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炼铁常用计算

1、安全容铁量



2、理论出铁量

3、渣量计算:依CaO平衡计算

4、风口前理论燃烧温度

5、富氧率

6、冶炼周期

7、计算风口前燃烧1㎏碳所需风量

8、计算煤气发生量(原理依N2平衡计算)

9、风温波动后每批焦炭的变动量(100℃风温影响焦比4%)

10、风量波动对产量的影响

11、炉温变化时负荷的调整

12、标准风速计算、实际风速计算、鼓风动能计算

13、水当量计算

14、日出铁次数


一、安全容铁量:


一般以渣口中心线至铁口中心线间炉缸容积的60%所容铁量为安全容铁量,无渣口高炉以风口中心线与铁口中心线的距离减0.5m计算,计算公式:

T安全铁量=π*(d/2)2*h*r铁*0.6*0.6

T安全铁量—炉缸安全容铁量,t;

d-炉缸直径,m;

γ铁-铁水密度,(7.0t/m3)

h-风口中心线到铁口中心线之间距离减0.5m后的距离。

两个0.6,一个代表安全系数,另一个代表焦炭填充系数

二、冶炼周期:

指炉料在炉内停留时间,这个指标可以反映炉料下降速度,计算公式:



T-冶炼周期(时间); N-一个冶炼周期的料批数;

P-生铁日产量(吨); Vu-高炉有效容积(m3);

-每吨生铁所需炉料(矿和焦炭)体积; V1-炉喉料面以上的体积(m3);

ε-炉料在炉内压缩率(10~13)%; V2-炉缸风口中心线以下容间体积;

Vn-高炉有效容积。 —每批炉料的炉外容积。

例如:846m3高炉,假定日产生铁2500吨,每批料焦批6.5t,矿批18.5t,焦批比重1.8,压缩比13%,冶炼周期



一个冶炼周期的料批数:



三、鼓风动能计算公式:

E=1/2*m*v2

E=1/2*Q/(60*n)*r/g* v2

E-鼓风动能 kg.m/s;

1kg.(m/s)2=9.8J/s

n-风口数量 个;

F-工作风口平均面积 m2/个;

P-热风压力MPa(0.1013 表);

Q0=2IVn,Nm3/min;

Vn-高炉有效容积 m3。

例如:846m3高炉风口个数20个,平均风口面积0.0138,热风压力330KPa,风量2700,风温1100℃,求鼓风动能。

=7025kg(f)·m/s

=7049×0.0098

=69KJ/s

四、风口前理论燃烧温度:

计算公式:T理=1570 0.808T风 4.37W氧-2.56W煤

T理-理论燃烧温度;

T风-热风温度℃;

W氧-富氧量1000m3风中的富氧m3;

W煤-喷吹煤粉数量,1000m3风中喷吹的煤粉量。

例如:846m3高炉热风温度1100℃,富氧量25 m3,喷吹煤量98.7㎏,计算理论燃烧温度,依公式:

T理=1570 0.808×1100+4.37×25-2.56×98.7=2315℃

五、富氧率:计算公式

fo=0.78×(Vo/V)

fo-富氧率

Vo-富氧气体量,m3/h

V-高炉仪表风量(包括Vo在内)m3/min

例如:846m3高炉每小时富氧量700m3/h,高炉仪表风量2700m3/min.计算富氧率。

依公式:fo=0.78×(Vo/V)=0.78× =2.0%

六、水当量计算

水当量计算单位时间内,通过高炉某一截面的炉料(或煤气)每升高1℃(或降低1℃)所需要放出(或吸收)的热量。表达式

炉料水当量:W料=C料·G料

煤气水当量:W气=C气·G气

C料、C气—分别表示炉料或煤气比热。

G料、G气—表示单位时间通过高炉某一截面积的炉料或煤气量。

七、实际风速计算:

公式为:V标=V标×T实P标/T标P实

例:846m3高炉风量2700 m3/min,风温1100℃,热风压力0.33MPa,计算实际风速。

V实=216×(1373×0.1013)/273×(0.1013 0.33)=255m/s

八、理论出铁量:计算公式

九、风温波动后每批焦炭的变动量(100℃风温影响焦比4%)

例如:846m3高炉综合焦比500㎏,每批料铁量14t,若将风温从1100℃降到1000℃,求每批焦炭变动量:

变动量:△K=500×0.04×14=280(㎏/批)

十、计算煤气发生量(原理依N2平衡计算)

例:846m3高炉风量为2700 m3/min,高炉煤气中含N250%,计算煤气发生量。

V煤=2700×0.79/0.5=4266(m3)

十一、风量波动对产量的影响:

例:846m3高炉日产生铁3000t/日,风量2700 m3/min。因故减

风至1000 m3/min,两小时后恢复正常,问损失产量多少?

