炼铁工计算题171讲解.docx

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炼铁工计算题171讲解

1．假定100m3鼓风为基准，其鼓风湿度为f=2.0%，计算炉缸煤气成份的百分含量？

（以100m3鼓风计算）

答案：

由反应式2C焦+O2+（79/21）N2=2CO+（79/21）N2

得一个O2将生成两个CO

CO=[（100-f）×0.21+0.5×f]×2

=[（100―2）×0.21+0.5×2]×2

=43.16m3

N2=（100―f）×0.79=98×0.79=77.42m3

H2=100×2%=2.00m3

∴CO+H2+N2=122.58m3

∵CO=43.16/122.58×100%=35.21%

N2=77.42/122.58×100%=63.16%

H2=2/122.58×100%=1.63%

炉缸煤气成份CO为35.21%，N2为63.16%，H2为1.63%。

2．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：

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。

3．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），（r矿取1.8，r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。

4．请按下列要求变料

已知：

矿批20t（全烧结矿），焦批6350kg（干），不加熔剂，生铁含硅0.6%，炉渣碱度1.15，生铁含铁94%，石灰石有效熔剂性50%，当矿批不变，焦比不变时，换用球团矿2000kg,计算焦炭，熔剂的变动量（不限方法）。

答案：

矿批不变，焦比不变，设变料后焦批为X

X=6482kg（取6480kg）

焦批增加量6480－6350=130kg

用2t球团矿代替烧结矿则（方法一）

原烧结矿含SiO2：

2000×8.7%=174kg

原烧结矿含：

CaO：

2000×11.75%=235kg

球团矿含SiO2：

2000×9%=180kg

球团矿含CaO：

2000×0.6%=12kg

新增焦碳含SiO2：

：

130×7%=9.11kg

设增加灰石量为y：

Y=481kg（取480kg）

焦炭变动量为130kg，熔剂变动量为480kg

（方法二）烧结矿含SiO2：

18000×8.7%=1566kg

球团矿含SiO2：

2000×9%=180kg

焦炭含SiO2：

6482×7%=453.74kg

还原si消耗SiO2：

（18000×53%/94%+2000×64%/94%）×2..14×0.6%=147.8kg

总SiO2=1566+180+453.74－147.8=2051.94kg

烧结矿含cao量：

18000×11.75%=2115kg

球团矿含cao:

2000×0.6%=12kg

设所需石灰石量为y，则：

Y=465kg（取470kg）

注方法一中未考虑变料后铁量增多还原si消耗的SiO2也多。

5．620m3高炉焦批3850kg，焦丁批重200kg，矿批15000kg每小时喷煤8000kg，每小时跑6批料，求焦炭综合负荷。

焦炭综合负荷=15/（8/6+3.85+0.2）=2.79

6．烧结矿碱度从1.25降到1.15，已知烧结矿含SiO2为13.00%，矿批为20t/批，如全部使用烧结矿，如何调整石灰石用量？

（石灰石有效cao为50%）

答案：

一吨烧结矿需加石灰石量：

13.00%×1000×（1.25－1.15）/0.5=26kg，当矿石批重为20t时，全部使用烧结矿时，每批加石灰时26×20=520kg/批

每批加石灰石520kg。

7．某高炉要把铁水含硅量由0.7%降至0.5%，问需要减风温多少？

（已知100℃±焦比20kg，1%si±焦比40kg）

答案：

由1%si±焦比40kg知0.1%si±4kg

所以

减风温（100×8）/20=40℃

8．炼铁厂620m3高炉日产生铁1400t，料批组成为焦批3850kg焦丁批重为200kg，烧结矿批重12000kg,海南矿批重1000kg，大冶球团矿2000kg，每批料出铁8700kg，试计算其冶炼同期（炉料压缩率取12%，原燃料堆比重：

烧结矿1.75，球团矿1.75，焦炭0.5焦丁0.6，海南矿2.6）。

答案：

每吨铁所消耗的炉料体积：

（385/0.5+0.2/0.6+12/1.75+2/1.75+1/2.6）/8.7

=1.886m3

冶炼周期=

小时

9．高炉喷煤7t/h（煤的置换比为0.8），风温1040℃，矿石批重15t，焦炭批重4.05t，每小时7批料，每批料出铁8t，当2#高炉的1#热风炉检修风温降低300℃时，需加焦多少？

（当风温700℃时，每100℃风温影响焦比6%）。

答案：

（1）风温降低必须停煤，应补加焦炭（7×0.8）/7=0.8t/批，停煤后的焦批为4.05+0.8=4.85t

（2）减风温后，每吨铁增加焦炭（4.85/8）×6%=36.4kg降300℃风温后，每批需增加焦炭3×36.4×8=873.6kg，风温降300℃后共加焦800+873.6=1673.6kg（取1670kg）

