高炉炼铁计算题.docx

1、高炉炼铁计算题(10)(11)(12)(13)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/m3 d高炉有效炉容冶炼强度 入炉干焦炭量 t.m3 d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

2、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40 kg /t ；Mn升高1%焦比升高20 kg /t ；焦炭中S变化0.1%，焦比变化1.5%;(4) 100 C风温影响焦比4%(5) 每克湿分影响风温为 6C2.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%0.1 1.5%焦

3、炭调整量 变化前焦炭量1娈化前S%变化后S%100100 C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2C 02 2CO每燃烧1kgC所需要的。2224 0.933 m 32 12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

4、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0.9330.21 1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C224V煤气11. 12.富氧率计算公式c气化12 CO%CO2% CH4%3 L m /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)a 0.21换算为仪表量为Vo V 风 W m

5、3 /minVo V 风 W 60 m 3/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) 1 W 1 0.21 1 W 0.5 W a (m3)经过整理可以得出具体的计算公式02(b) 0.21 0.29 a 0.21 W 0.29 W (m3)由于0.29 W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) 0.21 0.29 a 0.21 W (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fo a 0.21 W (%)当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧

6、率fo和氧气的纯度a来计算所需要的富氧流量fo a 0.21 W (%)0.21换算为仪表量为m3/hVo V 风 W m3 /minVo Vm W 60压缩率12.冶炼周期计算式矿焦合计体积每批料的炉内体积每吨生铁炉料体积到达风口平面的料批数时间冶炼周期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24 1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O213.风速计算式利用系数焦比焦炭C%燃烧率 每秒钟风口前燃烧C24 60 60Kt kg/s86400K C

7、焦 Kt 22.4248640024鼓风含。20.21 1 f 0.5f = 0.21 0.29 f(4)每秒钟风量每秒钟需02 22.4 K C焦% Kt斗 = 鼓风含 02 24 86400 0.21 0.29 f22.4 2.0 540 0.85 0.787240八24 86400 0.21 0.29 0.0214(5)实际风速v风实安全容铁量计算P。V。TT0 P安全容铁量炉缶工铁水安全系数炉缸直径24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7

8、50m 3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:高炉利用系数二 t/m 3 d = 2000/750 = 2.667t/(m 3 d)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 冶炼强度 一 / 3 = (700+320 X 0.8)/750 = 1.275t/(m - d)有效谷积/ m d高炉有效容积的利用系数、

9、焦比、煤比、综合冶强分别为 ；2.667t/（m 3 - d） , 350kg/t , 160kg/t , 1.275t/（ m 3 - d）2.某高炉有效容积为 1200 m3, 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=8.50 t1304033 - “11-05T =3.45O/C （即矿焦比）。（保留两位小数 ）0.95t/m3 d日生铁折合产量高炉利用系数高炉有效炉容日生铁产量4663=2.33t/m20007

10、000 . 54焦00负荷0e6入炉矿总总量63t日入炉干焦总量7000 1000 =4 02000日入炉十隹景kg/t入炉焦比曰Y二二日生铁广量20004663=430 kg/t4.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 m450 8600 =1.075 t /m3600 1000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/m3 d高炉每昼夜生产生铁二3600X 2.2

11、= 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15.003.85 80 0.2=2.797.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1000894.25 2941000 = 485kg/tFe24508.某高炉有效容积2500M 5,日消耗烧结矿90

12、00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高炉利用系数t/m3 d高炉有效炉容9000 M 1250 0.65 = 2.388 t/m2500 0.95焦炭负荷日入炉矿总量日入炉干焦总量9000 1=4502500- .日入炉十隹景 入炉焦比”二：日生铁广量 kg/t2500=441 kg/tFe9000 0.54 1250 0.659.C i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1001%

13、Si土 焦比 40kg ）答案：由 1% Si土焦比 40kg 知 0.1%Si4kg所以 K= K 空 4 = (7%-0.5%) 4kg 8kg0.1% 0.1% 减风温二 K 100 = ( 100 X 8 ) /20 = 40 C2010.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6 C)答案：K a %姑Kot干t湿每克湿分影响湿分因湿分影响的风温为 6 X 16= 96t干低1050616 =954 Ct干高1100616 =1004 C

14、所以：Ka t1t0Ko=0.04%x (1004-954) X 600= 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 38500 kg，球团矿10000 kg，澳矿10500 kg ,烧结矿球团矿澳矿TFe/%5664%639 6 % 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_076336t / 批0.9612.高炉矿石批重30 t ,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%5

