高炉炼铁计算题.docx
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高炉炼铁计算题
⑴
⑵
⑶
⑷
⑸
⑹
⑺
⑻
⑼
（1
0）
（1
1）
（1
2）
（1
3）
五、计算题
（1）各种计算式及推导
1.各种常规计算式
高炉利用系数日生铁折合产量t/m3d
高炉有效炉容
冶炼强度入炉干焦炭量t..m3d
有效容积
日入炉干焦量
入炉焦比kg/t
日生铁产量
日喷吹煤粉量
煤比kg/t
日生铁产量
焦炭消耗量煤粉消耗量
燃料比1000
生铁产量
焦炭批重
入炉焦炭量装料批数
入炉矿石量矿焦比
入炉焦炭量
日生铁产量
日入炉矿量
矿石品位铁元素收得率
生铁中铁元素百分比
焦炭负荷
日入炉矿总量t/t
日入炉干焦总量
焦炭综合负荷
批干焦炭重量
批料矿量
批料煤量
批料焦丁量
tt
理论出铁量
矿石总量
矿石Fe%
生铁中Fe%
每批料出铁量
铁元素收得率
各种炉料带入Fe兀素量
生铁中Fe%
矿石用量生铁中
Fe炉渣中炉尘中Fe碎铁“焦炭中氏
矿石TFe%
（15）硫负荷
吨铁炉料带入S兀素总和
1000或者硫负荷
炉料带入Fe兀素
生铁中Fe百分比
?
渣量W器
1挥发S
各种条件变化对焦比的影响数据
[Si]升高1%焦比升高40kg/t；
[Mn]升高1%焦比升高20kg/t；
焦炭中S变化0.1%，焦比变化1.5%;
（4）100C风温影响焦比4%
（5）每克湿分影响风温为6C
2.焦炭固定碳发生变化时焦炭调整量的计算
焦炭调整量变化前焦（比）炭量
变化前C%
变化后C%
3.4.焦炭含S变化时焦炭调整量的计算
焦炭中含硫变化1%影响焦比按1.5%
0.11.5%
焦炭调整量变化前焦炭量1娈化前S%变化后S%
100
100C风温影响焦比4%
4.5.风温变化焦炭量调剂计算式
每批焦炭量变化
每100C风温相当焦比变化
风温变化量焦炭批重
5.6.焦炭水分变化调剂量计算式
V八*/[Z住山、田寂■日
水分变化焦灰调整量
后有出任山日变化后水分变化前水分
原每批焦灰量―;；----
1变化后水分
8.
9.1kgC耗风
风口前燃烧反应为
2C022CO
每燃烧1kgC所需要的。
2
2240.933m3
212
每立方米湿空气含氧
0.21（1空气湿度）0.5空气湿度
减风影响生铁产量
小时出铁量减风累计时间十*饪二曰.〒
正常时风量水平
减风影响生铁产量
日产量
24
减风累计时间
正常风量水平减风时风量水平’
正常时风量水平
7.8.吨铁耗风计算式
煤气中N2%
风煤气鼓风中N2%
m3/t
所需要风量燃烧每公斤C壹丽每立
方米湿空气含氧
0.933
0.211空气湿度0.5空气湿度
9.10.计算高炉内碳气化量计算式
气化的碳量
焦炭带入C煤粉带入C炉尘带出C生铁渗碳消耗C
224
V煤气
11.12.富氧率计算公式
c气化
12CO%CO2%CH4%
3Lm/t
富氧率是指咼炉富氧鼓风后，鼓风内含氧提咼的幅度，用百分数
fo来表示，计算公
式为
流量
当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧率
fo和氧气的纯度a来计算所需要的富氧
W—f2—（m3/m3）
a0.21
换算为仪表量为
VoV风Wm3/min
VoV风W60m3/h
公式推导：
设大气湿度为4,1m3鼓风里兑入W（搭）富氧气体，富氧气体的纯度为a,这个状态
条件下鼓风的含氧量为
02（b）1W10.211W0.5Wa（m3）
经过整理可以得出具体的计算公式
02（b）0.210.29a0.21W0.29W（m3）
