高炉物料平衡和热平衡的计算

1、高炉物料平衡和热平衡的计算（论文）I目录1.概述........................................................................................12.炼铁配料................................................................................12.1.原料计算........................................................................12.2计算矿石需要量............................................................42.3炉渣成分的计算............................................................42.4校核生铁成分................................................................73.。

2、物料平衡计算........................................................................73.1原始物料.......................................................................73.2计算风量........................................................................83.3炉顶煤气成分及数量的计算......................................103.4编制物料平衡表.........................................................134.热平衡计算..........................................................................144.1.原始资料...............................................。

3、.......................144.2热量收入.....................................................................154.3热量支出......................................................................164.4热平衡表.....................................................................19参考文献...................................................................................19高炉物料平衡和热平衡的计算（论文）第1页高炉物料平衡和及平衡的计算1.概述在计算物料平衡和热平衡之前，首先必须确定主要工艺技术参数。对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工。

4、艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。配料计算是高炉操作的重要依据，也是检查能量利用状况的计算基础。配料计算的目的，在于根据已知的原料条件和冶炼要求来决定矿石和溶剂的用量，以配置合适的炉渣成分和获得合格的生铁。通常以一吨生铁的原料用量为基础进行计算。物料平衡是建立在物质不灭定律的基础上，以配料计算为依据编算的。计算内容包括风量、煤气量、并列出收支平衡表。物料平衡有助于检验设计的合理性，深入了解冶炼过程的物理化学反应，检查配料计算的正确性，校核高炉冷风流量，核定煤气成分和煤气数量，并能检查现场炉料称量的准确性，为热平衡及燃料消耗计算打基础。热平衡计算的基础是能量守恒定律，即供应高炉的热量应等于各项热量的消耗；而依据是配料计算和物料平衡计算所得的有关数据。热平衡计算采用差值法，即热量损失是以总的热量收入，减去各项热量消耗而得到的，即把热量损失作为平衡项，所以热平衡表。

5、面上没有误差，因为一切误差都集中掩盖在热损失之重。2.炼铁配料2.1.原料计算2.1.1.原料成分，见表12.1.2.燃料成分，见表2,32.1.3.确定冶炼条件2.1.4.预定生铁成分（%），见表4表1原料成分，（%）高炉物料平衡和热平衡的计算（论文）第2页原料FeMnPSFeOFe2O3SiO2Al2O3CaO烧结矿53.940.0300.0310.03012.5469.355.821.548.54球团矿58.940.0330.0370.0036.2484.995.131.371.36天然矿55.081.1700.0390.0489.8974.335.410.800.62混合矿54.500.0850.0310.02511.7871.165.731.497.43续表1原料MgOMnOP2O5FeS烧损Σ烧结矿2.0180.0390.070.083--100.00球团矿0.5260.0420.0840.0080.25100.00天然矿1.211.510.0890.1316.01100.00混合矿1.830.110.070.080.32100.00烧结:球团:天然=85:10:5表2焦炭。

6、成分，（%）C固灰分（12.64）挥发份（0.58）SiO2Al2O3CaOMgOFeOCOCO2CH4H2N285.367.324.260.510.120.430.210.190.0250.0370.118续表2有机物（1.42）Σ游离水H2N2S0.360.270.79100.004.17高炉物料平衡和热平衡的计算（论文）第3页表3喷吹煤粉成分，（%）燃料CHNSOH2O煤粉77.752.280.520.302.320.85续表3燃料灰分ΣSiO2Al2O3CaOMgOFeO煤粉7.316.700.730.320.92100.00表4生铁成分，（%）FeSiMnPSC95.230.550.030.0340.0264.13其中Si、S由生铁质量要求定，Mn、P由原料条件定，C参照下式定，其余为Fe。C=4.3-0.27Si-0.329P-0.032S+0.3Mn表5生铁、炉渣、没棋的分配率，（%）--FeMnSP生铁99.750100炉渣0.3500炉气0050燃料消耗量（kg/t生铁）：焦炭345（干）360（湿）煤粉140kg/t生铁鼓风湿度12g/m3相对湿度φ=100012×。

