高炉炼铁工考试计算题.docx
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高炉炼铁工考试计算题
计算题
A级：
1、已知高炉冶炼炉料硫负荷为4.8kg／t-P,煤气带走7%，铁水含硫量为0.045%，渣量Q=400kg／t-P,计算硫在渣铁间的分配系数Ls。
A级
解
跟据硫平衡：
冶炼1吨生铁，硫平衡方程式为：
=22.3
故硫在渣铁间的分配系数Ls为22.3.
2.已知生铁含铁94.5%，冶炼过程中不加金属炉料，直接还原度
，试计算冶炼每吨生铁的直接还原铁的耗碳量，以及因还原产生CO的体积。
解：
12kg56kg22.4m3
M940
V
计算得：
M=97.2（kg）
V=181.44（m3）
故：
冶炼每吨生铁的直接还原耗碳量为97.2kg，因还原产生CO体积为181.44m3。
3、若高炉冶炼需要富氧3%，高炉风量为4200m3/min，氧气纯度99%，试计算向鼓风中兑入的富氧气体量（不计管道损失）。
A级
解：
由富氧率公式：
制氧厂每小时需供给9702m3的氧气，才能使高炉富氧3%。
4.某有效容积1260m3高炉，矿批重30t，焦批重8t，压缩率为15%，求：
从料面到风口水平面的料批数（冶炼周期）。
（γ矿取1.8，γ焦取0.5，工作容积取有效容积的85%）
答案：
工作容积＝1260×0.85＝1071
每批料的炉内体积＝（30/1.8+8/0.5）×0.85＝27.77m3
到达风口平面的料批数＝1071/27.77≈39
经过39批料到达风口平面。
5.已知：
某高炉矿种为：
烧结矿7000kg/批，含Fe：
50.8%，含S：
0.028%，海南矿500kg/批，含Fe：
54.8%，含S：
0.148%，锰矿170kg/批，含Fe：
12.0%，焦碳为2420kg/批，含S为0.74%，求硫负荷。
（精确到小数点后1位）
答案：
每批料带入的铁量为：
7000×0.508+500×0.545+170×0.12＝3848.9kg
每批料带入的硫量为：
7000×0.00028+500×0.00148+2420×0.0074＝20.6kg
硫负荷＝20.6/（3848.9/0.95）×1000＝5.1kg
硫负荷为5.1kg。
6.某2500m3高炉日产5000吨铁，风量5000m3/min，某日因故减风至3500m3/min。
两小时恢复正常，问：
减风两小时影响产量多少？
答案：
每立风产铁：
5000/（5000×24×60）
影响风量：
（5000-3500）×2×60
影响铁量：
5000/（5000×24×60）×［（5000-3500）×2×60］＝125（吨）
7、某高炉有效炉容为2000m3，某日消耗焦炭2300吨,产出铁水4330吨，其中有[Si]=1.5%的合格铸造铁和[S]=0.076%的两炉次铁水，产量分别为136吨和80吨，其余是炼钢用合格铁水，求当日的利用系数及焦比。
解:
由题意,高炉产合格铁水为
P=4330+136*1.14-80=4405.0（吨）
K=2300/4405*1000=522（kg/t）
8、已知某高炉富氧量为3000m3/h，氧气纯度为98%，焦比380kg/t，碳比140kg/t，焦炭和煤粉的含量分别为86%和75%，碳素燃烧率为70%，
试计算：
（1）冶炼一吨铁需要多少氧气？
（2）富氧比不富氧增产多少？
解：
（1）吨铁风口前燃烧碳量=（380*86%+140*75%）*70%=431.8
吨铁所需氧气=431.8*.933/0.98=411.1（m3）
（2）富氧增产P=3000/411.1*24=175（吨）
9、高炉取样时煤气常常带有一部分氧气，同时也带着一部氮气，因此实际煤气成份，应做调整。