由于0.29W数值非常小可以忽略，经过简化可以得出现场简易计算公式
02（b）0.210.29a0.21W（m3）
富氧率是指高炉富氧鼓风后，鼓风内含氧提高的幅度，用百分数fo来表示，计算公
式为
foa0.21W（%）
当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧率
fo和氧气的纯度a来计算所需要的富氧
流量
foa0.21W（%）
0.21
换算为仪表量为
m3/h
VoV风Wm3/min
VoVmW60
压缩率
12.冶炼周期计算式
⑴矿焦合计体积
⑵每批料的炉内体积
⑶每吨生铁炉料体积
⑷到达风口平面的料批数
⑸时间冶炼周期
⑹批数冶炼周期
矿石量焦炭量
矿石堆比重焦炭堆比重
矿批重量焦炭批重
矿石堆比重焦炭堆比重
批料所有炉料堆体积之和
批料出铁量
工作容积
每批料在炉内体积
高炉容积
241缩减系数
矿焦合计体积
高炉工作容积
批料矿焦合计体积1压缩系数
Gc
每秒钟需O2
13.风速计算式
利用系数焦比焦炭C%燃烧率⑴每秒钟风口前燃烧C
246060
Kt
—kg/s
86400
KC焦％Kt22.4
24
86400
24
⑶鼓风含。
2
0.211f0.5f=0.210.29f
（4）每秒钟风量
每秒钟需0222.4KC焦%Kt
斗…■~•——=
鼓风含0224864000.210.29f
22.42.05400.850.78
—7240八
24864000.210.290.02
14
（5）实际风速v风实
安全容铁量计算
P。
V。
T
T0P
安全容铁量炉缶工铁水安全系数
炉缸直径2
4
渣铁口间距离
铁水比重
安全间隔时间日分钟数
安全贮铁量
日生铁产量
15
铁量差计算式
铁量差
理论铁量实际铁量
理论铁量
100%
料批数批料铁量实际出铁量料批数批料铁量
（2）固体物料计算
a）某750m3高炉日产生铁2000t，干焦炭消耗700t，煤粉消耗320t，计算高炉有效容积的利用系数、焦
比、煤比、综合冶炼强度。
答案:
⑴高炉利用系数
二t/m3d=2000/750=2.667t/（m3d）
局炉有效炉容
、，、，、…日入炉干焦量
入炉焦比
kg/t=700/2000=0.35t/t=350kg/t
日生铁产量
⑶煤比
日喷吹量
日生铁产量
kg/t=320/2000=0.16t/t=160kg/t
，…r、入炉干焦炭量Q
⑷冶炼强度一/3=（700+320X0.8）/750=1.275t/（m-d）
有效谷积/md
高炉有效容积的利用系数、焦比、煤比、综合冶强分别为；
2.667t/（m3-d）,350kg/t,160kg/t,1.275t/（m3-d）
2.某高炉有效容积为1200m3,一天装料130批，当日入炉焦炭1105吨，入炉矿石4033
答案:
吨，计算当日
（1）
冶炼强度
焦炭批重
矿焦比
焦炭冶炼强度、
（2）
入炉干焦炭量
有效容积
入炉焦炭量
装料批数
入炉矿石量
入炉焦炭量
焦炭批重、（3）
1105
赤=
1匹=8.50t
130
4033-“
11-05T=3.45
O/C（即矿焦比）。
（保留两位小数）
0.95
t/m3d
日生铁折合产量
⑵高炉利用系数
高炉有效炉容
⑴日生铁产量
4663
=2.33t/m
2000
7000°.54焦00负荷0e6入炉矿总总量63t
日入炉干焦总量
70001000=40
2000
日入炉十隹景
kg/t
⑷入炉焦比曰Y二二
日生铁广量
2000
4663
=430kg/t
4.已知某高炉的焦比是450kg/tFe，有效容积为3600米3,每昼夜生产生铁8600吨。
求
5.已知某高炉的利用系数是
2.2吨/米3?
