高炉炼铁实际的计算 下载本文

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)

解:Fe2O3的理论含铁量为:56×2/(56×2+16×3)×100%=70% 赤铁矿中含Fe2O3为:100%-6%=94%

冶炼1t生铁可需的赤铁矿量为:0.93/(70%×94%=1.41t 答:冶炼1t生铁需赤铁矿1.41t。

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?

解:加焦:△K=△[Si]×0.04×批铁量=1.0×0.04×23.0=0.920t/批 减矿:△P=矿批重-矿批重×焦批重/焦批重+△[Si]×0.04×批铁量 =40-(40×12)/(12+1.0×0.04×23) =2.85t/批

答:矿批不变,应加焦0.92t/批;如焦批不变,应减矿2.85t/批。

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。

解:加工1吨煤粉需用原煤(1-1%)/(1-6%)=1.053t 入炉煤粉价为1.053×250+50+15=328.3元/t 答:入炉煤粉价为328.3元/t。

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)

解:根据公式:每批料燃料增减量=β·(△t/100)×燃料批重kg/批 则:每批焦炭增加量=β·(△t/100)×批重 =0.05×(300/100)×5000 =750kg/批 答:每批料应增加焦炭750kg。

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?

解:含氧量增加:150×[0.21(1-1%)+0.29×1%]=31.62m3/min 每批料价需氧气量:6×1000×0.86×0.7×0.933=3370.0m3 每小时可多跑料:31.62×60/3370.0=0.56批 答:每小时可多跑料0.56批。

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。

解:GP′=80×[200×2+(200-100)]/1700=23.5t 答:影响产量23.5t。

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?

解:T铁'=T铁·t·V'/V=70×5×100/2000=17.5t 答:影响产量17.5t。

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。

解:渣量=矿批×[1-(TFe-56/72×FeO)×160/112-FeO]+焦比×焦灰分 +煤比×煤灰分+硅石-铁量×60/28×[Si]

=1.68×[1-(0.57-0.1×56/72)×160/112-0.1]+0.48×0.14

+0.06×0.2+0.017-1.0×60/28×0.006 =0.414t/t·Fe

答:渣量为0.414t/t·Fe。

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%)

解:一吨烧结矿需加石灰石量:13.00%×(1.25-1.15)/0.5=26kg/t 当矿石批重为20t时,全部使用烧结矿时,每批加石灰石 26×20=520kg/批 答:每批加石灰石520kg。

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。

解:(1)高炉利用系数=(9000×0.54+1250×0.65)/(0.95×2500) =2.39t/(m3·d)

(2)焦炭负荷=(9000+1250)/2500=4.10t/t (3)焦比=2500/(2.39×2500)×1000=418.7kg/t

答:高炉利用系数为2.39t/(m3·d),焦炭负荷为4.10t/t,焦比为418.7kg/t。

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)

解:铁口中心线距渣口中心线高h=1.5m

则安全容铁量=0.6πd2rh/4=0.6×3.14/4×9.82×7.0×1.5=475.0t 答:炉缸安全容铁量为475.0t。

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)

解:V=(56/1.8+14/0.5+0.25/1.6)/(1+0.16)=51.1m3 答:每批料的炉内体积为51.1m3。

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?

解:由公式t停=3.13V有效×273(P风+P顶)/V0(T知+T顶) =3.13×2000×273(3.27+1.79)/78×(1873+687) =4.33S

答:煤气在炉内的停留时间为4.33S。

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%)

解: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℃,1004℃

所以ΔK:0.0004×(1004-954)×600=12kg/t·Fe 答:节省焦炭量为12kg/t·Fe。

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。

解:ηCO=CO2/(CO2+CO)=17.6/(17.6+24.3)×100%=42% 答:一氧化碳的利用率为42%。

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)

解:当矿批不变调整焦批时,每批焦炭变动量为 ΔK=PCFe后-Fe前ηFeC/0.95

=56×(0.75-0.5849)×0.997×528/0.95 =-301kg

负荷变动量=变动后负荷/原负荷=0.301/56=0.0054t/t 答:应加重负荷0.0054。

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?

解:△K=△[Si]×10×E×H=(0.6-0.4)%×10×3600=72kg 答:每批焦炭应增加72kg。

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?

解:Vb=(W÷0.324)Vu·i·CK·Cφ

=(1.1÷0.324)×300×1.5×0.85×0.65 =844(m3/min)

答:该高炉风口前碳燃烧所需风量为844m3/min。

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)

解:每批料带入的Fe量为

7000×0.508+500×0.548+170×0.120=3850.4kg 每批料带入的硫量为

7000×0.00028+500×0.00148+2420×0.0074=20.608kg 每批出铁量为3850.4/0.94=4096.17kg

硫负荷=20.608/4096.17×1000=5.03kg/t·Fe 答:硫负荷为5.03kg。

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%)

解:(1)每批出铁量=(44×0.56+11×0.60)/0.95=32.88t (2)这次铁应出铁量=32.88×20=657.6t

(3)这次铁应出渣量=657.6×300/1000=197t

答:(1)该高炉的批出铁量为32.88t;(2)这次铁应该出铁657.6t;(3)这次铁应该出渣量197t。

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。

解:实际进入炉内的风量为:3200m3/min×(1-0.8)=2944m3/min 加湿、富氧鼓风以后,风中含氧量为 (1-0.1)×(21%+3%)+0.5×0.1=22.6%

所以鼓风中含N2量为(100-22.6)×100%=77.4%

按N2平衡求煤气量2944×77.4%/53.5%=4259m3/min 答:煤气量为4259m3/min。

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。

解:V=Q(F×60)=600÷(10×0.7854×0.0952×60)=141m/s 答:该高炉风速为141m/s。

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%)