取样分析的煤气成份为（%）：
CO2
CO
H2
CH4
N2
O2
合计
14.9
28.9
1.2
0.6
54.2
0.2
100
计算实际煤气中各种成份的含量。
解:
设煤气量为100m3,可得出
空气带进来的氮气量=0.2/0.21*0.79=0.75
原有氮气量=54.2-0.75=53.45
扣除空气量后总量=100-0.2/0.21=99.05
实际煤气成分：
CO2=14.9/99.05*100%=15.0%
CO=28.9/99.05*100%=29.2%
H2=1.2/99.05*100%=1.2%
CH4=0.6/99.05*100%=0.6%
N2=53.45/99.05*100%=54.0%
10、某高炉矿批8.0吨，综合品位56.4%，某班因上料工操作原因，每批多上焦150kg共3小时。
求：
炉温变化情况（为简化计算,生铁含Fe＝94%，不考虑铁收得率，[Si]±1%影响焦比40kg/tFe）
解：
每批料铁量＝8×56.5%/0.94＝4.8吨
多上焦炭相当于焦比上升150/4.8＝31.25kg/tFe
则炉温将上升31.25/40=0.78%
11、某高炉300立方米，月均系数2.5，该炉每小时平均喷煤量3.2t，综合冶强1.4，求该炉月喷煤比及干焦比。
（煤量换系数为0.8）
解：
1．喷煤比＝3200×24/300×2.5＝102.4kg/tFe
2．干焦比＝1.4/2.5×1000－102.4×0.8＝478.08kg/批
12、某300立方米高炉本月因高炉炉况不顺，休风300分钟，问本月高炉休风率是多少？
按该月为30天。
解：
本月总时间为30×24×60=43200分钟
休风率为300÷43200×100%=0.69%
13、炼铁厂高炉总容积为1500立方米，3月份计划高炉利用系数为3.5t/m3.d，入炉品位为60%，焦比为550公斤/吨，筛下焦比例按5%。
请分别计算
3月份计划生铁产量，计划用矿量和计划用焦量。
1）计划生铁产量=利用系数×高炉炉容×工作日
=3.5×1500×31=162750吨；
2）计划用矿量=计划生铁产量×铁水含铁量/入炉品位
=162750×95%/60%=257687吨
3）计划用焦量=计划生铁产量×焦比/（1-筛下焦比例）
=162750×0.55/（1-5%）
=94223吨
14、已知1吨铁的渣量为750kg，渣中ωSiO2=40.1%,每批料出铁量为10吨，炉渣碱度变化0.1，假定石灰石有效碱度为50%，则每批料的石灰石变动量为多少？
解：
=602（kg/批）
15.有一横断面变化的水泵出口管,第一断面直径d1=0.2米,第二截面d2=0.1米,流速C2=1米/秒,试求第一断面流速是多少?
答案:
解：
根据F1×C1=F2×C2
C1=F2×C2/F1=πd22/4×C2/πd12/4=0.12×1/0.22
=0.25米/秒
答：
第一断面水的流速为0.25米/秒。
16.某高炉矿批重56吨，其中烧结矿40吨，球团矿10吨，生矿6吨，含铁量分别为54%、65%、62%，进入生铁中的铁量为99.5%，生铁中含铁量为94.5%，请计算该高炉每批料的理论出铁量（保留小数点后一位数字）。
解：
假设该高炉每批料的理论出铁量为X吨，则：
X×94.5%=[40×55%+10×65%+6×62%]×99.5%
X=34.095吨
答：
该高炉每批料的理论出铁量是34.095吨。
17.某高炉有效容积600米3，有效容积利用系数为3.2吨/日·米3，每天消耗焦碳（干焦）760吨，喷煤量150千克/吨铁，煤粉的置换比为0.8，求吨铁的焦比、燃料比和综合焦比。
解：
生铁产量=有效容积×利用系数=660×2.2=1320t
