:0.59994in" /> ………………………… (7)
式中:
Greo₃— 入炉物料中氧化铁的生成量,单位为千克每吨(kg/t), 按式(8)计算:
Greo=Gwy+G'wy+Gswy+G₆wy-G₂wy-G₃wys-G₆wy-G₇wy₁
…… (8)
式中:
wy;,wyj 、wy; 、wx 、Wya 、Wys 、Wys 、wy——
出炉钢渣、炉尘、兑铁水时撒失铁渣黏结物、吹炼中喷
渣、铁水含渣、废钢、铁矿石、铁皮等氧化铁含量的质
量分数,用百分数(%)表示。
入炉物料中非铁元素的氧化重量按式(9)计算:
style="width:3.36001in;height:0.37334in" /> (9)
式中:
G; — 入炉物料中某种非铁元素的氧化重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₁ 、G₃— 铁水、废钢重量,单位为千克每吨(kg/t);
w; — 入炉物料中某种非铁元素成分的质量分数,用百分数(%)表示;
w; — 脱氧出钢前炉内某种非铁元素成分的质量分数,用百分数(%)表示;
— 脱氧出钢前炉内钢水总重量,单位为千克每吨(kg/t), 按式(10)计算:
style="width:7.69344in;height:1.32in" />
…………
(10)
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式中:
G
wc 、WMn 、Ws、
Wc 、WM' 、wsr、
— — 终渣含钢珠重量(一般波动在终渣重量的2%~10%之间),单位为千
克每吨(kg/t);
wp 、ws — 入炉物料中 C、Mn、Si、P、S 的质量分数,用百分数(%)表示;
wp 、ws——脱氧出钢前钢水中C、Mn、Si、P、S 的质量分数,用百分数(%)表示。
7.1.4 炉衬侵蚀的重量可用钙镁平衡法计算,也可按铁水量的0.3%计。
7.1.5 收入物料重量总和按式(11)计算:
∑G=Gi+G₂+G₃+G₄+G₅+G6+G₇+G₈+G,+Gi+Gn+Gi₂+Gi₃+G₁
…… (11)
式中:
G₂- 铁水带渣重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₁— 石灰重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₅— 镁砂重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₆— 铁矿石重量,单位为千克每吨(kg/t);
G,— 氧化铁皮重量,单位为千克每吨(kg/t);
Gs— 萤石重量,单位为千克每吨(kg/t);
G 。— 生白云石重量,单位为千克每吨(kg/t);
G1o— 铁合金重量,单位为千克每吨(kg/t);
Gu— 入炉氧重量,单位为千克每吨(kg/t);
Gi₃—— 吸入空气的重量,单位为千克每吨(kg/t);
G₁— 炉衬侵蚀的重量,单位为千克每吨(kg/t);
XG 收入物料重量总和,单位为千克每吨(kg/t)。
7.2.1 经测定得到以下各项的物料重量: G 出炉钢水重,G{=1000 kg/t;
G2—
终渣含钢珠重量(一般波动在终渣重量的2%~10%之间),单位为千克每吨(kg/t);
G?—— 出炉钢渣重量,单位为千克每吨(kg/t);
G′ 出炉炉尘重量,单位为千克每吨(kg/t);
G 兑铁水撒失铁渣黏结物重量,单位为千克每吨(kg/t);
Gi 吹炼中喷渣重量,单位为千克每吨(kg/t)。
7.2.2 出炉炉气重量按式(12)计算:
style="width:6.15991in;height:0.68002in" /> (12)
式中:
G/ 出炉炉气重量,单位为千克每吨(kg/t);
4N₂— 炉口干炉气 N₂ 成分体积分数,用百分数(%)表示。
7.2.3 物料水分生成水蒸气的量按式(13)计算:
style="width:1.00662in;height:0.3333in" /> ………………………… (13)
式中:
G′ 物料水分生成水蒸气的重量,单位为千克每吨(kg/t)。
7.2.4 物料各项收入总和
style="width:0.35416in;height:0.25974in" />
与已测各项支出总和之差即为差值△G, 按式(14)计算:
△G=ZG-(G/+G+G+ … …+Gs) … … … … … … … … … …(14)
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式中:
△G— 物料平衡差值,单位为千克每吨(kg/t);
G′ 出炉钢水重,G{=1000 kg/t。
差值包括未测出的支出及误差。物料平衡允许相对误差值为±5%以内,按式(15)计算:
style="width:2.07334in;height:0.68002in" /> (15)
7.2.5 支出总和计算按式(16)计算:
style="width:4.09334in;height:0.35992in" /> (16)
式中:
2G' 物料支出总和,单位为千克每吨(kg/t)。
将物料平衡各收、支项的计算结果列入表1中。
表 1 物料平衡表
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8.1.1 铁水带入的物理热量按式(17)计算:
Q₁=G₁(Cit₁—Ciet.+217.44) ………………………… (17)
式中:
Q₁ — 铁水带入的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
C₁ — 铁水在0℃至t₁ 间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
t₁ —— 入炉铁水的温度,单位为摄氏度(℃);
Ci 。 —— 铁水在0℃至t。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
t 环境温度,单位为摄氏度(℃);
217.44——铁的熔化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
8.1.2 铁渣带入的物理热量按式(18)计算:
Q₂=G₂(C₂t₂—Czet 。+209.08) ………………………… (18)
式中:
Q² — 铁渣带入的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
C₂ - 铁渣在0℃至 t₂ 间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
t2 — 入炉铁渣的温度,单位为摄氏度(℃);
