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

（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

高炉有效炉容

t/m3d

冶炼强度

入炉干焦炭量

有效容积

t..m3d

入炉焦比

日入炉干焦量

日生铁产量

kg/t

煤比

日喷吹煤粉量

日生铁产量

kg/t

燃料比

焦炭消耗量煤粉消耗量

生铁产量

1000

焦炭批重

入炉焦炭量t

装料批数

矿焦比

入炉矿石量

入炉焦炭量

（t/t）

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

批料矿量

批干焦炭重量批料煤量

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

生铁中Fe%

各种炉料带入Fe兀素量

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%

⑭渣量W器

（15）硫负荷

吨铁炉料带入S元素总和

炉料带入Fe元素

生铁中Fe百分比

1000或者硫负荷

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%;

2.

3.

（4）

（5）

100C风温影响焦比4%

每克湿分影响风温为6C

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

4.焦炭含S变化时焦炭调整量的计算

变化前C%

变化后C%

4.

5.风温变化焦炭量调剂计算式

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变化前S%变化后S%

100C风温影响焦比4%

100

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■日后有出任山日变化后水分变化前水分

水分变化焦灰调整量原每批焦灰量—；———；

1变化后水分

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

8.9.1kgC耗风

风口前燃烧反应为

2CO22CO

每燃烧1kgC所需要的。

2

22.4

212

0.933m3

每立方米湿空气含氧0.21（1空气湿度）0.5空气湿度

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

c气化

V煤气224

12CO%CO2%CH4%

3Lm/t

11.12.富氧率计算公式

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

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

O2（b）1W10.211W0.5Wa（m3）

经过整理可以得出具体的计算公式

O2（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

O2（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

fO

0.21

换算为仪表量为

VOV风Wm3/min

VoVmW60

m3/h

12.冶炼周期计算式

⑴矿焦合计体积

矿石量焦炭量

矿石堆比重焦炭堆比重

⑵每批料的炉内体积

矿批重量焦炭批重

矿石堆比重焦炭堆比重

压缩率

⑶每吨生铁炉料体积

批料所有炉料堆体积之和

批料出铁量

⑷到达风口平面的料批数

工作容积

每批料在炉内体积

⑸时间冶炼周期

24

高炉容积

矿焦合计体积

1缩减系数

⑹批数冶炼周期

高炉工作容积

批料矿焦合计体积1压缩系数

13.风速计算式

⑴每秒钟风口前燃烧C

利用系数焦比焦炭C%燃烧率

246060

Gc

86400

每秒钟需O2Gc

Kt

22.4

24

kg/s

KC焦％Kt22.4

86400

24

⑶鼓风含。

20.211f0.5f=0.210.29f

（4）每秒钟风量

每秒钟需0222.4KC焦%Kt

斗…一—=

鼓风含0224864000.210.29f

22.42.05400.850.78—7240^

24864000.210.290.02

（5）实际风速v风实

P。

V。

T

T0P

14.安全容铁量计算

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

100%

（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

、，、，、…日入炉干焦量一一

⑵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

吨，计算当日

（1）焦炭冶炼强度、

（2）焦炭批重、（3）O/C（即矿焦比）。

（保留两位小数）

答案:

冶炼强度

入炉干焦炭量

有效容积

1105

赤=4d

焦炭批重

入炉焦炭量

装料批数

1105

=8.50t

130

矿焦比

入炉矿石量

入炉焦炭量1105

4033-“

=3.45

⑴日生铁产量

7000

0.5410000.65

=4663t

0.95

⑵高炉利用系数

日生铁折合产量

高炉有效炉容

t/m3d

4663=2.33t/m3•d

2000

焦炭负荷日入炉矿总量

日入炉干焦总量

70001000=4.0

2000

日入炉十隹景

kg/t

⑷入炉焦比曰¥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

此高炉的冶炼强度是多少？

解：

1105=0.92/1200m

4508600

36001000

=1.075t/m

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

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=3600X2.2=7920吨

6.620ni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。

答：

条件中没有给出焦炭含水分百分数,

既将焦炭按干焦进行计算，如果有水分百分数还要

扣除水分折合为干焦量后进行计算

焦炭综合负荷

批料矿量

批干焦炭重量批料煤量

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?