焦比=660/1320=0.5（t/t）=500kg/t
燃料比=500+80=580kg/t
综合焦比=500+80×0.8=564kg/t
答：
吨铁的焦比、燃料比和综合焦比分别为500kg/t、580kg/t、564kg/t。
18.某高炉有效容积为2500m3，焦碳冶炼强度为1.1T/m3，昼夜产生铁6600T，试求：
（1）有效容积利用系数；
（2）焦比。
解：
（1）有效熔剂利用系数=昼夜产生铁量/Vu＝6600/2500＝2.64（T/m3·d）
（2）焦比=Vu×I/Q=（2500×1.1）/6400＝417kg/TFe
答：
有效熔剂利用系数2.64（T/m3·d），焦比417kg/TFe
19.某420m3高炉，当日产铁1596吨，求该高炉其利用系数？
解：
高炉利用系数=产量（吨/日）/有效容积
=1596/420
=3.8（t/m3.d）
答：
该高炉的利用系数为3.8t/m3.d。
20.某420m3高炉，当日消耗含水8%的焦碳860吨，求该高炉冶炼强度？
解：
高炉冶炼强度=日消耗干焦量（吨/日）/有效容积
=860*（1-8%）/420
=1.88（t/m3.d）
答：
该高炉的冶炼强度为1.88t/m3.d。
21.某380m3高炉，当日焦碳批重4.8吨，矿批12.4吨，求该高炉的焦碳负荷？
解：
焦碳负荷=矿石批重（吨）/焦碳批重（吨）
=12.4/4.8=2.58
答：
该高炉的焦碳负荷为2.58。
22.某380m3高炉，矿批12.4吨，入炉矿综合品位为58.6%，铁收得率为98.5%，生铁含铁94.5%，问该高炉理论批铁量为多少？
解：
该高炉理论批铁量=矿石批重（吨）*入炉矿综合品位*铁收得率/生铁含铁
=12.4*58.6%*98.5%/94.5%
=7.57（吨/批）
答：
该高炉理论批铁量为7.57吨。
23.某380m3高炉，矿批12.4吨，入炉矿综合品位为58.6%，焦碳批重4.8吨，焦碳含水8%。
生铁控制[Si]量为0.6~1.0%，实际已下降到0.4%。
问工长每批料最少应加多少焦碳才能将炉温控制在正常水？
（已知生铁[Si量]的变化1%，影响焦比55㎏/t，铁收得率为98.5%，生铁含铁94.5%）
解：
该高炉理论批铁量=矿石批重（吨）*入炉矿综合品位*铁收得率/生铁含铁
=12.4*58.6%*98.5%/94.5%
=7.57（吨/批）
生铁[Si]由0.4%提高到0.6%每吨应加干焦量
=（0.6–0.4%）*55/1%
=11（㎏/t）
每批料应加干焦量=11*7.57
=83.27（㎏/批）
每批料应加湿焦量=83.27/（1-8%）
=90.51（㎏/批）
≈90（㎏/批）
答：
工长每批料最少应加90焦碳才能将炉温控制在正常水平。
24.某380m3高炉，矿批12.4吨，入炉矿综合品位为58.6%，焦碳批重4.8吨，焦碳含水8%。
问该高炉理论焦比是多少（已知铁收得率为98.5%，生铁含铁94.5%）
解：
该高炉理论批铁量=矿石批重（吨）*入炉矿综合品位*铁收得率/生铁含铁
=12.4*58.6%*98.5%/94.5%
=7.57（吨/批）
该高炉理论焦比=4.8*（1-8%）*1000/7.57
=583（㎏/t）
答：
该高炉理论焦比是583㎏/t。
25.已知煤粉对焦炭的置换比分别为0.8，每小时上料批数为7批，焦炭负荷为3.5，每小时增加1t煤粉时，应如何调整负荷？
解：
每批增减焦炭量=增减喷吹物（㎏/h）/每小时上料批数（批/h）×置换比
=1000/7×0.8=114（㎏/批）
答：
每批应减焦炭量为114㎏
26.已知烧结矿碱度从2.1降到1.90，烧结矿含SiO25.3%,吨铁配烧结矿1.2吨，假定石灰石有效碱度为50%，应如何调整吨铁石灰石用量?