3000/(2700×24×60)=

=157(t)

十二、炉温变化时负荷的调整

例:846m3高炉矿批24t/批,批料铁量14t,焦批6.5t/批,若将[si]从

0.3提至1.0,问⑴矿批不变应加焦多少?⑵焦批不变应减矿多少?

△K=△[si]×0.04×14=0.392(吨)

△P=矿批重-(矿批重×焦批重)/(焦批重 △[si]×0.04×批铁量)

=24-(24×6.5)/(6.5+0.7×0.04×14)

=1.4(t)

十三、渣量计算:依CaO平衡计算

例:846m3高炉吨铁料消耗、焦炭500㎏,烧结矿1690㎏,,球团矿116㎏,炉料中CaO的质量分数0.85、11.5吨铁产生炉尘含量17㎏,炉尘中CaO的质量数分为8.11%,炉渣中CaO的质量分数42%。计算渣量。

渣量=(CaO料-CaO)/CaO渣

=[(500×0.005+1690×0.115)-(17×0.811)]/0.42

=469㎏/tFe

十四、计算风口前燃烧1㎏碳所需风量

则需风量为0.933/0.21=4.44 m3/㎏

十五、日出铁次数

有效容积为750m3,设计利用系数为2.5吨/m3昼夜,高炉残铁层厚度为1.2m,从铁口中心线到渣口中心线的距离为1.4m,炉缸直径为6.9m,该高炉日出铁次数最少为几次?

答案:最少出铁次数必须保障高炉安全

﹦220t

﹦ ﹦10.23

该高炉日出铁最低次数为11次。


1.>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)
2.>某750m3高炉正常日产2000t生铁,风量1800m3/min,某日因故减风至1000m3/min,两小时后恢复正常,问减风影响生铁产量多少?
3.>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?
4.>某高炉平均小时料批为7.5批,矿批为26t,矿石含铁为58%,两炉铁堵口间隔时间为2小时,计算平均每炉铁的理论铁量为多少?
5.>已知: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60%;冶炼制钢铁Fe%=94%,求该高炉的批出铁量是多少?
6.>已知:某高炉每批料中烧结矿24t,球团矿11t。其中:烧结矿含铁量为58%,球团矿含铁量为62%,冶炼制钢铁,二次铁间下料批数为18批。求:这次应该出铁多少?(保留一位小数)
7.>某高炉全天上渣放量为1400t,下渣排放量为600t,问该高炉全天上下渣比是多少?
8.>某高炉5月份每天出铁12次,由于各种原因造成不正点出铁93次,求该炉5月份的正点出铁率是多少?
9.>某高炉出铁口孔径为50mm,铁口深度1.6m,已知炮泥堆比重为2000kg/m3,堵口时附在炉墙上泥包消耗的泥量为30kg,问该次堵铁口需要打泥量为多少?(不考虑堵泥被压缩、铁口孔道为圆柱体)
10.>某厂一号高炉炉缸直径8.6m,死铁层高1.1m,铁水比重7t/m3,求该高炉死铁层的容铁量是多少?
11.>某高炉炉缸直径9.6m,死铁层高1m,铁水比重7t/m3,该高炉大修需放掉死铁层的积铁,问用80t的铁水罐需要几个?
12.>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)
13.>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?
14.>已知烧结矿和块矿含铁分别为47.55%,45.50%,熟料率95%,焦批6.0t,负荷3.8,料速10批/h,喷吹煤粉12.5t/h,试计算焦比、煤比、燃料比和综合焦比?(置换比0.7,Fe元素进入生铁98.4%,生铁含Fe92%)
15.>已知某高炉有效容积300m利用系数2.0,焦比为0.60t/t,求小时煤气发生量?(产气率3300Nm3/t·焦)
16.>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?
17.>某厂一号高炉某次出铁120t,两次出铁间的下料批数为16批,每批料的理论出铁量为7t,计算此次铁的铁量差并判断是多出铁或是少出铁?
18.>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?
19.>某高炉日出渣总量为2400t,其中上渣量为1650t,求上下渣比为多少?
20.>某高炉从铁口放出炉渣50t,一个渣口放出炉渣85t,另一个渣口放出炉渣65t,计算上下渣比是多少?
21.>某高炉一次铁的上渣量为140t,下渣量为40t,计算出上下渣比。
22.>某高炉6月8日全日平均炉渣中的CaO为37.12%,SiO2为

