炼铁高炉大计算C++ 程序.docx

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炼铁高炉大计算C++程序

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

intmain()

{

//a物料平衡计算板块

cout<<"物料平衡计算板块"<<"\n";

doubleMixore_Weight,SMixore_Weight,AMixore_Weight,Fe_Fe=0.94561,Fe_Si=0.0052,Fe_S=0.00022,Fe_Mn,Fe_P,Fe_C;

//矿石的铁含量

doubleSMixore_Fe=0.52427,AMixore_Fe=0.64983;

//焦炭,煤粉,炉尘,碎铁及各自的铁含量

doubleCoke_Weight=470,Coke_FeO=0.0102,Coal_Weight=70,Coal_FeO=0.0096,Dust_Weight=16.6,Dust_Fe=0.3820,Junkiron_Weight=20,Junkiron_Fe=0.85;

//各元素分配比

doubleUFe=0.0015,nFe=0.9985,UMn=0.30,nMn=0.70,NangdS=0.05;

//碱度和直接还原度

doubleSlag_R=1.13,Rd=0.42;

//

(1)矿石和溶剂消耗量计算

//1)矿石消耗量计算

//焦炭,煤粉带入的铁量

doubleCoal_Coke_Fe;

Coal_Coke_Fe=Coke_Weight*Coke_FeO*55.85/(55.85+16)+Coal_Weight*Coal_FeO*55.85/(55.85+16);

//碎铁带入的铁量

doubleJunkiron__Fe;

Junkiron__Fe=Junkiron_Weight*Junkiron_Fe;

//进入炉尘的铁量

doubleDust__Fe;

Dust__Fe=Dust_Weight*Dust_Fe;

//进入炉渣的铁量

doubleSlag__Fe;

Slag__Fe=1000*Fe_Fe*UFe/nFe;

//溶剂消耗量计算

doublewSiO2,wCaO,MixFlux_Weight=0,MixFlux_CaO=0.5530,MixFlux_SiO2=0.0103;

//各物料中SiO2含量

doubleCoke_SiO2=0.06,Coal_SiO2=0.0551,SMixore_SiO2=0.0929,AMixore_SiO2=0.0247,Junkiron_SiO2=0.10,Dust_SiO2=0.0987;

//各物料中CaO含量

doubleCoke_CaO=0.0085,Coal_CaO=0.0083,SMixore_CaO=0.1178,AMixore_CaO=0,Junkiron_CaO=0,Dust_CaO=0.0811;

//通过列物料平衡和碱度方程解出烧结矿和澳矿的用量

//铁平衡方程1000*Fe_Fe+Slag__Fe+Dust__Fe=SMixore_Weight*SMixore_Fe+AMixore_Weight*AMixore_Fe+Coal_Coke_Fe+Junkiron__Fe;

//碱度平衡方程MixFlux_Weight=(wSiO2*Slag_R-wCaO)/(MixFlux_CaO-MixFlux_SiO2*Slag_R);

SMixore_Weight=1720.84,AMixore_Weight=44.45;

Mixore_Weight=SMixore_Weight+AMixore_Weight;

cout<

cout<<"SMixore_Weight="<

//熔剂量的检验

wSiO2=Coke_Weight*Coke_SiO2+Coal_Weight*Coal_SiO2+SMixore_Weight*SMixore_SiO2+AMixore_Weight*AMixore_SiO2+Junkiron_Weight*Junkiron_SiO2-Dust_Weight*Dust_SiO2-Fe_Si*1000*(28+32)/28;

wCaO=Coke_Weight*Coke_CaO+Coal_Weight*Coal_CaO+SMixore_Weight*SMixore_CaO+AMixore_Weight*AMixore_CaO+Junkiron_Weight*Junkiron_CaO-Dust_Weight*Dust_CaO;

MixFlux_Weight=(wSiO2*Slag_R-wCaO)/(MixFlux_CaO-MixFlux_SiO2*Slag_R);

if(MixFlux_Weight<0)