解:每批出铁=21.6t×(45.5%×95%+44.25%×5%)×98.4%÷92%=10.5t批 焦比=6000kg/10.5t=571kg/t·Fe

风温在1000℃范围内,±100℃影响焦比按4%计算 则风温提高1080℃-1030℃=50℃时

焦比为571×(1-50/100×0.04)=560kg/t·Fe 在焦批不变的情况下:

现批铁×现焦比=原批铁×原焦比

现矿批×0.486×现焦比=原矿批×0.486×原焦比 现矿批=21.6×0.486×571/(0.486×560)=22.0t/批

答:焦比为571kg/t·Fe,而当焦批不变时矿批为22.0t/批。

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。

解:V=0.933C焦CφKN/(0.21+0.29f)

=0.933×0.8487×0.75×14000×145/[(0.21+0.29×0.01)×1440] =3932m3/min

答:每分钟实际入炉风量为3932m3/min。

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?

解:由μ′=μ×(SiO2)×ΔR0/CaO有效

得μ′=750×40%×0.1×10/0.5=600kg/批 答:每批料的石灰石变动量为600kg。

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)

解: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%

答:炉缸煤气成份CO为35.21%,N2为63.16%,H2为1.63%。

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?

解:矿批重不变

ΔK=Δ[Si]×0.04×批铁量=1.0×0.04×23=0.92t/批 焦批不变

ΔP=矿批重-(矿批重×焦批重)/(焦批重+Δ[Si]×0.04×批铁量) =40-(40×12.121)/(12.121+1.0×0.04×23) =2.822t/批

答:矿批不变,应加焦0.92t/批;焦批不变,应减矿2.822t/批。

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%)

解: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 答:经过39批料到达风口平面。

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。

解:(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。

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。

解:由公式:GP′=Gch.ΣTi(N-N′)

=20.8×[(8-15÷2)×2+(8-15.5÷2)×2 =31.2t 答:影响产量31.2t。

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。

解:利用系数:2000/750=2.667t/(m3·d) 焦比:700/2000=0.35t/t=350kg/t 煤比:320/2000=0.16t/t=160kg/t

综合冶强:(700+320×0.8)/750=1.275t/(m3·d)

答: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)。

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?

解:设影响生铁产量X则:

2000/(1800×24×60)=X/[(1800-1000)×2×60] X=74.07t

答:减风影响生铁产量74.07t。

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。

解:加工吨煤粉需煤量为:(1-1%)/(1-8%)=1.076t 入炉吨煤成本为:1.076×300+60+15=397.8元 答:入炉煤粉价为397.8元/t。

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?

解:(0.96-0.21)×Q氧/5000=3% Q氧=200m3/min

答:富氧流量约为200m3/min。

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?

解:风量增加后所增加的含氧量:100[0.21(1-1%)+0.29×1%]=21.08m3/min 每批焦碳燃烧所需氧量:8×1000×0.84×0.7×0.933=4388.832 m3 每小时可多跑料:21.08×60/4388.832=0.288≈0.29批 答:每小时可多跑0.29批料。

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%)

解: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 答:节省焦炭12kg/t。

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)

解:ηCO=CO2/(CO+CO2)×100%=17.6/(17.6+24.3)×100%=42.0% 答:CO利用率为42.0%。

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?

解:T铁′=T铁×t×V′/V=70×5×100/2000=17.5t 答:影响产量为17.5t。

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)。

解:当矿批不变调整焦批时,每批焦炭变动量为: ΔK=P×(Fe后-Fe前)×ηFe×C/0.95

=56×(0.575-0.5849)×0.997×528/0.95 =-307kg

当焦批不变调整矿批时,调整后的矿批重量为:

P后=P前×Fe前/Fe后=56×0.5849/0.575=56.964t 即:每批矿需多加56.964-56=0.964t

答:如矿批不变,则焦炭批重减307kg;如焦批不变,矿石批重增加964kg。

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?

解:△K=△[Si]×10×E×H=(0.6-0.4)/0.1×10×3600/1000=72kg 答:每批焦炭应增加72kg。

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。

解:设变料后焦批为X

X=6.45(20×0.5325+2×0.645)/(22×0.5325)=6.574t 变料后应增加焦炭量6.574-6.450=0.124t/批 答:变料后应增加焦炭量0.124t/批。

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。

解:一吨烧结矿需加石灰石量:12.72%×(1.25-1.10)/0.5=38kg 当矿石批重为20吨时,全部使用烧结矿时,每批加石灰石: 20×38=760kg

使用40%烧结矿时,每批加石灰石是:20×40%×38=304kg

故应该调整用量。

答:根据计算石灰石变动量相应调整用量。

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)

解: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 答:硫负荷为5.1kg。

已知焦炭含碳82%,焦比580kg,求冶炼1t生铁需要多少风量?

解:风口前碳不完全燃烧反应2C+O2=2CO 燃烧1kg碳需O2量=22.4/24m3/kg

冶炼1t生铁需风量=22.4×82%/(24×0.21)×580=2114m3/t 答:冶炼1t生铁需风量2114m3。

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。

解:由N2平衡得:V煤气=5000×79%/50%=7900m3 答:该高炉煤气量为7900m3/min。

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?

解:所需CaO量=G焦×A×(SiO2焦灰×R-CaO焦灰) =815×0.12×(0.589×1.25-0.06) =66.14kg/批焦

答:需要CaO量为66.14kg/批焦。

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?

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。