34.24%,MgO为2.35%,求该高炉当月三元碱度R2是多少?
23.>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?
24.>已知某高炉规定作业时间为350天/年,休风时间为5天/年,求该高炉的休风率?
25.>经选矿造块处理的赤铁矿,含脉石为6.0%,计算一吨生铁需要多少赤铁矿?(生铁Fe=93%;赤铁矿成份为Fe2O3)
26.>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Ti原子量48)
27.>已知焦炭含碳82%,焦比580kg,求冶炼1t生铁需要多少风量?
28.>某高炉有效容积2500m3,日消耗焦炭2475t,计算该炉的冶炼强度。
29.>已知焦比610kg,铁损6%,如果铁损降至1%,求焦比能降低多少?
30.>焦比600kg/t·Fe,湿分15kg/m3,风温由1050℃提高到1080℃,焦比是多少?
31.>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?
32.>已知某高炉焦炭批重G焦=815kg,焦炭灰分含量A=12%,CaO焦=6.0%,
SiO2焦灰=58.9%,当炉渣碱度R=1.25时,计算焦炭造渣所需CaO量为多少?
33.>已知某高炉风量为5000m3/min,高炉煤气中含N2为50%,若不计焦炭及喷吹带入的N2量,计算高炉煤气量。
34.>已知焦炭含碳82%,焦比580kg,求冶炼1t生铁需要多少风量?
35.>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)
36.>烧结矿碱度从1.25降到1.10,已知烧结矿含SiO2为12.72%,矿批为20t/批,如何调整石灰石用量。
37.>已知:烧结矿TFe53.25%,球团矿TFe64.50%。焦批6.45t,矿批22t,100%烧结矿。如保持矿批和焦比不变,以2t球团矿代替2t烧结矿,计算焦批变动量。
38.>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?
39.>某高炉使用烧结矿,含Fe量由58.49%下降到57.5%,原矿批为56t,焦批为14t,焦比528kg/t·Fe,求负荷变动量(ηFe取0.997)。
40.>某高炉全风量为2000m3/min,小时出铁量70t/h,由于某种原因减风100m3/min,共5h,其影响的产量是多少?
41.>某高炉炉顶煤气中CO2为17.6%,CH4为0.3%,N2为56.7%,求CO利用率。(精确到小数点后1位)
42.>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%)
43.>某高炉干焦批重8.0t,焦炭含碳84%,焦炭燃烧率为70%,f=1%,计算风量增加100m3/min时,每小时可多跑几批料?
44.>某高炉风量5000m3/min,工业氧纯度为96%,富氧率3%,富氧前后风量不变。问:富氧流量是多少?
45.>某厂喷吹煤进厂时含水8.0%,价格为300元/t,加工成合格的煤粉后含水1.0%,加工费60元/t煤,喷吹费用15元/t煤,计算入炉煤粉价。
46.>某750m3高炉正常日产量2000t生铁,风量1800m3/min。某日因故减风至1000m3/min。两小时后恢复正常。问:减风影响生铁产量多少t?
47.>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。
48.>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%)
49.>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?
50.>假定以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)
51.>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%)
52.>某高炉原燃料消耗量为:烧结矿1.680t/t·Fe,硅石0.017t/t·Fe,焦炭0.480t/t·Fe,煤粉0.06t/t·Fe,其中[Si]=0.60%,焦炭灰分14.0%,煤粉灰分20.0%,烧结矿石TFe=57%,FeO=10.0%,如果炉料中铁全部进入生铁,燃料灰分全部进入炉渣,除[Si]外,其它非铁元素还原对脉石的影响不计,求渣量。
53.>某高炉全风量为2000m3/min,小时出铁量70t/h,由于某种原因减风100m3/min,共5h,其影响的产量为多少?
