冶炼1吨生铁干焦消耗量， kg/t-p。

（3）直接还原度rd,rc,Rd(化学能利用程度）
rd ↓ →ri ↑ →化学能利用↑

（4）燃料中的碳素在高炉内的利用程度 ① CO利用率（化学能） CO
CO2 CO CO2

(炉顶煤气成分）
② 碳素利用系数（热能）
C
2340 CCO 7980 CCO2 7980 C氧化 碳素实际氧化放热 碳素完全燃烧放热


0.293 0.707 0.293 0.707
与ηCO呈线性关系，表明化学能利用得好，热能也利用充分。

（5）有效热量利用系数ηt
总热量消耗- 煤气带走热量- 热损失 t 冶炼1吨生铁的总热量消耗

t一般为75~85%，个别高炉达90%。


风口前高温煤气的产生为高炉冶炼提供了热能和化学能。 煤气在上升过程中，成分、温度、体积都将产生变化。 (1)体积变化（喷吹燃料） 炉缸煤气量：1.30×Q风 炉顶煤气量：1.45×Q风 原因：① Fe,Si,Mn,P直接还原产生CO;


② 石灰石分解产生CO2;
③ 石灰石分解产生的CO2又参与碳气化反应生成双 倍的CO（CO2+ C=2CO)
能利用越好；
煤气热能利用程度的衡量指标——炉顶煤气温度 tg0
tg0 ↓ → 热能利用程度↑

3.1 高炉冶炼的能量利用指标 3.2 高炉冶炼的能量利用计算分析（自学） 3.3 高炉冶炼的能量利用图解分析（自学）




（1） 燃料比
冶炼1吨生铁干焦和喷吹燃料的总消耗量，kg/t-p。


（2）焦比
（6）氢利用率
当高炉大量喷吹燃料时，煤气中H2含量会显著升高， 可用ηH2来衡量高炉化学能利用程度。
H
2


%H 2O %H 2O %H 2
(炉顶煤气成分）

3.2 高炉冶炼的能量利用计算分析（自学）

3.3 高炉冶炼的能量利用图解分析（自学）



CCO: 冶炼1吨生铁炉顶煤气中氧化成CO的C量，kg；
CCO2: 冶炼1吨生铁炉顶煤气中氧化成CO2的C量，kg；
C氧化：冶炼1吨生铁炉顶煤气中氧化成CO与CO2的总C量， kg。
③ 碳素利用系数ηC与CO利用率ηC0的关系
C
2340 C CO 7980 C CO2 2340 C 氧化 - C CO2 7980 C CO2 7980 C 氧化 2340 C 氧化 5640 C CO2 7980 C 氧化 C CO2 C 氧化 C CO2 C CO C CO2 7980 C 氧化


(2) 成分变化
炉缸煤气CO:35~45%，CO2:0%; 炉顶煤气CO:20~25%, CO2:15~22%; 其它成分：CH4↑，H2↓，N2↓.

(3) 温度变化
炉缸煤气1700~1800℃→炉顶煤气150~300℃（几
秒钟）；

CO2 ↑， H2 ↓ → 参与间接还原的CO, H2 ↑ →煤气化学