C2e - 铁渣在0℃至t。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
209.08——入炉铁渣的熔化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
8.1.3 元素氧化放出的热量按式(19)计算:
Q³=9199.52×0.9Gc+32746. 11×0. 1Gc+32169.05Gsi+7004. 18GMn
+24069.29Gp+9270.61×0.3Gs+4775.39GFe-Fo+7367.98GFe-Fe₂O₃ … (19)
式 中 :
Q³ ——元素氧化放出的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
9199.52、32746.11 ——碳元素氧化成一氧化碳和二氧化碳的化学反应热,按
90%生成一氧化碳、10%生成二氧化碳计算,单位为
千焦每千克(kJ/kg);
32169.05、7004.18、24069.29、9270.61——硅、锰、磷、硫元素氧化的化学反应热,其中硫元素按
30%生成二氧化硫计算,单位为千焦每千克(kJ/kg);
4775.39、7367.98 ——铁元素氧化成氧化亚铁及氧化铁的化学反应热,单位
为千焦每千克(kJ/kg)。
8.1.4 成渣反应放出的热量按式(20)计算:
style="width:4.64007in;height:0.62656in" /> (20)
式中:
Q — 成渣反应放出的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
2103.34、5093.19—Si、P 的氧化反应热,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
8.1.5 炉衬烧损带入的物理热量按式(21)计算:
Q5=G(Cit₄—Cete) ………………………… (21)
式中:
Q₅- 炉衬烧损带入的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
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C— 被侵蚀的炉衬在0℃至 t₁
间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)];
ti4 — 被侵蚀的炉衬在兑铁水时的平均温度,单位为摄氏度(℃);
Cue— 被侵蚀的炉衬在0℃至
t。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)]。
8.1.6 热量总收入按式(22)计算:
2Q=Q₁+Q₂+Q₃+Q+Q ………… … ……… (22)
式中:
∑Q— 热量总收入,单位为千焦每吨(kJ/t)。
8.2.1 钢水带出的物理热量按式(23)计算:
Q′=G{(C{t′-Clet.+271.8) ………………………… ( 23)
式中:
Q′ — 出炉钢水带出的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
C/ —— 出炉钢水在0℃至t 间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
t 出炉钢水的温度,单位为摄氏度(℃);
Cle —— 出炉钢水在0℃至t。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg
· ℃)];
271.8 ——钢的熔化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
8.2.2 钢珠带出的物理热量按式(24)计算:
Q2=G2(C2t₂-C₂t.+271.8) ………………………… ( 24)
式中:
Q2—— 钢珠带出的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
C:— 钢珠在0℃至t 间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)];
t:— 出炉钢珠的温度,单位为摄氏度(℃);
C)。 钢珠在0℃至t。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)]。
8.2.3 钢渣带出的物理热量按式(25)计算:
Q³=G3(CSt³-CSet 。+209.08) ………………………… ( 25)
式中:
Q³— 钢渣带出的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
C!— 钢渣在0℃至t 间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)];
t³—— 出炉钢渣的温度,单位为摄氏度(℃);
C 。— 钢渣在0℃至t。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)]。
8.2.4 物料分解反应吸收的热量按式(26)计算:
Q′=5151.73GF₂o₃+4072.88Gco₂-caco₈+2304.06Gco₂=M₈cO₈ (26)
式中:
Q' — 物料分解反应吸收的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
5151.73、4072.88、2304.06—
物料分解成氧化铁及二氧化碳所需要的化学反应热,单位为千焦
每千克(kJ/kg);
Gcoz Caco₃
—石灰和白云石中碳酸钙生成二氧化碳的量,单位为千克每吨(kg/t);
Gco₂-MgCO₃ —— 白云石中碳酸镁生成二氧化碳的量,单位为千克每吨(kg/t)。
8.2.5 炉气带出的物理热量按式(27)计算:
Q′=G′(Cit′-Cit 。) ………………………… (27)
式中:
Q°— 炉气带出的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
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C/— 炉 气 在 0 ℃ 至t 间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
t 炉口出炉气的温度,单位为摄氏度(℃);
Ci 。—— 炉 气 在 0 ℃ 至t
。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)]。
8.2.6 冷却水带走的物理热量按式(28)计算:
