2020炼铁厂 高炉主要技术经济指标及有关计算ppt课件

1、高炉主要技术经济目的及有关计算高炉主要技术经济目的及有关计算炼铁厂炼铁厂2021年年1月月28日日高炉主要技术经济目的高炉主要技术经济目的1、高炉容积利用系数：、高炉容积利用系数：式中式中 高炉容积利用系数，高炉容积利用系数，t/m3d 日合格生铁产量，日合格生铁产量，t/d； 生铁折合炼钢生生铁折合炼钢生铁系数；铁系数； 高炉有效容积，高炉有效容积，m3。2、高炉面积利用系数：、高炉面积利用系数： uVVPAVPAuV)4/(2dPAA 式中式中 高炉面积利用系数，高炉面积利用系数，t/m2d； 日合格生铁产量，日合格生铁产量，t/d； 生铁折合炼钢生铁折合炼钢生铁系数；生铁系数； 高炉炉缸

2、直径，高炉炉缸直径，m。 由于炉型的特点不同，小型高炉可允许较高的冶由于炉型的特点不同，小型高炉可允许较高的冶炼强度因此容易获得较高的利用系数。为了对比炼强度因此容易获得较高的利用系数。为了对比不同容积的高炉实践的消费率，可对比其面积利不同容积的高炉实践的消费率，可对比其面积利用系数。用高炉面积利用系数衡量高炉的消费率，用系数。用高炉面积利用系数衡量高炉的消费率，更为科学。高炉的面积利用系数普通在更为科学。高炉的面积利用系数普通在6570 t/m2d，有的高炉到达了，有的高炉到达了70 t/m2d以上。以上。APAd各牌号生铁折合炼钢生铁系数各牌号生铁折合炼钢生铁系数A生铁种类生铁种类铁号铁号

3、折算系数折算系数炼钢生铁炼钢生铁各号各号1.00铸造生铁铸造生铁铸铸141.14铸铸181.18铸铸221.22铸铸261.26铸铸301.30铸铸341.34球墨铸铁用生铁球墨铸铁用生铁球球101.00球球131.13球球181.18球球201.20含钒生铁含钒生铁w(V)0.2%各号各号1.05含钒钛生铁含钒钛生铁w(V)0.2%、w(Ti)0.1%各号各号1.13、焦比：、焦比： 式中式中 焦比，焦比，kg/t； 日干焦用量，日干焦用量，kg； 日合格生铁产量，日合格生铁产量，t。4、喷煤比：、喷煤比： 式中式中 喷煤比，喷煤比，kg/t； 日喷吹煤量，日喷吹煤量，kg； 日合格生铁产量

4、，日合格生铁产量，t。PQKKKPKQPQMMMMQP5、燃料比：、燃料比： 式中式中 燃料比，燃料比，kg/t； 日干焦用量，日干焦用量，kg； 日喷吹煤量，日喷吹煤量，kg； 日焦丁量，日焦丁量，kg； 日合格生铁产量，日合格生铁产量，t。6、综合焦比：、综合焦比： 式中式中 综合焦比，综合焦比，kg/t； 日干焦用量，日干焦用量，kg； 日喷吹煤量，日喷吹煤量，kg； 日焦丁量，日焦丁量，kg； 喷吹燃料及焦丁折干焦系数；喷吹燃料及焦丁折干焦系数； 日日合格生铁产量，合格生铁产量，t。PQQQRJMKRKQMQJQPPBQBQQKJMK综综KKQMQJQBP各种燃料折干焦系数各种燃料折干