54.>某高炉全风操作时平均风量为1700m3/min,平均每小时生铁产量为80t,因故减风200m3/min,2h后加风100m3/min,共3h,求影响的产量。
55.>某高炉干焦批重6t,焦炭含碳86%,焦炭燃烧率为70%,大气温度f=1%,计算风量增加150m3/min时,每小时可多跑几批料?
56.>某高炉不喷吹燃料,焦炭批重为5000kg,风温由1000℃下降到700℃,每批料应增加多少焦炭?(风温影响焦比的系数β=0.05)
57.>某厂喷吹用煤进厂时含水6%,价格为250元/t,加工成合格的煤粉,含水1%,加工费用50元/t煤,喷吹费用15元/t煤,计算入炉煤粉价。
58.>矿批重40t/批,批铁量23t/批,综合焦批重12.0t/批,炼钢铁改铸造铁,[Si]从0.4%提高到1.4%,求(1)矿批不变,应加焦多少?(2)焦批不变应减矿多少?
59.>经选矿造块处理的赤铁矿,含脉石为6.0%,计算冶炼一吨生铁需要多少赤铁矿(生铁含Fe=93%,保留小数点后两位)
60.>已知一吨铁的渣量为750kg,渣中SiO2=40%,每批料出铁量为10.0t,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?
61.>已知某高炉每天下料145批,焦批重14t,f=1.0%,C焦=84.87%,Cφ=75%,1kgC燃料需要的氧量为0.933m3,求每分钟实际入炉风量。
62.>已知矿批21.6t,焦批6.0t,烧结矿和块矿分别含铁45.5%,44.25%,生铁含Fe92%,Fe进入生铁98.4%,当风温由1030℃提高到1080℃时,求焦比多少?在焦批不变时矿批多少?(±100℃风温影响焦比4%,熟料率95%)
63.>已知高炉用风机的送风能力为600m3/min,风口10个,直径95mm,求出风口风速。
64.>已知风量3200m3/min,漏风率8%,鼓风湿度10%,富氧率3%,煤气中含N253.5%,求高炉煤气发生量。
65.>已知: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60%,二次铁间下料20批,渣铁比300kg/t,冶炼炼钢铁。求(1)该高炉的批出铁量为多少?(2)这次铁应该出铁多少?(3)这次铁应该出渣多少?(炼钢铁[Fe]=95%)
66.>已知:某高炉矿种为:烧结矿7000kg/批,含Fe50.8%,含S0.028%,海南矿500kg/批,含Fe54.8%,含S0.148%,锰矿170kg/批,含Fe12.0%,焦批为2420kg/批,含S为0.74%,求硫负荷。(保留到小数点后两位)
67.>某高炉有效容积300m3,焦炭固定碳含量85%,Cф燃烧率=0.65,干风系数W=1.1,冶炼强度1.5,请计算风口前碳燃烧所需风量为多少?
68.>某高炉冶炼经验得出,生铁中[Si]±0.1%,影响焦比10kg,当该高炉每批料出铁量为3600kg时,生铁[Si]由0.4%上升到0.6%,应调整多少焦量?
69.>某高炉使用烧结矿,其含Fe量由58.47%下降到57.5%,原矿批为56t,焦批为14t,焦比528kg/t·Fe,求负荷变动量(注:ηFe取0.997)
70.>某高炉炉顶煤气中CO2为17.6%,CO为24.3%,CH4为0.3%,N2为56.7%,求CO利用率。
71.>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?(设不同风温水平时影响焦比的系数为a=0.04%)
72.>某高炉2000m3,风压0.327MPa,炉顶压力0.179MPa,T缸=1873K,T顶=687K,V0=78m3/s,求煤气在炉内停留时间?
73.>某2000m3高炉,矿批重56t,焦批重14t,石灰石每批250kg,ρ取16%,求每批料在炉内体积。(注:ρ为炉料在炉内的压缩率,矿石、焦炭、石灰石的体积密度分别为1.8t/m3、

0.5t/m3和1.6t/m3)
74.>某高炉炉缸直径D=9.8m,低渣口中心线距离铁口中心线高度1.5m,求该高炉炉缸安全容铁量是多少?(生铁比重取y=7.0t/m3,取安全系数=0.6)
75.>某高炉有效容积2500m3,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。
76.>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。
77.>高炉全风操作时平均每小时下料8批,每批料出铁量为20.8t,因故减风,其中前2h下料15批,后2h下料15.5批,求影响产量。



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