解：
1t烧结矿需加石灰石
=5.3%*1000*（2.1-1.9）/0.5=21.2（㎏/t（烧结矿）
每吨铁加石灰石
=21.2*1.2=25.44（㎏/吨）
≈25（㎏/吨）
答：
吨铁石灰石应加25㎏。
27.吨铁炉料带入WCaO料=125.4㎏/t，吨铁炉尘带走WCaO尘=1.35㎏/t，渣中ω（CaO）含量38.11%，用简单方法计算吨铁渣量为多少？
解：
渣量=（WCaO料－WCaO尘）/ω（CaO）=（125.4－1.35）/38.11=325.5（㎏/t）
答：
吨铁渣量为325.5㎏。
28.某高炉仪表风量2650m3/min，算得实际风量2278m3/min，则高炉送风系统的漏风率为多少？
解：
仪表风量－实际风量V风仪－V风实
α==
仪表风量V风仪
2650－2278
==0.14或14%
2650
答：
高炉送风系统的漏风率为14%。
29.已知某高炉日产量5000吨，全天消耗焦炭1833吨，煤粉875吨，其中焦炭含水4.0%，试计算焦比以及燃料比？
答案：
焦比=1388×1000/（1-4%）/5000=352kg/t
燃料比=焦比+875×1000/5000=527kg/t
30、已知某高炉日产5000吨，利用系数完成2.381t/d×m3，日消耗焦炭数量1833吨，焦炭含水分4%，试计算次高炉的冶炼强度？
答案：
高炉有效容积=5000/2.381=2100m3
冶炼强度=1833×（1-4%）/2100=0.8379t/m3
31.已知某高炉吨铁矿耗1.65t/t，矿批52吨，焦炭负荷5.0t/t，燃料比510kg/t，日产需要达到6000吨，试计算此高炉的8小时下料批数和焦炭批重、每天消耗煤量？
答案：
焦炭批重=52/5.0=10.4t/批
8小时下料批数=6000×1.65/52=63.5批
每天消耗煤粉量=（510-10.4*1000*1.65/52）*6000/1000=1080吨/天
32．某高炉炉顶煤气化验成分为CO21.8%、CO220.3%、H22.5%、N255.4%；C气化＝370.05kg/t；干风氧量O风＝23.5%、鼓风湿度1.5%；O料＝368.16kg/t、O喷＝3.5kg/t；H料＝2.8kg/t；H喷＝3.5kg/t；N料＝1.5kg/t；N喷＝0.9kg/t；喷吹煤粉使用压缩空气0.06m3/kg；无钟炉顶使用氮气为2500m3/h；日产生铁5500t/d。
计算该炉风量及煤气量。
答案：
（1）先计算单位生铁的N其它,N其它＝2500
24/5500＝10.91m3/t
（2）再用C、N平衡法求V风和V煤气
V煤气＝1.8667·C气化/（CO+CO2+CH4）
V风＝N2·V煤气-[0.8（N料+N喷）+N其它]/N风
代入数据得：
V煤气＝1640.8m3/t
V风＝1171.5m3/t
33.1000m3高炉焦比420kg/t，煤比120kg/t，ωc焦=85.23%，ωc煤=80.0%，V风=1280m3/t，大气鼓风，湿度2%。
问燃料在风口前的燃烧率为多少？
解：
燃烧率=WC风/WC燃
风口前燃烧的碳量WC风=V风/v风
燃料带入碳量=K·WC焦+M·WC煤
WC风=V风/v风
=1280/4.325=295.95（kg/t）
WC燃=420×0.8523+120×0.80=453.97（kg/t）
燃料风口前的燃烧率=WC风/WC燃=295.95/453.97=0.652或65.2%
如果煤粉在风吕前的燃烧率达到80%-85%,则焦炭在风口前的燃烧率为：
295.95—120×0.8×0.80
=
420×0.8523
=0.612或61.2%
答：