5、焦系数燃料称号燃料称号计算单位计算单位折合干焦系数折合干焦系数焦炭干焦焦炭干焦kg/kg1.0焦丁焦丁kg/kg0.9重油包括原油重油包括原油kg/kg1.2喷吹用煤粉喷吹用煤粉灰分灰分10%kg/kg1.010%灰分灰分12%kg/kg0.912%灰分灰分15%kg/kg0.815%20%kg/kg0.6沥青煤焦油沥青煤焦油kg/kg1.0天然气天然气kg/m31.1焦炉煤气焦炉煤气kg/m30.5木炭、石油焦木炭、石油焦kg/kg1.0型焦或硫焦型焦或硫焦kg/kg0.87、冶炼强度：、冶炼强度： 式中式中 冶炼强度，冶炼强度，t/m3d； 日干日干焦用量，焦用量，t/d； 高炉有效容积，

6、高炉有效容积，m3。8、综合冶炼强度：、综合冶炼强度： 式中式中 综合冶炼强度，综合冶炼强度，t/m3d； 日日干焦用量，干焦用量，t/d； 日喷吹煤量，日喷吹煤量，t/d； 日日焦丁量，焦丁量，kg； 喷吹燃料及焦丁折干焦系数。喷吹燃料及焦丁折干焦系数。uKVQI IKQuVuJMKVBQBQQI综综IKQMQJQB9、熄灭强度：、熄灭强度： 式中式中 熄灭强度，熄灭强度，t/m2d； 日干焦日干焦用量，用量，t/d； 日喷吹煤量，日喷吹煤量，t/d； 日焦丁日焦丁量，量，kg； 喷吹燃料及焦丁折干焦系数。喷吹燃料及焦丁折干焦系数。 高炉炉缸直径，高炉炉缸直径，m。 由于炉型的特点不同，小型

7、高炉可允许较高的冶由于炉型的特点不同，小型高炉可允许较高的冶炼强度因此容易获得较高的利用系数。为了对比炼强度因此容易获得较高的利用系数。为了对比不同容积的高炉实践炉缸任务强化的程度，可对不同容积的高炉实践炉缸任务强化的程度，可对比其熄灭强度。用高炉熄灭强度衡量高炉的强化比其熄灭强度。用高炉熄灭强度衡量高炉的强化程度，更为科学。程度，更为科学。)4/(2dBQBQQIJMKAAIKQMQJQBd10、有效容积利用系数、焦比及冶炼强度之间存在、有效容积利用系数、焦比及冶炼强度之间存在以下的关系：以下的关系： 在不喷吹燃料时：在不喷吹燃料时： 喷吹燃料加焦丁时：喷吹燃料加焦丁时：11、休风率：、休风

8、率： 休风率是指高炉休风时间占高炉规定作业时间的休风率是指高炉休风时间占高炉规定作业时间的百分数。休风率反映高炉设备维护的程度，先进百分数。休风率反映高炉设备维护的程度，先进高炉休风率小于高炉休风率小于1%。实际证明，休风率降低。实际证明，休风率降低1%，产量可提高产量可提高2%。 KIV综综KIV 式中式中 休风率，休风率，%； 高炉休风停产时间，高炉休风停产时间，min； 规定日历作业时间日历时间减去方规定日历作业时间日历时间减去方案大中修时间，案大中修时间，min。 12、生铁合格率：、生铁合格率： 化学成分符合国家规范的生铁称为合格生铁，化学成分符合国家规范的生铁称为合格生铁，合格生铁

9、占总产生铁量的百分数为生铁合格率。合格生铁占总产生铁量的百分数为生铁合格率。它是衡量产质量量的目的。它是衡量产质量量的目的。%100TttT总PPh 式中式中 生铁合格率，生铁合格率，%； 合格生铁产量，合格生铁产量，t； 生铁总产量，生铁总产量，t。13、高炉一代寿命：、高炉一代寿命： 高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之间的冶高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之间的冶炼时间，或是指高炉相邻两次大修之间的冶炼时炼时间，或是指高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。大型高炉一代寿命为间。大型高炉一代寿命为1015年。年。14、吨铁工序能耗：、吨铁工序能耗： 炼铁工序能耗是指冶炼每吨生铁所耗费的，以规炼