昼夜，有效容积为
3600米3。
求此高炉每昼夜生
此高炉的冶炼强度是多少？
解:
1105
——=0.92/1200
m
4508600=1.075t/m
36001000
产生铁多少吨？
答:
高炉利用系数
日生铁折合产量
高炉有效炉容
t/m3d
高炉每昼夜生产生铁二
3600X2.2=7920吨
6.620ni高炉焦批3850kg,焦丁批重
6批料,求焦炭综合负荷。
答：
条件中没有给出焦炭含水分百分数，
扣除水分折合为干焦量后进行计算
200kg，矿批15000kg每小时喷煤8000kg,每小时跑
既将焦炭按干焦进行计算，如果有水分百分数还要
焦炭综合负荷
批干焦炭重量
批料矿量
批料煤量
批料焦丁量
15.00
3.85800.2
=2.79
7.高炉日产生铁2450t,消耗焦炭894.25t，喷吹煤粉294t,计算该高炉的燃料比是多少？
焦炭消耗量
煤粉消耗量
燃料比
生铁产里
1000
894.25294
1000=485kg/t
Fe
2450
8.某高炉有效容积2500M5,日消耗烧结矿9000吨，球团矿1250吨，焦炭2500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。
解:
日生铁折合产量3
⑴高炉利用系数
t/m3d
高炉有效炉容
9000°M12500.65=2.388t/m
25000.95
⑵焦炭负荷
日入炉矿总量
日入炉干焦总量
90001=450
2500-.
日入炉十隹景入炉焦比”二"：
日生铁广
量kg/t
2500
=441kg/t
Fe
90000.5412500.65
9.
Ci焦比20kg,
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
1%〔Si〕土焦比40kg）
答案：
由1%〔Si〕土焦比40kg知0.1%〔Si〕±4kg
所以
△K=K空％4=（°7%-0.5%）4kg8kg
0.1%0.1%减风温二K100=（100X8）/20=40C
20
10.某高炉焦比为600kg/t?
Fe时，风温为1050C,湿分为16g,计算风温由1050C提高到
牛0.04%,每克湿分影响
1100C时，节省的焦炭量。
（设不同风温水平影响焦比系数为
风温为6C）
答案：
Ka%姑Ko
t干t湿每克湿分影响湿分
因湿分影响的风温为6X16=96
t干低
1050
6
16=
=954C
t干高
1100
6
16=
=1004C
所以：
K
at1
t0
Ko
=0.04%x（1004-954）X600=12kg/t-Fe
答：
节省焦炭12kg/t。
矿石品位见下表，铁水含铁量
11.某高炉矿石批重59000kg，其中烧结矿38500kg，球团矿10000kg，澳矿10500kg,
烧结矿
球团矿
澳矿
TFe/%
56
64%
63
96%计算理论批铁
答：
理论批铁矿石批重一
[Fe]
理论批铁3以,56汁0-0：
64。
5_0763
36t/批
0.96
12.高炉矿石批重30t,两次出铁间上料
20批，矿石品位55%生铁中[Fe]=93.5%,求下次出铁的理论出铁量
答案:
理论出铁量矿石总量
矿石Fe%
生铁中Fe%
55.0%
=3020=352.9t
93.5%
13.已知某高炉每批料配比为：
矿石15.5吨，焦炭3800公斤，废铁100公斤，其中矿石含
铁55%焦炭灰分12.35%,灰中含铁5%生铁含铁按93%废铁含铁按90%铁元素收
得率可按0.995考虑，计算每批料出铁量
答案:
每批料出铁量
各神炉料带入用元素量
每批料出铁量
0995
（15500X0.55+3800X0.1235X0.05+100X0.9）X
0.93
9242公斤
14.已知冶炼每吨生铁加碎铁50kg,焦比为550kg/t，渣量500kg,炉尘量为30kg,
求
单位生铁的矿石消耗量？
（碎铁：
Fe=75%焦炭：
Fe=0.6%,炉渣：
Fe=0.5%,炉尘：
Fe=40%
矿石：
：
Fe=55%[Fe]=93%）
答案:
矿石用量生铁中Fe炉渣中Fe炉尘中Fe碎铁Fe焦炭中Fe
矿石TFe%
1000-Fe%G渣Fe渣G尘Fe尘G碎铁Fe碎铁G焦炭Fe焦炭
TFe%矿石
J0000.935000.005300_.4500.755500.006
0.55
=1643.1kg/t?