Q⁶=G(Cwt₂w-Ciwtiw) ………………………… ( 28)
式 中 :
Q⁶ 冷却水带走的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
G。 - 氧枪、水冷炉口、耳轴等处冷却水的总重量,单位为千克每吨(kg/t);
C₂w— 冷 却 水 在 0 ℃ 至t₂w
间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)];
t₂w— 冷却水出水的温度,单位为摄氏度(℃);
Ciw— 冷 却 水 在 0 ℃ 至 tw
间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)];
tw ——冷却水进水的温度,单位为摄氏度(℃)。
8.2.7 炉尘带出的物理热量按式(29)计算:
Q′=G4(C4t'—Ct 。+209.08) (29)
式 中 :
Q' 炉尘带出的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
C⁴ 炉 尘 在 0 ℃ 至t/ 间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
出炉炉尘的温度,单位为摄氏度(℃);
Cle —— 炉 尘 在 0 ℃ 至t
。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)];
209.08 — — 炉尘的熔化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
8.2.8 物料中水分蒸发带出的热量按式(30)计算:
Q{=G{[C(100-t.)+2253.88+1.24(Ct′- 15.05)] …………… (30)
式 中 :
Q{—— 物料中水分蒸发带出的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
C'— 水 在t。至100℃平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)];
Ca—— 水 蒸 气 在 0 ℃ 至t
间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg · ℃)]。
8.2.9 炉体表面散发的热量按式(31)计算:
style="width:1.62667in;height:0.64658in" /> ………… …………… (31)
式 中 :
Q—— 炉体表面散发的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
T —— 转炉冶炼周期,单位为分钟(min);
A ——第 i 部分炉体表面散热面积,单位为平方米(m²);
qi-— 第 i 部分炉体表面平均面积热流量,单位为千焦每平方米小时[kJ/(m²
·h)], 如不能直接
测量,可按式(32)计算:
style="width:6.62011in;height:0.68002in" /> (32)
式 中 :
e ——炉体表面黑度;
to—— 第 i 部分炉体表面平均温度,单位为摄氏度(℃);
α — — 对流给热系数,单位为千焦每平方米小时[kJ/(m² ·h)],
见式(33)、式(34)和式(35)。
无风时,按式(33)计算:
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1
α=A(t—t 。) …… ………………… (33)
式中:
A—— 系数,散热面向上时A=11.7, 向下时A=6.3, 垂直时A=9.2。
当风速W,≤5
当风速W>5
m/s 时,按式(34)计算:
αa=22.2+15. 1W
m/s 时,按式(35)计算:
…………………………
(34)
style="width:1.66663in;height:0.36014in" />
…………………………
(
35)
8.2.10 炉口辐射损失的热量计算按式(36)计算:
式中:
style="width:5.93335in;height:0.69248in" />
………………
(36)
Qio——炉口辐射损失的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
A, 炉口面积,单位为平方米(m²);
φ— 角度系数。
8.2.11 撒失铁渣损失的热量按式(37)计算:
style="width:4.55338in;height:0.66in" />
………………
(37)
式中:
Q₆ — 撒失铁渣损失的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
C) ——
撒失铁渣在0℃至style="width:0.75238in;height:0.64658in" />间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg
· ℃)]; C? 。 —
撒失铁渣在0℃至t。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
217.44 — 撒失铁渣的熔化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
8.2.12 喷出炉渣损失的热量按式(38)计算:
style="width:4.55338in;height:0.6666in" /> …………………… (38)
式中:
Qi₂ —— 喷出炉渣损失的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
C6 —
喷出炉渣在0℃至style="width:0.74583in;height:0.66in" />间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg
· ℃)];
C′ 。 —
喷出炉渣在0℃至t。间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
209.08— 喷出炉渣的熔化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg)。
8.2.13
当炉口不能布置测点时,可将热平衡测试体系界面移到烟道处,计算热损失时需增加以下3项
计算:
a) 炉口逸气损失的热量按式(39)计算:
Q¹3=Via(C'ati-Cit) ………………………… (39)
式中:
Qi- 炉口逸气损失的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
Cl₃— 炉口逸气在0℃至t/