10、铁工序能耗是指冶炼每吨生铁所耗费的，以规范煤计量的每千克规范煤规定的发热量为范煤计量的每千克规范煤规定的发热量为 29310kJ各种能量耗费的总和。各种能量耗费的总和。 hP总P 所耗费的能量包括各种方式的燃料，主要是焦炭，所耗费的能量包括各种方式的燃料，主要是焦炭，还有少量的煤，油及其他方式的燃料，甚至也要还有少量的煤，油及其他方式的燃料，甚至也要计入炮泥及铺垫铁沟耗费的焦粉；还应计入各种计入炮泥及铺垫铁沟耗费的焦粉；还应计入各种方式的动力耗费，如电力、蒸汽、紧缩空气、氧方式的动力耗费，如电力、蒸汽、紧缩空气、氧气及鼓风等，但应留意扣除回收的二次能源，如气及鼓风等，但应留意扣除回收的二次能源

11、，如外供的高炉煤气、外供的高炉煤气、 炉顶余压发电的电能及各种方炉顶余压发电的电能及各种方式的余热回收等。式的余热回收等。 我国重点企业炼铁的能耗程度以规范煤计为我国重点企业炼铁的能耗程度以规范煤计为 500kg/t 左右，约占吨钢综合能耗的左右，约占吨钢综合能耗的50。 高炉炼铁有关计算高炉炼铁有关计算1、入炉风量的计算：、入炉风量的计算： 由于现场风量仪表有计量误差，并且送风系统有由于现场风量仪表有计量误差，并且送风系统有漏风景象，呵斥仪表显示的风量与高炉实践的入漏风景象，呵斥仪表显示的风量与高炉实践的入炉风量有较大误差，可用燃料耗费来反算入炉风炉风量有较大误差，可用燃料耗费来反算入炉风量

12、。量。 1高炉不富氧时入炉风量：高炉不富氧时入炉风量： 熄灭熄灭1kgC所需风量所需风量m3/kgC ： )29. 021. 0(933. 0fVC2富氧不喷煤时入炉风量：富氧不喷煤时入炉风量： 熄灭熄灭1kgC所需风量所需风量m3/kgC ： 3每分钟入炉风量每分钟入炉风量m3/min ： bffVOCO21. 0129. 021. 0933. 0CMKBVCCMCKPV1440)( 式中式中鼓风大气湿度，鼓风大气湿度，%。普通取。普通取12%。 高炉日产量，高炉日产量，t/d； 焦比，焦比，kg/t； 焦炭含碳量，焦炭含碳量，%； 碳素在风口前碳素在风口前的熄灭率，普通取的熄灭率，普通取6

13、570%。 富氧率，富氧率，%； 氧气的纯度，氧气的纯度，%。纯氧普通为。纯氧普通为9899%。 煤比，煤比，kg/t； 煤粉中含碳量，煤粉中含碳量，%。2、风口规范风速：、风口规范风速： 式中式中风口规范风速，风口规范风速，m/s； 风量，风量，m3/min； 风口送风总面积，风口送风总面积，m2。fPKKCCOfbMMC60FQv标标vQF3、风口实践风速：、风口实践风速： 式中式中风口实践风速，风口实践风速，m/s； 风口规范风口规范风速，风速，m/s；t风温，风温，； 热风压力，热风压力，MPa。4、鼓风动能：、鼓风动能： 273)1013. 0(1013. 0)273(ptvv标实实

14、v标vp202232)()273(1412. 021pptFQnmVE 式中式中鼓风动能，鼓风动能，J/s； t风温，风温，； 风量，风量，m3/min； 风口送风总面积，风口送风总面积，m2； 风口个数，个；风口个数，个； 热风压力，热风压力，Pa； 规范大气压，等于规范大气压，等于101325Pa。5、富氧率：不思索鼓风湿度，氧气流量经过流、富氧率：不思索鼓风湿度，氧气流量经过流量孔板量孔板 式中式中富氧率，富氧率，%； 富氧量，富氧量，m3/min； 风量冷风流量孔板显示值，风量冷风流量孔板显示值，m3/min； 氧气中含氧率，氧气中含氧率，%。EQFnp0p%100)21. 0(风氧Q