燃料风口前的燃烧率为65.2%
34.已知某420m3高炉，高炉的工作容积为340m3，当日产铁1596吨，冶炼1t生铁所用炉料的体积为1.85m3炉料在炉内的平均压缩率为11%。
问其冶炼周期为多少小时？
解：
冶炼周期按时间计算
24V工
t=
PV料（1—C）
24*340
=————————————
1596*1.85*（1-11%）
=3.1（小时）
答：
该高炉冶炼周期为3.1小时。
35、已知某高炉风口直径120mm，共计20个风口，风量为2500m3/min，热风压力350kpa，热风温度1200℃，标态鼓风密度为1.29kg/m3，试计算此高炉的实际风速、鼓风动能。
答案：
标准风速=2500/60/（π*0.25*0.122*20）2500/60/0.2262=184m/S
实际风速=（101.25*184*（273+1200））/（273*（101.25+350））=223m/S
鼓风动能=2500*1.29/60/20*0.5*223*223=66823
36、已知某高炉煤气发热值Q高＝3200KJ/m3，焦炉煤气发热值Q焦＝1800KJ/m3，要求混合后的发热值Q混达到4500KJ/m3，当一座热风炉每小时耗煤气量为3000m3时，计算一座热风炉需混入焦炉煤气量为多少？
答案：
解：
V＝（Q混-Q高）÷（Q焦-Q高）×100%
＝（4500-3200）÷（18000-3200）×100%＝8.78%
需混入量＝3000×8.78%＝263m3/h
答：
需混入焦炉煤气量为263m3/h。
37、某高炉的有效容积为2516m3，其炉缸安全容铁量为459t，若每昼夜生铁量按5600t计算，且每次铁量波动系数取1.2，求此高炉每昼夜要安排多少次铁？
（取整数位）（难易程度A）
解：
N＝P·λ/T安＝5600×1.2/459＝14.64≈15次
答：
此高炉每昼夜要安排15次铁。
38、某高炉有效容积2500m3，日消耗焦炭2475t，计算该炉的冶炼强度。
（难易程度A）
解：
I＝QK/Vu＝2475/2500＝0.99t/m3·d
答：
该高炉的冶炼强度为0.99t/m3·d。
39、某厂三号高炉日产制钢铁1800t，日耗焦炭756t，当日每吨铁喷煤88kg/t·Fe，计算该高炉当日的综合焦比K综是多少？
（难易程度A）
解：
K综＝（Q焦+Q煤）/P＝756×1000+（88×1800）×88/1800＝490.4kg/t·Fe
答：
该高炉当日综合焦比为490.4kg/t·Fe。
40、某高炉日上料244批，每批出铁9.5t，实际出铁2346t，求铁量差是多少？
（难易程度B）
解：
铁量差＝理论出铁量－实际出铁量＝244×9.5-2346＝-28t
答：
该高炉日铁量差为-28t。
41、某高炉容积为800，去年1～6月份生产生铁228636t，其中合格生铁226436t，问该炉去年上半年的高炉利用系数是多少？
生铁合格率是多少？
（保留2位小数，每月为30天）解：
一天产铁量P＝228636吨÷180＝1270.2t/d
高炉利用系数ηv＝P/V＝1270.2/800＝1.58t/m3·d
生铁合格率＝合格生铁量/总出铁量×100%
＝226436/228636×100%＝99.03%
答：
该炉去年上半年的高炉利用系数是1.58t/m3·d，生铁合格率是99.03%。
42、已知炉缸直径8.8m，停炉末次铁出完以后，铁面到炉底侵蚀底面距离1.6m，炉缸容铁量系数0.6，求炉缸内的残铁量是多少？
解：
T＝1/4D2πhrk＝1/4×8.82×3.14×1.6×7.0×0.6＝408.5t
答：
该炉炉缸内的残铁量为408.5t。