{

MixFlux_Weight=0;};

cout<<"MixFlux_Weight="<

Fe_Mn=(SMixore_Weight*0.00116+AMixore_Weight*0.00082-Dust_Weight*0.00093)*0.7/1000;

//

(2)渣量和炉渣成分计算

//渣中各成分含量

doubleSlag_Weight,Slag_SiO2,Slag_CaO,Slag_MgO,Slag_Al2O3,Slag_FeO,Slag_MnO,Slag_S;

//渣中成分比重

doubleSlag_SiO2_Rate,Slag_CaO_Rate,Slag_MgO_Rate,Slag_Al2O3_Rate,Slag_FeO_Rate,Slag_MnO_Rate,Slag_S_Rate;

//熔剂中各氧化物含量

doubleMixFlux_MgO=0.0062,MixFlux_Al2O3=0.0012,MixFlux_S=0;

//焦炭中各氧化物含量

doubleCoke_MgO=0.0023,Coke_Al2O3=0.0447,Coke_S=0.0074;

//煤粉中各氧化物含量

doubleCoal_MgO=0.0026,Coal_Al2O3=0.0443,Coal_S=0.0035;

//烧结矿中各氧化物含量

doubleSMixore_MgO=0.0236,SMixore_Al2O3=0.0283,SMixore_S=0.00051;

//澳矿中各氧化物含量

doubleAMixore_MgO=0.0028,AMixore_Al2O3=0.0152,AMixore_S=0.00016;

//碎铁中各氧化物含量

doubleJunkiron_MgO=0.0062,Junkiron_Al2O3=0.0012,Junkiron_S=0;

//炉尘中各氧化物含量

doubleDust_MgO=0.033,Dust_Al2O3=0.0262,Dust_S=0.0039;

Slag_SiO2=wSiO2+MixFlux_Weight*MixFlux_SiO2;

Slag_CaO=wCaO+MixFlux_Weight*MixFlux_CaO;

Slag_MgO=Coke_Weight*Coke_MgO+Coal_Weight*Coal_MgO+SMixore_Weight*SMixore_MgO+AMixore_Weight*AMixore_MgO+Junkiron_Weight*Junkiron_MgO-Dust_Weight*Dust_MgO+MixFlux_Weight*MixFlux_MgO;

Slag_Al2O3=Coke_Weight*Coke_Al2O3+Coal_Weight*Coal_Al2O3+SMixore_Weight*SMixore_Al2O3+AMixore_Weight*AMixore_Al2O3+Junkiron_Weight*Junkiron_Al2O3-Dust_Weight*Dust_Al2O3+MixFlux_Weight*MixFlux_Al2O3;

Slag_FeO=Fe_Fe*1000*UFe/nFe*72/55.85;

Slag_MnO=Fe_Mn*1000*UMn/nMn*(55+16)/55;

Slag_S=((Coke_Weight*Coke_S+Coal_Weight*Coal_S+SMixore_Weight*SMixore_S+AMixore_Weight*AMixore_S+Junkiron_Weight*Junkiron_S-Dust_Weight*Dust_S+MixFlux_Weight*MixFlux_S)*(1-NangdS)-1000*Fe_S)/2;

Slag_Weight=Slag_SiO2+Slag_CaO+Slag_MgO+Slag_Al2O3+Slag_FeO+Slag_MnO+Slag_S;

Slag_SiO2_Rate=Slag_SiO2/Slag_Weight;

Slag_CaO_Rate=Slag_CaO/Slag_Weight;

Slag_MgO_Rate=Slag_MgO/Slag_Weight;

Slag_Al2O3_Rate=Slag_Al2O3/Slag_Weight;

Slag_FeO_Rate=Slag_FeO/Slag_Weight;

Slag_MnO_Rate=Slag_MnO/Slag_Weight;