15、QafOOf氧Q风Qa6、冶炼周期：、冶炼周期： 或或 式中式中冶炼周期，冶炼周期，h； 由料线到风口中由料线到风口中心线的料批数，批；心线的料批数，批； 由料线到风口中心线的由料线到风口中心线的容积，容积，m3； 每天料批数，批；每天料批数，批； 每批料每批料体积，体积，m3/批；批； 炉料在高炉内紧缩率，普通炉料在高炉内紧缩率，普通为为1215%。 )1 (24cnVVt)1 (cVVNtNVnVc7、冷却壁热流强度：、冷却壁热流强度： 式中式中冷却壁热流强度，冷却壁热流强度，W/m2； 冷却冷却水质量热容，水质量热容，kJ/kg； 冷却壁通水量，冷却壁通水量，kg/h； 冷却壁进出水温差

16、，冷却壁进出水温差，； 冷却壁冷却壁面积，面积，m2。1千卡千卡=4186.8焦耳，焦耳，1kCal/(m2h)=1.163W/m28、炉腹煤气量指数：、炉腹煤气量指数： 1炉腹煤气量计算公式：炉腹煤气量计算公式： StQcq278. 0qcQtS 式中式中VB风量风量(不包括富氧量不包括富氧量)，Nm3/min；VO2富氧量，富氧量，Nm3/min；WB湿分，湿分，g/Nm3；PC喷吹煤粉量，喷吹煤粉量，kg/h；H煤粉中的含氢量，煤粉中的含氢量，%。 2炉腹煤气量指数的计算公式：炉腹煤气量指数的计算公式： 式中式中d炉缸直径，炉缸直径，m。 1204 .2218000)(8 .44221.

17、 122HPVVWVVVCOBBOBBG24dVXBGBG9、炉渣碱度校核：、炉渣碱度校核： 1计算每批料出铁量：计算每批料出铁量： 式中式中 每批料出铁量，每批料出铁量，kg； 每批炉料矿每批炉料矿石量，石量，kg； 矿石中铁的质量分数，矿石中铁的质量分数，%；0.995进入生铁中的铁量其他进入生铁中的铁量其他0.005进入炉进入炉渣；渣； 生铁中含铁扣除生铁含碳、硅等元生铁中含铁扣除生铁含碳、硅等元素，普通为素，普通为9395%，铸造铁取，铸造铁取93%，制钢铁取，制钢铁取94%，%。995. 0)(FeFeKwFe矿批批FeK矿)(FewFe2计算每批料计算每批料 量：量： 式中式中 每

18、批料每批料 量，量，kg； 矿石带矿石带入入 量，量，kg； 焦炭带入焦炭带入 量，普量，普通按焦炭灰分的通按焦炭灰分的5%计算，计算，kg； 煤粉带煤粉带入入 量，普通按煤粉灰分的量，普通按煤粉灰分的5%计算每批料喷计算每批料喷煤量按单位时间喷煤总量除以下料总批数计算，煤量按单位时间喷煤总量除以下料总批数计算，kg； 石灰石中有效石灰石中有效 普通为石灰石普通为石灰石质量的质量的4045%，kg，其中：，其中： 其他熔剂带入其他熔剂带入 量，量，kg。熔灰煤焦矿料CaOCaOCaOCaOCaOCaOCaO料CaOCaO矿CaOCaO焦CaOCaO煤CaOCaO灰CaOCaO渣渣石灰石石灰石有