Fe
15.已知烧结矿中含Fe为45.5%,TiO2为9.58%。
渣中[TiO2]23.50%，生铁中[Ti]0.18%,
[Fe]94.5%，总铁损5.0%，求吨铁渣量是多少？
（注Fe原子量56;Ti原子量48）
答案：
冶炼1吨生铁需金属铁：
W（Fe）=（1+5%）X1000x94.5%=992.25（kg/t-Fe）
冶炼1吨生铁需烧结矿：
W（烧结）=992.25/45.5%=2180.77（kg/t-Fe）
进入渣中的TiO2：
W（Ti）=2180.77X9.58%—0.18%X1000X80/48=205.92kg
吨铁渣量为：
W（渣量）=205.92/23.5%=876.25（kg/t-Fe）
16.已知高炉原焦比500公斤，焦炭成分（％）变化如下：
固定炭
灰分
硫
灰分中SiO2
原焦炭
84
14
0.70
48
新焦炭
82
16
0.75
48
试计
算新
焦比
焦炭中含硫变化1糠响焦比按1.5%
答案：
先进行焦炭固定碳发生变化时焦炭调整量的计算
焦炭调整量
变化前焦（比）炭量
变化前C%
变化后C%
17.
700C,每批料应加多少
焦炭？
（该条件以每
100C风温相当的与焦比变化
5雄虑的焦炭量变化）
答案：
每批焦炭量变化
每100C风温相当焦比变化
风温变化量焦炭批重
0.84
=500512.2kg/t
0.82
再于以上条件下计算S变化时焦炭调整量
焦炭调整量变化前焦炭量1变化前S%变化后S%
0.11.5%
（0.750.70）
512.2=516（kg/t
0.10.015
高炉不喷吹燃料，焦炭批重为5000Kg，风温由1000C下降到
100
300
=5%——5000=750
100
球团二氧化硅（SiO2）
R=1.08,求1000Kg
每批焦炭增加量750Kg/批
18.
9.61%,氧化钙（CaO）0.42%,，炉渣二元碱度
球团需加石灰石量？
（石灰石有效氧化钙含量为50%）
答案:
石灰石用量
SiCaO
球团°2k炉渣碱度.球团%1000
石灰石有效率
9.61%1.080.42%
1000=199Kg/t球团矿
0.5
19.焦炭消耗量lOOOKg，焦炭灰分为13.5%,灰分中二氧化硅（SiO?
）45%,氧化钙（CaO）3.6%,
渣碱度1.08，求需加的石灰石量？
（石灰石有效氧化钙含量为50%）
答案
石灰石用量焦炭灰分焦炭灰分Si°2%:
渣黑焦炭灰分Ca°%1000
石灰石有效率
13.5%45.00%倔3.60%
0.5
1000121.5Kg/t焦炭
20.已知某高炉焦炭批重依=815kg,焦炭灰分含量
A=12%CaO（焦）=6.0%,
SiO2（焦灰）=58.9%,当炉渣碱度A1.25时，计算焦炭造渣所需CaOt为多少？
石灰石用量
牛山五八焦炭灰分SiO2%炉渣碱度焦炭灰分CaO%焦灰灰分-
1000亠
石灰石有效率
十「十一”十
CaO用量焦炭灰分焦炭灰份SiO2%炉渣碱度焦炭灰份CaO%
=815X0.12X0.589X1.25—815X0.12X0.06=66.14kg
21.烧结矿碱度从1.35降到1.25，烧结中二氧化硅（SiO2）9.0%;保持原渣碱度，1000Kg烧
结矿需加多少石灰石？
烧结SQ%（原烧结碱度变化后烧结碱度）1000石灰石有效率答案：
石灰石调剂量
9.0%（1.351.25）
0.5
18Kg/t烧结矿
22.已知1t铁的渣量为750Kg,渣中二氧化硅
度变化0.1,假定石灰石有效氧化钙含量为
答案:
（SiO2）40.1%，每批料出铁量为30t,炉渣碱
50%求每批料的石灰石变动量为多少？
批料出铁量吨铁渣量渣中SiO2%炉渣碱度变化
3075040.1%0.1
1805Kg/批
0.5
1吨球团矿替换1吨烧结矿需加多
23.已知炉渣碱度R=1.05,石灰石CaO有效=49.2%,求用
少石灰石
已知原料条件如下
%
CaO
SiO2
烧结矿
15.3
12.26
球团矿
0.6
4.8
解:
炉渣碱度
1000
CaO
GCaO
1000SiO2
GCaO
1000R
SiO2
CaO
GCaO
熔77八；——
CaO有效
10001.054.812.26%
0.492
0.61.53%
140kg
24.某高炉焦批为5000公斤，焦炭含水3%计算当焦炭含水5%寸焦批重。
答案:
水分变化焦炭调整量
原每批焦炭量
荏心峥eiA八（0.050.03）
焦炭调整里=5000
（10.05）
调整后焦批=5000+105.3=5106.3Kg
变化后水分变化前水分
1变化后水分
105.3kg
崭住卅旦原焦批（1—原含水量）4000（10.03）
答:
新焦批重二—"==4084kg
（1—新含水量）10.05
25.某高炉原焦批4000kg，原含水量3%新含水量5%计算新焦批量。
25.高炉焦比476kg/t,煤粉80kg/t,煤粉置换比0.8,风温影响焦比系数按
0.035%。
计算
风温（干）由1120C提高到1170C时节约的焦炭量。
答案:
风温对燃料消耗的影响应该是包括煤粉在内的综合焦比，或者是折算焦比
基准期折算焦比焦比煤粉折算后焦比
K折算476800.8=540kg/t
节约焦炭量风温影响系数基准期焦比风温差
=0.035%X（1170-1120）X540=9.45kg/t
26.
