炼铁常用计算
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:
2
40.6d T h πγ=安铁 T 安—炉缸安全容铁量,t ;
d-炉缸直径,m ;
γ铁-铁水密度,(7.0t/m 3)
h-风口中心线到铁口中心线之间距离减0.5m 后的距离。
例如:846m 3高炉安全容铁量为:
T 安=0.6×23.147.2
4⨯×2.7×7≈461(吨)
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:
或
12"u V V N ε-=(V +V )(1-)
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); V u -高炉有效容积(m 3); 'V -每吨生铁所需炉料体积; V 1-炉喉料面上的体积(m 3); ε-炉料在炉内压缩率; V 2-炉缸风口中心线以下容间体积; V n -高炉有效容积。
"V —每批炉料的炉外容积。
例如:846m 3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
24846
2500 2.17 4.3T ⨯⨯==(1-13%)(小时)
一个冶炼周期的料批数:
'24n V PV T ε=(1-)
84624.831.6N -==(18.9+130.2)
(1-13%)(批) 取32批
三、 鼓风动能计算公式:
221430324.20110
Q E -⨯⨯=⨯⨯T p (n F )
E-鼓风动能 Kg (f )·m/s;
n-风口数量 个;
F-工作风口平均面积 m 2/个;
P-热风压力MPa (0.1013+表);
Q 0=2IV n ,Nm 3/min;
Vn-高炉有效容积 m 3。
例如:846m 3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。
14332224.201102700//E -⎡⎤=⨯⨯⨯⨯⎣⎦
(200.01038)(273+1100)(0.1013+0.33) =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1000m 3风中的富氧m 3;
W 煤-喷吹煤粉数量,1000m 3风中喷吹的煤粉量。
例如:846m 3高炉热风温度1100℃,富氧量25 m 3,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
f o=0.78×(V o/V)
f o-富氧率
V o-富氧气体量,m3/h
V-高炉仪表风量(包括V o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:f o=0.78×(V o/V)=0.78×7000
=2.0%
2700
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
P理=G矿·Fe矿/[Fe]
P理—理论出铁量
G矿—矿石消耗量
Fe矿—矿石品位
[Fe]—生铁中铁元素的含量(取94%)
例:846m 3高炉两次铁间上料16批,矿石批重24t,矿石品位55%,计算下次铁出量。
P 理=24×16×0.55/0.94 ≈224(t )
九、 风温波动后每批焦炭的变动量(100℃风温影响焦比4%) 例如:846m 3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N 2平衡计算)
例:846m 3高炉风量为2700 m 3/min ,高炉煤气中含N 250%,
计算煤气发生量。
V 煤=2700×0.79/0.5=4266(m 3)
十一、风量波动对产量的影响:
例:846m 3高炉日产生铁3000t/日,风量2700 m 3/min 。
因故
减
风至1000 m 3/min ,两小时后恢复正常,问损失产量多少? 3000/(2700×24×60)=
(27001000)x -⨯2⨯60 x =157(t )
十二、炉温变化时负荷的调整
例:846m 3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)
十四、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
2C +O2 = 2CO
2422.4
1 x
x O2=0.993(m3)
则需风量为0.933/0.21=4.44 m3/㎏。