15、5.0%=30 20 = 352.9 t93.5%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(15500X 0.55 + 3800X 0.1235 X 0.05 + 100X 0.9 ) X 0.939242公斤14.已知冶炼每吨生铁加碎铁 50 kg,焦比为550 kg/t，渣量500 kg,炉尘量为30 kg,求单位生铁的矿石消耗量？ (碎铁：Fe=75%焦炭：F

16、e=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J000 0.93 500 0.005 30 0_.4 50 0.75 550 0.0060.55=1643.1 kg /t ? Fe15.已知烧结矿中含 Fe 为 45.5%, TiO 2 为 9.58%。渣中TiO 223.50%，生铁中Ti0.18% ,Fe94.5%，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：

17、冶炼1吨生铁需金属铁：W( Fe) = (1 + 5%)X 1000x 94.5%= 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TiO 2：W( Ti) = 2180.77 X 9.58% 0.18%X 1000 X 80/48 = 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SiO 2原焦炭84140.7048新焦炭82160.7548试 计算 新焦 比焦炭中

18、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=500 512.2 kg/t0.82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%0.1 1.5%(0.75 0.70)512.2 =516 (kg/t0.1 0.015高炉不喷吹燃料，焦炭批重为 5000Kg，风温由1000 C下降到100300=5% 5000

19、= 750100球团二氧化硅 （SiO 2）R= 1.08 ,求 1000Kg每批焦炭增加量750 Kg/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Si CaO球团 2k炉渣碱度.球团 %1000石灰石有效率9.61% 1.08 0.42%1000 = 199 Kg/t 球团矿0.519.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

20、Si2% :渣黑 焦炭灰分Ca% 1000石灰石有效率13.5% 45.00% 倔 3.60%0.51000 121.5 Kg/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A 1.25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%=815 X 0.12 X 0.589 X 1.25 815 X 0.12 X 0.06 = 66.14

21、kg21.烧结矿碱度从 1.35降到1.25，烧结中二氧化硅 （SiO 2）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% (1.35 1.25)0.518 Kg/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:（SiO 2）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SiO 2% 炉渣碱度变化30 750 40.1% 0.11805Kg /批0.51吨球团矿替换1吨烧结矿需

22、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%CaOSiO 2烧结矿15.312.26球团矿0 .64.8解:炉渣碱度1000CaOGCaO1000 SiO2GCaO1000 RSiO2CaOGCaO熔77八；CaO有效1000 1.05 4.8 12.26 %0.4920.6 1.53 %140 kg24.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 e iA 八(0.05 0.03 )焦炭调整里=5000 (1 0.05)调整后焦批=5000+ 105.3 = 5106.

23、3 Kg变化后水分 变化前水分1变化后水分105.3 kg崭住卅旦 原焦批 （1 原含水量） 4000 （ 1 0.03）答:新焦批重二 = =4084 kg（1 新含水量） 1 0.0525.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 476 80 0.8 = 540 kg/t节约焦炭量风温影响系数

24、 基准期焦比风温差=0.035%X （ 1170-1120 ） X 540=9.45kg/t26.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1080 C时，求焦比多少？在焦批不变时矿批多少？ （ 100 C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 Te球团 %Fe入生铁白分数每批料出铁生铁中铁元素量21.6 45.4% 95.0% 44.25 5.0% 98.4%=10.5t92.0%焦炭批重=6000 = 571kg/

25、t 批料出铁量 10.50风温提高1080-1030=50 C 时,降低后焦比原焦比1焦比影响白分数100?4%50571 1100=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 = 22t56027.%)某高炉焦比 480kg/t , 煤比 80kg/t ，原燃料化学成分如下Fe2O3FeOFeS混合矿64.8415.110.06焦炭1.53煤粉1.38Fe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: 焦炭和煤粉带入铁量=480X 0.

26、0153 X 56 + 80 X 0.0138 X 竺7272=6.57 (kg)进入炉渣的铁量=938.6 X 0.0025 = 2.35 (kg)0.9975 需由矿石带入的铁量 二 938.6 6.57 + 2.35 = 934.4 (kg)矿石消耗量Fe 2 56 2Fe2O3 56 2Fe 56FeO 56 16Fe 56FeS 56 320.70016 30.778矿石消耗量0.636934.41634 ( kg/ t0.6484 0.7 0.1511 0.778 0.0006 0.636Fe)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：

27、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(0.08 0.05)焦炭倜整重=12600 = 410.87kg(1 0.08 )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K Si 0.04 批铁量=1.0 X 0.04 X 23= 0.92t/ 批焦批不变P矿批重焦批重矿批重焦批重Si 0.04批铁量40 (40 X 12.121)/(12.121+1.0 X 0.04 X 23) = 2.822t/ 批2.822t/ 批。6000kg，风温由1150C下降为1050 C，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/c900-10001000-1100