Slag_S_Rate=Slag_S/Slag_Weight;

//(3)炉渣性能和脱硫能力验算

//1)根据计算的这4个值,查看炉渣的熔化温度

doubleSlag_SiO2_Rate4,Slag_CaO_Rate4,Slag_MgO_Rate4,Slag_Al2O3_Rate4;

Slag_SiO2_Rate4=Slag_SiO2_Rate/(Slag_SiO2_Rate+Slag_CaO_Rate+Slag_MgO_Rate+Slag_Al2O3_Rate);

Slag_CaO_Rate4=Slag_CaO_Rate/(Slag_SiO2_Rate+Slag_CaO_Rate+Slag_MgO_Rate+Slag_Al2O3_Rate);

Slag_MgO_Rate4=Slag_MgO_Rate/(Slag_SiO2_Rate+Slag_CaO_Rate+Slag_MgO_Rate+Slag_Al2O3_Rate);

Slag_Al2O3_Rate4=Slag_Al2O3_Rate/(Slag_SiO2_Rate+Slag_CaO_Rate+Slag_MgO_Rate+Slag_Al2O3_Rate);

cout<<"Slag_SiO2_Rate4="<

cout<<"Slag_MgO_Rate4="<

cout<<"查得炉渣的熔化温度在1400-1500之间"<<"\n";

cout<<"查得炉渣的粘度在3-4泊之间"<<"\n";

//2)按照拉姆教授渣中氧化物总和和检查炉渣的脱硫能力

cout<<"按照拉姆教授渣中氧化物总和和检查炉渣的脱硫能力"<<"\n";

doubleSlag_wRO1,Slag_wRO2;

Slag_wRO1=50-0.25*Slag_Al2O3_Rate*100+3*Slag_S_Rate*100-(0.3*Fe_Si+30*Fe_S)*100/(Slag_Weight/1000);

Slag_wRO2=(Slag_CaO_Rate+Slag_MgO_Rate+Slag_FeO_Rate+Slag_MnO_Rate)*100;

if(Slag_wRO2>Slag_wRO1)

cout<<"炉渣能脱硫。

"<<"\n";

else

cout<<"炉渣不能脱硫。

"<<"\n";

//3)按照沃斯柯博依尼科夫经验公式计算Ls

cout<<"按照沃斯柯博依尼科夫经验公式计算Ls"<<"\n";

doubleA,Ls_1450;

A=(Slag_CaO+Slag_MgO)/Slag_SiO2;

Ls_1450=98*A*A-160*A+72-(0.6*Slag_Al2O3_Rate*Slag_Al2O3_Rate-0.012*Slag_Al2O3_Rate-4.032)*A*A*A*A;

doublen_t,t,Slag_Ls;

t=1550;

n_t=2*(t/100)-0.05*(t/100)*(t/100)-17.4875;

Slag_Ls=n_t*Ls_1450;

doubleLs;

Ls=Slag_S_Rate*2/Fe_S;

if(Slag_Ls>Ls)

cout<<"能保证脱硫"<<"\n";

//生铁成分核算

Fe_P=(SMixore_Weight*0.00157+AMixore_Weight*0.00070-Dust_Weight*0.00109+Coke_Weight*0.0004/142*62+Coal_Weight*0.0006/142*62)/1000;

Fe_C=1-Fe_Mn-Fe_P-Fe_Fe-Fe_S-Fe_Si;

//(5)风量计算

//1)焦炭和煤粉带入的碳量

doubleCoke_C=0.8513,Coal_C=0.8194,C_Coke_Coal,Coke_CH4=0.0051;

C_Coke_Coal=Coke_Weight*(Coke_C+Coke_CH4*12/16)+Coal_Weight*Coal_C;

//2)碎铁带入的碳量

doubleJunkiron_C=0.04,C_Junkiron;

C_Junkiron=Junkiron_Weight*Junkiron_C;

