五、计算题 （1）各种计算式及推导1. 各种常规计算式⑴ ()d mt ⋅=3/高炉有效炉容日生铁折合产量高炉利用系数⑵ ()d m t ⋅=3有效容积入炉干焦炭量冶炼强度⑶ ()t kg /日生铁产量日入炉干焦量入炉焦比=⑷ ()t kg /日生铁产量日喷吹煤粉量煤比=⑸ 1000⨯+=生铁产量煤粉消耗量焦炭消耗量燃料比⑹ t 装料批数入炉焦炭量焦炭批重=⑺ )/(t t 入炉焦炭量入炉矿石量矿焦比=⑻ ()t 生铁中铁元素百分比铁元素收得率矿石品位日入炉矿量日生铁产量⨯⨯=⑼ t t /日入炉干焦总量日入炉矿总量焦炭负荷=⑽ ()()t t 批料焦丁量批料煤量批干焦炭重量批料矿量焦炭综合负荷++=⑾ %%Fe Fe 生铁中矿石矿石总量理论出铁量⨯=⑿ 元素量各种炉料带入生铁中铁元素收得率每批料出铁量Fe Fe ⨯=%⒀ %TFe FeFe Fe Fe Fe 矿石焦炭中碎铁炉尘中炉渣中生铁中矿石用量--++=⒁ 百分比渣中重量渣中渣量CaO CaO =⒂ []1000⨯=百分比生铁中元素炉料带入元素总和吨铁炉料带入硫负荷Fe Fe S 或者 S S 挥发硫负荷-=∑11． 各种条件变化对焦比的影响数据(1) [Si]升高1%，焦比升高40㎏/t ； (2) [Mn]升高1%，焦比升高20㎏/t ； (3) 焦炭中S 变化0.1%，焦比变化1.5%； (4) 100℃风温影响焦比4% (5) 每克湿分影响风温为6℃2． 焦炭固定碳发生变化时焦炭调整量的计算%%C C 变化后变化前变化前焦（比）炭量焦炭调整量⨯=3． 4.焦炭含S 变化时焦炭调整量的计算焦炭中含硫变化1%，影响焦比按1.5%。
()⎥⎦⎤⎢⎣⎡⨯-+⨯=%5.11.0%%1S S 变化后变化前变化前焦炭量焦炭调整量4． 5.风温变化焦炭量调剂计算式100℃风温影响焦比4%焦炭批重风温变化量风温相当焦比变化每每批焦炭量变化⨯⨯=100100 C5． 6.焦炭水分变化调剂量计算式变化后水分变化前水分变化后水分原每批焦炭量水分变化焦炭调整量--⨯=16． 7.减风影响生铁产量计算式⎪⎭⎫⎝⎛⨯⨯=正常时风量水平减风量减风累计时间小时出铁量减风影响生铁产量⎪⎭⎫⎝⎛-⨯⨯=正常时风量水平减风时风量水平正常风量水平减风累计时间日产量减风影响生铁产量247． 8. 吨铁耗风计算式t m N N V V /%%322鼓风中煤气中煤气风⨯=8． 9. 1kgC 耗风COO C 222=+风口前燃烧反应为32933.01224.221m O kgC =⨯=所需要的每燃烧 空气湿度空气湿度）（每立方米湿空气含氧⨯+-⨯=5.0121.0 每立方米湿空气含氧需要燃烧每公斤所需要风量2O C =()空气湿度空气湿度风⨯+-⨯=5.0121.0933.0V9． 10.计算高炉碳气化量计算式C C C C 生铁渗碳消耗炉尘带出煤粉带入焦炭带入气化的碳量--+=10． 11.吨铁煤气发生量计算式t m CH CO CO C V /%%%124.22342++⨯=气化煤气11． 12.富氧率计算公式富氧率是指高炉富氧鼓风后，鼓风含氧提高的幅度，用百分数O f 来表示，计算公式为()(%)21.0Wa f O ⨯-=当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧率O f 和氧气的纯度a 来计算所需要的富氧流量())/(21.033m m a f W O-=换算为仪表量为min /3m W V V O ⨯=风h m W V V O /603⨯⨯=风公式推导：设大气湿度为φ，1m 3鼓风里兑入W （m 3）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()()())(5.0121.0113)(2m aW W W O b ⨯+⨯⨯-+⨯--=ϕϕ经过整理可以得出具体的计算公式())(29.021.029.021.03)(2m WW a O b ⨯⨯-⨯-+⨯+=ϕϕ由于W ⨯⨯ϕ29.0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 ())(21.029.021.03)(2m Wa Ob ⨯-+⨯+=ϕ富氧率是指高炉富氧鼓风后，鼓风含氧提高的幅度，用百分数O f 来表示，计算公式为()(%)21.0Wa f O ⨯-=当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧率O f 和氧气的纯度a 来计算所需要的富氧流量())/(21.033m m a f W O-=换算为仪表量为min /3m W V V O ⨯=风h m W V V O /603⨯⨯=风12． 冶炼周期计算式⑴ 焦炭堆比重焦炭量矿石堆比重矿石量矿焦合计体积+=⑵ 压缩率焦炭堆比重焦炭批重矿石堆比重矿批重量每批料的炉内体积⨯⎪⎭⎫⎝⎛+=⑶ 批料出铁量和批料所有炉料堆体积之每吨生铁炉料体积=⑷ 每批料在炉内体积工作容积到达风口平面的料批数=⑸ ()缩减系数矿焦合计体积高炉容积时间冶炼周期-⨯⨯=124⑹ ()压缩系数批料矿焦合计体积高炉工作容积批数冶炼周期-⨯=113． 