间的平均比热容,单位为千焦每立方米摄氏度[kJ/(m³℃)];
Ci3e——炉口逸气在0℃至t。间的平均比热容,单位为千焦每立方米摄氏度[kJ/(m³℃)];
Vis— 每吨钢的炉口逸气量,单位为立方米每吨(m³/t), 按式(40)计算:
style="width:8.61998in;height:1.11342in" />
……
(40)
GB/T 34476—2017
式中:
P₁— 炉口处的炉气表压,单位为帕斯卡(Pa);
H—— 炉口至烟罩下沿的高度,单位为米(m);
μ —流量系数,厚墙μ=0.82,薄墙μ=0.62(当δ\<3.5d
时为薄墙,δ为炉墙的厚度,d 为炉口的
当量直径);
b — 炉口周长,单位为米(m);
P.—— 环境大气压,单位为帕斯卡(Pa);
r。——环境温度下的空气密度,单位为千克每立方米(kg/m³), 见式(41)。
style="width:2.83326in;height:0.9933in" /> ( 41)
ry—t/ 下炉气密度,单位为千克每立方米(kg/m³), 见式(42)。
style="width:2.90658in;height:1.0065in" /> (42)
式中:
style="width:6.91338in;height:0.6666in" />
b) 汽化烟道蒸汽获得的热量按式(44)计算:
…………
(
43)
style="width:3.89337in;height:0.61336in" /> ………………………… (44)
式中:
Q¹— 汽化烟道蒸汽获得的热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
G¹—— 每吨钢水的产汽量,单位为千焦每吨(kg/t);
h— 蒸汽的热焓,单位为千焦每千克(kJ/kg);
Ci— 水蒸气在0℃至 t 间的平均比热容,单位为千焦每千克摄氏度[kJ/(kg ·
℃)];
t′— 给水温度,单位为摄氏度(℃);
y" 汽化潜热,单位为千焦每千克(kJ/kg);
W — 蒸汽湿度,以百分数(%)表示。
c) 炉口至测点间烟道表面散热量 Qi 计算,同8.2.9。
8.2.14 当热平衡体系界面由炉口移至烟道时,计算炉气带出的热量 Q\$
(见8.2.5)中的炉口干炉气量
V'用烟道测点处的干烟气量Vl₆ 代替,按式(45)计算:
style="width:2.66664in;height:0.71984in" />
…………………………
(
45)
式中:
Vs— 烟道测点处干烟气量,单位为立方米每吨(m³/t);
4co— 烟道测点处烟气中一氧化碳含量的体积分数,用百分数(%)表示;
4co₂— 烟道测点处烟气中二氧化碳含量的体积分数,用百分数(%)表示。
8.2.15 烟道表面散热量Qis计算同8.2.9。
8.2.16 热平衡各项收入热量总和
style="width:0.39178in;height:0.28809in" />
与已测各项支出热量总和之差即为差值△Q, 按式(46)计算:
△Q=2Q- (Q'+Q′+Q′+……+Qi) …………………… (46)
式中:
△Q-- 热平衡差值,单位为千焦每吨(kJ/t);
GB/T 34476—2017
Q6—
冷却水带出的物理热量,单位为千焦每吨(kJ/t);
Qls— 烟道表面散热量,单位为千焦每吨(kJ/t)。
差值包括未测出的支出热量及误差。热平衡允许相对误差值为士5%以内,见式(47)。
style="width:2.04659in;height:0.69322in" /> (47)
8.2.17 支出热量总和计算按式(48)计算:
∑Q'=Q'+Q²+Q³+ … …+Q's+ △Q …………………… (48)
式中:
∑Q' 支出热量总和,单位为千焦每吨(kJ/t)。
热效率按式(49)或式(50)计算:
style="width:3.15343in;height:0.6732in" /> (49)
式中:
η——转炉热效率,用百分数(%)表示。
当热平衡体系界面移至烟道时,有余热蒸汽产生时,应按式(50)计算:
style="width:3.51325in;height:0.68662in" /> ( 50)
将热平衡各收、支项热量的计算结果列入表2中。
表 2 热平衡表
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GB/T 34476—2017
表 2 (续)
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转炉热平衡测试主要经济技术指标见表3。
表 3 主要技术经济指标
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热平衡测试报告包括以下内容:
a) 前言;
b) 主要设备概况及生产状况;
c) 主要测定数据;
d) 物料平衡表;
e) 热平衡表;
f) 主要技术经济指标;
g) 分析与改进建议;
h) 测定单位、负责人、报告人、审核人(签字)。
GB/T 34476—2017
(资料性附录)
设备及转炉概况
设备及转炉概况见表 A.1。
表 A.1 设备及转炉概况
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GB/T 34476—2017
(资料性附录)
测试前一个月生产状况
测试前一个月生产概况见表 B.1。
表 B.1 测试前生产概况
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GB/T 34476—2017
(资料性附录)
主要测试项目
主要测试项目见表C.1。
表 C.1 主要测试项目
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GB/T 34476—2017
表 C.1 ( 续 )
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GB/T 34476—2017
表 C.1 ( 续 )
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表 C.1 ( 续 )
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表 C.1 ( 续 )
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表 C.1 ( 续 )
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更多内容 可以 GB-T 34476-2017 转炉热平衡测试与计算方法. 进一步学习