答:

燃料比

焦炭消耗量煤粉消耗量

生铁产量

1000

894.25294

2450

1000=485kg/t

Fe

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:

⑴高炉利用系数

日生铁折合产量

高炉有效炉容

t/m3d

90000M12500.65=2.388t/m

25000.95

⑵焦炭负荷

日入炉矿总量

日入炉干焦总量

90001250

=4.1

2500

kg/t

日入炉十隹景入炉焦比"二"：

日生铁广量

2500

90000.5412500.65

=441kg/t

Fe

9.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100C±焦比20kg,

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=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

1100C时，节省的焦炭量。

（设不同风温水平影响焦比系数为牛0.04%,每克湿分影响

风温为6C）

答案：

Ka%姑K0

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。

11.某高炉矿石批重59000kg，其中烧结矿38500kg，球团矿10000kg，澳矿10500kg,

矿石品位见下表，铁水含铁量96%计算理论批铁量。

烧结矿

球团矿

澳矿

TFe/%

56

64%

63

答：

理论批铁矿石批重—

[Fe]

理论批铁3以,56100.64。

50.6336t/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

«e&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%

1000Fe%G渣Fe渣G尘Fe尘G碎铁Fe碎铁G焦炭Fe焦炭

=

TFe%矿石

10000.935000.005300.4500.755500.006

=

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%。

变化前C%

变化后C%

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

0.84

=500512.2kg/t

0.82

变化前S%变化后S%

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

0.11.5%

512.2

（0.750.70）

0.10.015

=516（kg/t

17.高炉不喷吹燃料，焦炭批重为5000Kg，风温由1000C下降到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）

100

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

300

=5%——5000=750

100

每批焦炭增加量750Kg/批

18.球团二氧化硅（SiO2）9.61%,氧化钙（CaO）0.42%,，炉渣二元碱度R=1.08,求1000Kg

球团需加石灰石量？

（石灰石有效氧化钙含量为50%）。

答案：

石灰石有效率

9.61%1.080.42%

0.5

1000=199Kg/t球团矿

石灰石用量球团Si°2%一炉渣碱度.球团CaO%1000

19.焦炭消耗量1000Kg，焦炭灰分为13.5%,灰分中二氧化硅（SiO2）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SiO2%:

渣黑焦炭灰分CaO%1000

石灰石有效率

13.5%

45.00%1.083.60%

0.5

1000

121.5Kg/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?

答:

石灰石用量

牛山五八焦炭灰分SiO2%炉渣碱度焦炭灰分CaO%焦灰灰分十「十—"十1000

石灰石有效率

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?

答案：

石灰石调剂量

烧结SQ%（原烧结碱度变化后烧结碱度）1000石灰石有效率

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

（SiO2）40.1%，每批料出铁量为30t,炉渣碱

度变化0.1,假定石灰石有效氧化钙含量为

50%求每批料的石灰石变动量为多少?

答案:

石灰石变化量

批料出铁量吨铁渣量渣中SiO2%炉渣碱度变化

3075040.1%0.1

0.5

1805Kg/批

23.已知炉渣碱度R=1.05,石灰石CaO有效=49.2%,求用

1吨球团矿替换1吨烧结矿需加多

少石灰石?

解:

炉渣碱度

%

CaO

SiO

烧结矿

15.3

12.26

球团矿

0.6

4.8

1000

CaO

GCaO

已知原料条件如下:

2

1000

SiO2

GCaO1000RSiO2

CaO

GCaO

G熔77^；

CaO有效

10001.054.8

0.492

12.26%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

变化后水分变化前水分

1变化后水分

荏心峥el^八（0.050.03）

105.3kg

焦炭调整里=5000=

（10.05）

调整后焦批=5000+105.3=5106.3Kg

25.某高炉原焦批4000kg，原含水量3%新含水量5%计算新焦批量。

崭住卅旦原焦批（1—原含水量）4000（10.03）

答:

新焦批重=—"==4084kg

（1—新含水量）10.05

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.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

生铁中铁元素量

21.645.4%95.0%44.255.0%98.4%

每批料出铁=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

50〜

57114%

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=21.6571=22t

现焦比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

7272

=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=938.6—6.57+2.35=934.4（kg）

⑷矿石消耗量

Fe2

562

矿石消耗量

Fe）

Fe2O3

562

0.700

163

Fe56

FeO5616

Fe56

FeS5632

0.778

0.636

934.4

0.64840.70.15110.7780.00060.636

1634（kg/t

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—（0.080.05）

焦炭倜整重=12600=410.87kg

（10.08）

由于水分上升每批料需要加焦炭410kg

29.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，根据经验得知［Si］

变化1.0%时，焦比变化40公斤/

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

KSi

0.04批铁量=1.0X0.04X23=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

2.822t/批。

40—（40X12.121）/（12.121+1.0X0.04X23）=2.822t/批

矿批不变，应加焦0.92t/批，焦批不变，应减矿

30.某高炉不喷吹燃料，焦炭批重为6000kg，风温由1150C下降为1050C，计算每批量应

加的焦炭量。

（风温变化100C影响燃料比的经验值见下表）

干风温度/c

900-1000

1000-1100

1100-1