7、184.22=1.493%风温1250℃炉尘量20kg/t生铁入炉熟料温度80℃炉顶煤气温度200℃焦炭冶炼强度0.98t/（m3·d）高炉有效容积利用系数2.6t/（m3·d）炉渣碱度R=1.10高炉物料平衡和热平衡的计算（论文）第4页2.2计算矿石需要量G矿2.2.1燃料带入的铁量G燃FeG燃Fe=G焦FeO%焦7256+G煤FeO%煤7256=345×0.43%×7256+140×0.92%×7256=2.16kg2.2.2进入炉渣中的铁量G渣Fe=1000Fe%生铁×%7.99%3.0=952.3×7.993.0=2.865kg式中0.3%、99.7%——分别为铁在炉渣和生铁中的分配比2.2.3需要由铁矿石带入的铁量为：G矿Fe=1000Fe%生铁+G渣Fe-G燃Fe=952.3+2.865-2.16=953.01kg2.2.4冶炼1t生铁的铁矿石需要量：G矿=G矿Fe/Fe%矿=953.01/54.50%=1748.64kg2.3炉渣成分的计算原料、燃料带入的成分见下表6表6每吨生铁带入的有关物质的量原燃料数量kgSiO2CaOAl2O3%kg%kg%kg混合矿1748.64。

8、5.73100.207.43129.921.4926.05焦炭3457.3225.250.511.764.2614.70煤粉1407.3110.230.731.026.709.38Σ----135.69--132.71--50.13高炉物料平衡和热平衡的计算（论文）第5页续表6原燃料MgOMnOS%kg%kg%kg混合矿1.8332.000.111.920.0250.44焦炭0.120.41----0.792.73煤粉0.320.45----0.300.42Σ--32.68--1.92--3.582.3.1炉渣中CaO的量G渣CaO由上表：G渣CaO=132.71kg；2.3.2炉渣中SiO2的量G渣SiO2由上表：G渣SiO2=135.69kg；2.3.3炉渣中Al2O3的量G渣Al2O3由上表：G渣Al2O3=50.13kg；2.3.4炉渣中MgO的量G渣MgO由上表：G渣MgO=32.68kg；2.3.5炉渣中MnO的量G渣MnOG渣MnO=1.92×50%=0.96kg50%——锰元素在炉渣中的分配率；2.3.6炉渣中FeO的量G渣FeO进入渣中的铁量为：Fe渣=2.865kg。

9、，并以FeO形式存在故G渣FeO=2.865×5672=3.68kg2.3.7炉渣中S的量G渣S原燃料带入的总S量为：GS=3.58kg（见表6）；进入生铁的S量为：G生铁S=1000S%生铁=1000×0.026%=0.26kg；式中0.026%——硫在生铁成分中的百分比。高炉物料平衡和热平衡的计算（论文）第6页进入煤气中的S量为：G煤气S=GS5%=3.58×0.05=0.179kg式中5%——硫在煤气中的分配比；故G渣S=GS-G生铁S-G煤气S=3.58-0.26-0.179=3.14kg炉渣成分见下表7表7炉渣成分，（%）组元CaOSiO2Al2O3MgOMnOFeOS/2ΣCaO/SiO2kg132.71135.6950.1332.860.963.681.57357.60--%37.1137.9414.029.190.271.030.44100.000.98将CaO、SiO2、Al2O3、MgO四元组成换算成100%，见下表8。表8四元炉渣成分CaOSiO2Al2O3MgOΣ37.1337.9614.029.1498.2537.7938.6414.279.30100.002。

10、.4校核生铁成分2.4.1生铁含[P]按原料带入的磷全部进入生铁计算铁矿石带入的P量为：G矿P=G矿P%矿=1748.64×0.031%=0.54kg故[P]=0.54×10001=0.054%2.4.2生铁含[Mn]按原料带入的锰有50%进入生铁计算,原料工带入GMnO为0.64kg,见表6；故[Mn]=1.92×50%×7155×10001=0.075%2.4.3生铁含[C][C]=[100-(95.23+0.55+0.026+0.054+0.075)]%=4.065%校核后的生铁成分（%）见下表9表9校核后的生铁成分，（%）[Fe][Si][Mn][P][S][C]95.230.550.0750.0540.0264.065高炉物料平衡和热平衡的计算（论文）第7页3.物料平衡计算3.1原始物料3.1.1原料全分析并校正为100%3.1.2生铁全分析3.1.3各种原料消耗量3.1.4鼓风湿度3.1.5铁的直接还原度3.1.6假定焦炭和喷吹物含C总量的1.0%与H2反应生成CH4，（全焦冶炼可选0.5%～1.0%的C与H2生成CH4）。3.2计算风量3.2.1风口前燃烧的碳量G燃C3.2。