//3)生铁中少量元素还原耗碳量

doubleC_dSiMnP;

C_dSiMnP=(Fe_Mn*12/55+Fe_Si*24/28+Fe_P*60/62)*1000;

//4)铁直接还原耗碳量

doubleC_dFe;

C_dFe=1000*Fe_Fe*Rd*12/55.85;

//5)CaCO3分解出的CO2在高温区与C反应的耗碳量

doubleC_dCO2,MixFlux_CO2=0.4293,C_MixFlux_dCO2;

C_MixFlux_dCO2=MixFlux_Weight*MixFlux_CO2*12/44;

C_dCO2=MixFlux_Weight*MixFlux_CO2*0.5*12/44;

//6)炉尘中的耗碳量

doubleC_Dust,Dust_C=0.20156,Dust_CO2=0.0162;

C_Dust=Dust_Weight*Dust_C;

//7)烧结矿,澳矿带入的CO2量

doubleC_Mixore,SMixore_C=0,AMixore_C=0,SMixore_CO2=0,AMixore_CO2=0.0033;

C_Mixore=SMixore_Weight*SMixore_C+AMixore_Weight*AMixore_C;

//8)脱硫耗碳量

doubleC_dS;

C_dS=Slag_Weight*Slag_S_Rate*2*12/32;

//9)铁水中碳含量

doubleFeshui_C;

Feshui_C=1000*Fe_C;

//10)高炉上部矿石中水与碳水煤气反应,比例为0.3

doubleMixore_Huaxue_H2O,C_Mixore_Huaxue_H2O;

doubleSMixore_JieJin_Moisture=0,AMixore_JieJin_Moisture=0.0224;

Mixore_Huaxue_H2O=SMixore_Weight*SMixore_JieJin_Moisture+AMixore_Weight*AMixore_JieJin_Moisture;

C_Mixore_Huaxue_H2O=0.3*12/18*Mixore_Huaxue_H2O;

//12)煤粉中结合水消耗碳量

doubleC_Coal_JieJin_Moisture,Coal_JieJin_Moisture=0.018;

C_Coal_JieJin_Moisture=Coal_Weight*Coal_JieJin_Moisture*12/18;

//13)C总

doubleCzong;

Czong=C_Coke_Coal+C_Junkiron+C_MixFlux_dCO2+C_Mixore-C_Dust;

//14)煤粉中O2消耗碳量

doubleC_O2,Coal_O2=0.0081;

C_O2=2*Coal_Weight*Coal_O2*12/32;

//15)风口前燃烧的碳量

doubleC_tuye;

C_tuye=Czong-C_dSiMnP-C_dFe-C_dS-C_dCO2-C_Mixore_Huaxue_H2O-Feshui_C+C_O2;

//16)鼓风氧含量(Wind_q富氧率鼓风湿度,Wind_W)

doubleO_Wind,Wind_q=0.0175,Wind_W=0;

O_Wind=(1-Wind_q)*0.21+Wind_q*0.5+Wind_W;

//17)风量

doubleWind_Volume;

//喷吹物提供氧量

doubleO2_Coal;

O2_Coal=Coal_Weight*(22.4/32*Coal_O2+22.4/36*Coal_JieJin_Moisture);

Wind_Volume=C_tuye*22.4/2/12/O_Wind;

//18)干风量

doubleWind_Dry_Wind_Volume,Wind_Dry_Wind_Weight,Wind_H2O_Weight,Wind_Weight;

//鼓风比重

doubler_wind;

r_wind=((1-Wind_q)*(1-O_Wind)*28+32*(1-Wind_q)*O_Wind+18*Wind_q)/22.4;

Wind_Dry_Wind_Volume=Wind_Volume*(1-Wind_q);

Wind_Dry_Wind_Weight=Wind_Dry_Wind_Volume*(32/22.4*0.21+28/22.4*(1-0.21));

Wind_H2O_Weight=Wind_Volume*Wind_q*18/22.4;