风速计算式(1) 606024%⨯⨯⨯⨯⨯=燃烧率焦炭焦比利用系数每秒钟风口前燃烧C Cs kg K C K G TC /86400%⨯⨯⨯=焦η(2) 244.222⨯=C G O 每秒钟需﹦s m K C K T /244.2286400%3⨯⨯⨯⨯焦η(3) ()f f O 5.0121.02+-⨯=鼓风含﹦f 29.021.0+(4) 22O O 鼓风含每秒钟需每秒钟风量=﹦()329.021.086400%244.22m f K C K T +⨯⨯⨯⨯⨯焦η﹦()02.029.021.08640078.085.05400.2244.22⨯+⨯⨯⨯⨯⨯﹦72.4m 3/s (5) PT TV P v ⨯⨯⨯=000风实实际风速14． 安全容铁量计算铁水比重渣铁口间距离炉缸直径炉缸铁水安全系数安全容铁量⨯⨯⨯⨯=42π日生铁产量安全贮铁量日分钟数安全间隔时间⨯=15． 铁量差计算式%100%100⨯⨯-⨯=⨯-=批料铁量料批数实际出铁量批料铁量料批数理论铁量实际铁量理论铁量铁量差（2）固体物料计算a) 某750m 3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()dmt ⋅=3/高炉有效炉容日生铁折合产量高炉利用系数 ＝2000/750＝2.667t/(m 3·d)⑵ ()t kg /日生铁产量日入炉干焦量入炉焦比=＝700/2000＝0.35t/t ＝350kg/t⑶ ()t kg /日生铁产量日喷吹量煤比=＝320/2000＝0.16t/t ＝160kg/t⑷ 有效容积入炉干焦炭量冶炼强度=d m t⋅3＝(700+320×0.8)/750＝1.275t/(m 3·d) 高炉有效容积的利用系数、焦比、煤比、综合冶强分别为； 2.667t/(m 3·d)，350kg/t ，160kg/t ，1.275t/( m 3·d)。
2. 某高炉有效容积为1200 m 3，一天装料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： ⑴ 有效容积入炉干焦炭量冶炼强度=＝12001105＝0.92 d m t ⋅3⑵ 装料批数入炉焦炭量焦炭批重=＝1301105＝8.50 t⑶ 入炉焦炭量入炉矿石量矿焦比=＝11054033＝3.453. 某高炉有效容积2000m 3，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。
答案：⑴ ()t 生铁中铁元素百分比铁元素收得率矿石品位日入炉矿量日生铁产量⨯⨯=﹦95.065.0100054.07000⨯+⨯﹦4663 t⑵ ()d mt ⋅=3/高炉有效炉容日生铁折合产量高炉利用系数﹦20004663﹦2.33t/m 3﹒d ⑶ 日入炉干焦总量日入炉矿总量焦炭负荷=﹦200010007000+﹦4.0⑷ ()t kg /日生铁产量日入炉干焦量入炉焦比=﹦46632000﹦430 kg/t4. 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：有效容积入炉干焦炭量冶炼强度=﹦12001105﹦0.92 d m t ⋅3﹦100036008600450⨯⨯﹦1.075 t /m 3﹒d5. 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：()d mt ⋅=3/高炉有效炉容日生铁折合产量高炉利用系数高炉每昼夜生产生铁﹦3600×2.2＝7920吨6. 620m 3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()批料焦丁量批料煤量批干焦炭重量批料矿量焦炭综合负荷++=2.060.885.300.15++==2.797. 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：1000⨯+=生铁产量煤粉消耗量焦炭消耗量燃料比＝1000245029425.894⨯+＝485kg/t ﹒Fe8. 某高炉有效容积2500m 3，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 ()d mt ⋅=3/高炉有效炉容日生铁折合产量高炉利用系数﹦95.0250065.0125054.09000⨯⨯+⨯﹦2.388 t/m 3﹒d⑵ 日入炉干焦总量日入炉矿总量焦炭负荷=﹦250012509000+﹦4.1⑶ ()t kg /日生铁产量日入炉干焦量入炉焦比=﹦65.0125054.090002500⨯+⨯﹦441 kg/t ﹒Fe9. 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100℃±焦比20kg ，1%〔Si 〕±焦比40kg)答案：由1%〔Si 〕±焦比40kg 知0.1%〔Si 〕±4kg 所以 △K ﹦[]4%1.0%⨯∆=∆Si K ﹦(0.7%0.5%)480.1%kg kg -⨯=减风温﹦20100⨯∆K ﹦(100×8)/20﹦40℃10. 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。