43、某高炉的炉缸直径为5.0m，铁口中心线标高为7m，上、下渣口中心线标高分别为8.4m和8.3m，求该高炉的炉缸安全容铁量？
（铁水比重为7.0t/m3，容铁量安全系数为0.6）
解：
T＝π/4D2·h·r·R＝3.14/4×52×1.3×0.6×7＝107.2t
答：
该炉炉缸安全容铁量为107.2t。
44、某高炉料批组成为：
烧结矿44t，球团矿11t，烧结矿含铁量56%，球团矿含铁量为60%，二次铁间下料20批，渣铁比300kg/t，冶炼制钢铁Fe%＝94%，求本次铁应出渣量多少？
解：
批出铁量＝（烧结矿×Fe%+球团矿×Fe%）/94%
＝（44×56%+11×60%）/0.94＝33.2t
本次铁出铁量＝批出铁量×下料批数＝33.2×20＝664t
本次铁出渣量＝664×300＝199200kg＝199.2t
答：
本次铁出渣量为199.2t。
45、已知煤粉对焦炭的置换比为0.8，每小时下料批数7批，焦炭负荷为3.5，每小时若增加1t煤粉，则如何调整负荷。
（1）若减焦炭则减多少？
（2）若增加矿石则加多少？
解：
（1）每批减焦炭量＝1000÷7×0.8＝114kg/批
（2）每批增加矿石＝114×3.5＝400kg/批
答：
若减焦炭则减114kg/批；若增加矿石则增400kg/批。
46.某高炉有效容积2000m3，日消耗烧结矿7000吨，球团矿1000吨，焦炭2000吨，其中，烧结矿TFe=54%；球团矿TFe=65%；冶炼炼钢铁[Fe]=95%。
求：
（1）高炉利用系数；
（2）焦炭负荷；（3）焦比。
答案：
（容易）
（1）高炉利用系数＝（7000×0.54+1000×0.65）/（0.95×2000）
＝2.33t/（m3·d）
（2）焦炭负荷＝（7000+1000）/2000＝4.0t/t
（3）焦比＝2000/（2.33×2000）×1000＝429kg/t
答：
高炉利用系数为2.33t/（m3·d），焦炭负荷为4.0t/t，焦比为429kg/t。
47．矿批重40t/批，批铁量23t/批，综合焦批量12.121t/批，炼钢铁改铸造铁，[Si]从0.4%提高到1.4%，求[Si]变化1.0%时，
（1）矿批不变，应加焦多少？
（2）焦批不变减矿多少？
答案：
（容易）
矿批重不变
△K=△[Si]×0.04×批铁量=1.0×0.04×23=0.92t/批
焦批不变
△P=矿批重－（矿批重×焦批重）/（焦批重+△[Si]×0.04×批铁量）
=40―（40×12.121）/（12.121+1.0×0.04×23）
=2.822t/批
矿批不变，应加焦0.92t/批，焦批不变，应减矿2.822t/批。
48．某高炉焦比为600kg/t·Fe时，风温为1050℃，湿分为16g，计算风温由1050℃提高到1100℃时，节省的焦炭量。
（设不同风温水平影响焦比系数为Q＝0.04%）
答案：
（一般难度）
由ΔK＝a×（t1-t0）-K0
因湿分影响的风温为6×16＝96°
故换算为干风温分别为954°和1004°
所以：
ΔK＝0.04%×（1004-954）×600＝12kg/t·Fe
节省焦炭12kg/t。
49.某高炉冶炼经验得出，生铁中[Si]±0.1%，影响10Kg，当该炉每批料出铁量为3600kg时，生铁[Si]由0.4%上升到0.6%时应调整多少焦量？
答案：
△K＝△[Si]×10×E×H＝（0.6-0.4）/0.1×10×3600/1000＝72kg
每批焦炭应增加72kg。
50.根据下面给定的条件，计
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