10．544m3高炉正常的日产量1300t生铁，风量1150m3/min。

某天因上料系统出现故障减风至800m3/min，两小时后恢复正常，问减风影响生铁产量多少？

答案：

（1300/24）×2×[（1150－800）/1150]=33t

减风影响生铁产量33t。

11．380m3高炉干焦批重3.2t，焦炭含碳85%，焦碳燃烧率为70%，大气湿度1%，计算风量增加200m3/min时，每小时可多跑几批料？

答案：

含氧量增加：

200（0.21+0.29×1%）=42.58m3/min

每批料需氧气量：

3.2×1000×0.85×0.7×[22.4/（2×12）]=1776.4m3

每小时可多跑料（42.58×60）/1776。

4=1.44批

每小时可多跑1.44批。

12．计算高炉风口前燃烧1kg碳需要多少风量（大气温度f=2.0%）

答案：

V风＝

m3（0.3/kg）

13．1.1700mm轧机某轧件R1出口厚度为75mm，R2出口厚度为53mm，计算R2机架的压下量和压下率。

答案：

压下量＝75－53＝22mm

压下率＝（75－53）/75=29.3%

难度：

易．

14．F1入口厚度为40mm，出口厚度为25mm，上下工作辊辊径为750mm，求接触弧的长度。

答案：

接触弧长度为L，入口厚度为H，出口厚度为h，轧辊半径为R，则有：

压下量S＝H-h＝40-25＝15mm

接触弧长度L＝（R×S－S×S/4）-0.5＝75.4mm

15．已知某轧机刚性系数为500吨/毫米，入口厚度H为28mm，辊缝S为18mm，零调时的预压力P0为1000吨，轧制力P为2000吨，求出口厚度h？

答案：

h=S+（P-P0）/500=18+1000/50=20mm

16．1700mm轧机坯料厚度230mm，宽度1550mm，长度8.6m，卷重约为24吨，如果卷重不变，宽度不变，坯料厚度改为210mm，则坯料长度是多少m，是否可行？

答案：

L＝0.23×1.55×8.6/1.55×0.21＝9.42m

加热炉最大坯料长度为9m，9.42m不可行

17．推导咬入角与轧辊半径、压下量之间的关系？

答案：

∆h/2=2R（1-cosα）

18．推导咬入弧水平投影的长度与轧辊半径、压下量之间的关系（忽略压扁）？

答案：

l=√（R∆h－∆h×∆h/4）

19．某7机架精轧机，中间坯厚度为40mm，成品厚度为4.5mm，根据下面方案简要分配每个机架的压下量（不考虑弹跳）

答案：

F1压下量为40×40％＝16mm

F2压下量为（40-16）×35%＝8.4mm

F3压下量为（40-16-8.4）×30％＝4.68mm

F4压下量为（40-16-8.4-4.68）×25％＝2.73mm

F5压下量为（40-16-8.4-4.68-2.73）×25％＝2.05mm

F6压下量为（40-16-8.4-4.68-2.73-2.05）×20％＝1.23mm

F7压下量为（40-16-8.4-4.68-2.73-2.05-1.23）×8％＝0.39mm

20．已知已知某带钢平直度为+20IU，将其换算成翘曲度表示？

答案：

设平直度为A，翘曲度为λ则有：

A×10-5＝π2×λ2/4

20×10-5＝3.14×3.14×λ2/4

λ2＝（4×20×10-5）/3.14×3.14

λ＝9mm

21．已知某7机架精轧机辊缝如下，且F7头部穿带速度为7米/秒，求F1-F6的头部穿带速度

答案：

根据秒流量相等原则

F1头部穿带速度＝4.52×7/24＝1.32米/秒

F2头部穿带速度＝4.52×7/15.6＝2.03米/秒

F3头部穿带速度＝4.52×7/10.92＝2.90米/秒

F4头部穿带速度＝4.52×7/8.19＝3.86米/秒

F5头部穿带速度＝4.52×7/6.14＝5.15米/秒

F6头部穿带速度＝4.52×7/4.91＝6.44米/秒

22．高炉鼓风中湿度为20克/米3富O2率为2%，试计算每米3鼓风的O2含量是多少？

答案：

20克水气体的容积是：

0.020×

=0.025米3

鼓风的O2量为23.7%。

23．计算900℃时，间接还原Co的过剩系数是多少？

答案：

提示：

CO+FeO=CO2+Fe

900℃时Kp值为：

0.486

故过剩系数n为：

间接还原CO的过剩系数是3.058

24．高炉CO利用率为0.49,炉顶干煤气H2含量为3%，请根据H2利用率与CO利用率的相关数值（ηH2=0.88ηCO+0.1）计算出H2的利用率及H2还原生成的H2O量。

答案：

ηH2=0.88×0.49＋0.1=0.53

生成的H2O量为

H2的利用率是0.53。

H2还原生成的H2O量3.38%

25．高炉吨铁发生干煤气量为1700米3/吨，煤气中含N2为56%，鼓风含N2为78%，焦比380公斤/吨，焦炭中含N2为0.3%，煤比110公斤/吨，煤粉中含N2为0.5%，试计算顿吨铁鼓风量为多少？

（不考虑炉尘损失）

答案：

按N2平衡计算吨铁鼓风量为：

吨铁鼓风量为1218.78米3/吨。

26．已知某高炉煤气发热值Q高＝3200Kg/m3，焦炉煤气Q焦＝18000Kg/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，试计算一座热风炉需混入焦炉煤气量为多少？

答案：

V＝（Q混—Q高）÷（Q焦—Q高）×100%

＝（4500—3200）÷（18000—3200）×100%＝8.78%

3000×8.78%＝263（m3/h）

座热风炉需混入焦炉煤气量为263m3/h。

27．某高炉有效容积2500m3，焦炭固定含量85%，Cф燃烧率＝0.65，干算系数W＝1.1，冶炼强度1.1，请计算风口前碳燃烧所需风量为多少？

答案：

Vb＝（W÷0.324）Vu·i·CK·Cφ

＝（1.