Wind_Weight=Wind_Volume*r_wind;

//(6)炉顶煤气量及其成分计算

doubleSMixore_Fe2O3=0.5747,AMixore_Fe2O3=0.9241,Junkiron_Fe2O3=0,Dust_Fe2O3=0.46063;

doubleSMixore_MnO2=0,AMixore_MnO2=0.0013,MixFlux_MnO2=0,Dust_MnO2=0;

doubleGas_CO2,H2_Ri,Gas_H2,Gas_CO,CO2_Flux,CO2_Ri_gao,CO2_Ri_di,CO2_Ri;

doublenCO=0,nH2=0.2;

doubleH2_Influrnace;

doubleCO_Tuyer,CO_Rd,CO_Ri,CO2_Mixore;

while(fabs(nCO-nH2)>=0.001)

{

//1)H2

//1鼓风中水分分解的H2量

doubleH2_Wind;

H2_Wind=Wind_Volume*Wind_q;

//2焦炭带入的H2量

doubleH2_Coke,Coke_H2=0.0051;

H2_Coke=Coke_Weight*22.4/2*(Coke_H2+4/16*Coke_CH4);

//3煤粉带入的H2量

doubleH2_Coal,Coal_H2=0.0217;

H2_Coal=Coal_Weight*Coal_H2*22.4/2+Coal_Weight*Coal_JieJin_Moisture/18*2*22.4/2;

//4矿石在高炉上部发生水煤气反引发生成的H2量:

C_Mixore_Huaxue_H2O

//6入炉总的H2量

H2_Influrnace=H2_Wind+H2_Coke+H2_Coal+C_Mixore_Huaxue_H2O/12*22.4;

//7还原消耗的H2量

H2_Ri=H2_Influrnace*nH2;

//8H2间接还原度

doubleRiH2;

RiH2=H2_Ri/22.4*55.85/(Fe_Fe*1000-Junkiron_Weight*Junkiron_Fe);

//9入炉顶煤气的H2量

Gas_H2=H2_Influrnace-H2_Ri;

//2)CO2

//1高价氧化物间接还原Fe2O3到FeO,MnO2到MnO生成的CO2量

CO2_Ri_gao=(SMixore_Weight*SMixore_Fe2O3+AMixore_Weight*AMixore_Fe2O3-Junkiron_Fe2O3-Dust_Weight*Dust_Fe2O3)*22.4/160+(SMixore_Weight*SMixore_MnO2+AMixore_Weight*AMixore_MnO2+MixFlux_Weight*MixFlux_MnO2-Dust_Weight*Dust_MnO2)*22.4/87;

//2CO间接还原FeO生成的CO2量

CO2_Ri_di=(Fe_Fe*1000-Junkiron_Weight*Junkiron_Fe)*(1-Rd-RiH2)*22.4/55.85;

CO2_Ri=CO2_Ri_gao+CO2_Ri_di;

//3熔剂分解产生的CO2量

CO2_Flux=MixFlux_Weight*MixFlux_CO2*0.5*22.4/44;

//4焦炭挥发分放出的CO2量

doubleCO2_Coke,CokeCquan=0.8513,CokeCgu=0.8513;

CO2_Coke=Coke_Weight*(CokeCquan-CokeCgu)*22.4/44;

//5矿石分解产生的CO2量

CO2_Mixore=SMixore_Weight*SMixore_CO2*22.4/44+AMixore_Weight*AMixore_CO2*22.4/44;

//6炉尘中的CO2量

doubleDust__CO2;

Dust__CO2=Dust_Weight*Dust_CO2*22.4/44;

//7总的CO2量

Gas_CO2=CO2_Ri_gao+CO2_Ri_di+CO2_Flux+CO2_Coke+CO2_Mixore-Dust__CO2;

//3)CO

//1风口前燃烧生成的CO量

CO_Tuyer=C_tuye*22.4/12

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