含铁
已知矿批21.6t,焦批6.0t,烧结矿和块矿分别
45.5%、44.25%,生铁含铁92%
Fe进入生铁98.4%，当风温由1030C提高到1080C时，求焦比多少？
在焦批不变时矿
批多少？
（100C风温影响焦比4%熟料率95%）
答案:
每批料出铁量
矿石批重烧结量TFe烧结%块矿量TFe块矿%球团量T「e球团%
Fe入生铁白分数
每批料出铁
生铁中铁元素量
21.645.4%95.0%44.255.0%98.4%
=10.5t
92.0%
焦炭批重=6000=571kg/t批料出铁量10.50
风温提高1080-1030=50C时,
降低后焦比
原焦比1
焦比影响白分数
100
?
4%
50
5711
100
=560kg/t
焦批不变时：
现矿批现焦比原矿批
原焦比
现矿批原矿批
=21.6
现焦比
571=22t
560
27.
%）
某高炉焦比480kg/t,煤比80kg/t，原燃料化学成分如下
Fe2O3
FeO
FeS
混合矿
64.84
15.11
0.06
焦炭
1.53
煤粉
1.38
Fe元素分配率：
进入生铁0.9975，进入炉渣0.0025;生铁中含铁93.86%;Fe原子量56,O
原子量16,S原子量32o
试计算矿石消耗量答案:
⑴焦炭和煤粉带入铁量=480X0.0153X56+80X0.0138X竺
72
72
=6.57（kg）
⑵进入炉渣的铁量=938.6X0.0025=2.35（kg）
0.9975
⑶需由矿石带入的铁量二938.6—6.57+2.35=934.4（kg）
⑷矿石消耗量
Fe2562
Fe2O3562
Fe56
FeO5616
Fe56
FeS5632
0.700
163
0.778
矿石消耗量
0.636
934.4
1634（kg/t
0.64840.70.15110.7780.00060.636
Fe）
28.每批料焦炭量12600kg，原含水量5%新含水量8%试计算每批料焦炭调整量。
答案：
水分变化焦炭调整量
原每批焦炭量
变化后水分—变化刖水分
1变化后水分
居心国敝曰一（0.080.05）
焦炭倜整重=12600=410.87kg
（10.08）
29.
批，炼钢铁改铸造铁，［Si］从0.4%
变化1.0%时，焦比变化40公斤/
矿批重40t/批，批铁量23t/批，综合焦批量12.121"
提高到1.4%,求［Si］变化1.0%时，根据经验得知［Si］
吨铁（0.04t/t
?
Fe）
（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
KSi0.04批铁量=1.0X0.04X23=0.92t/批
焦批不变
P矿批重
焦批重
矿批重焦批重
Si0.04批铁量
40—（40X12.121）/（12.121+1.0X0.04X23）=2.822t/批
2.822t/批。
6000kg，风温由1150C下降为1050C，计算每批量应
矿批不变，应加焦0.92t/批，焦批不变，应减矿
干风温度/c
900-1000
1000-1100
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