19、效22/ SiOCaOSiOCaOCaO熔CaOCaO3计算每批料中量：计算每批料中量： 式中式中 每批料中每批料中 量，量，kg； 矿石矿石带入带入 量，量，kg； 焦炭带入焦炭带入 量，普量，普通按焦炭灰分的通按焦炭灰分的45%计算，计算，kg； 煤粉带煤粉带入入 量，普通按煤粉灰分的量，普通按煤粉灰分的45%计算，计算，kg； 其他熔剂带入其他熔剂带入 量，量，kg。4计算炉料中复原成计算炉料中复原成 耗费的耗费的 ： 熔煤焦矿料22222SiOSiOSiOSiOSiO料2SiO2SiO2SiO2SiO2SiO2SiO矿2SiO焦2SiO煤2SiO熔2SiOSi2SiO14. 22SiF

20、eSiO批铁 式中式中 炉料中复原成炉料中复原成 耗费的耗费的 ，kg； 生铁含硅，生铁含硅，%。5计算碱度：计算碱度： 6计算渣量：计算渣量： 式中式中 渣量，渣量，kg批；批； 炉渣中的炉渣中的 质量分数，质量分数，%。 铁2SiO2SiOSiSi铁料料22SiOSiOCaOR渣料渣)(CaOwCaOQ渣Q渣)(CaOwCaO10、平安容铁量：、平安容铁量： 炉缸平安容铁量是指铁口中心线至渣口中心线间炉缸平安容铁量是指铁口中心线至渣口中心线间炉缸容积的约所容的铁量。计算公式为：炉缸容积的约所容的铁量。计算公式为： 式中式中 炉缸直径，炉缸直径，m； 渣口中心线至铁渣口中心线至铁口中心线的高

21、度，口中心线的高度，m； 铁水密度，铁水密度， 等于等于7.0t/m3； 炉缸容铁系数，炉缸容铁系数， 阅历值为阅历值为0.50.7， 开炉初期取较小值，开炉初期取较小值， 炉役后期取较大炉役后期取较大值。值。 铁渣容安全容铁量hKD42D渣h铁容K计算题举例计算题举例1、某高炉某月、某高炉某月1日的产量为日的产量为2750t，燃料比为，燃料比为560kg/t；2日的产量为日的产量为2700t，燃料比为，燃料比为570kg/t。炉缸直径为炉缸直径为6.9m。求高炉这两天的平均面积利用。求高炉这两天的平均面积利用系数和平均燃料比。系数和平均燃料比。 解：平均产量为：解：平均产量为： 面积利用系数

22、为：面积利用系数为： t2725227002750)/(91.72)4/14. 39 . 69 . 6(27252dmt 平均燃料比为：平均燃料比为： 答：高炉这两天的平均面积利用系数为答：高炉这两天的平均面积利用系数为72.91 t/(m2d)，平均燃料比为，平均燃料比为564.95kg/t。2、由于某种缘由高炉原料发生变化，入炉档次从、由于某种缘由高炉原料发生变化，入炉档次从52%提高至提高至55%，矿批，矿批22t，焦批干，焦批干4.58t。问在保证高炉热量平衡的情况下，焦炭负荷应调问在保证高炉热量平衡的情况下，焦炭负荷应调整多少？整多少？ 解：设调整后的矿批为解：设调整后的矿批为x，那

23、么根据铁的平衡有：，那么根据铁的平衡有： tkg /95.5642700275057027005602750 x555222 焦炭负荷应调整：焦炭负荷应调整： 答：焦炭负荷应减轻答：焦炭负荷应减轻0.262 3、某高炉有一座热风炉出现缺点，平均风温由、某高炉有一座热风炉出现缺点，平均风温由1150降至平均风温降至平均风温1000，假设风温动摇，假设风温动摇100影响较比影响较比15kg/t，问高炉在喷煤量不变的，问高炉在喷煤量不变的条件下，应调整多少焦炭负荷？高炉焦比条件下，应调整多少焦炭负荷？高炉焦比400kg/t，矿批矿批29t，焦批干，焦批干6.44t。tx8 .20555222262.

24、 058. 4228 .20 解：由题意可知，平均风温降低了解：由题意可知，平均风温降低了50，影响综，影响综合焦比合焦比7.5kg/t。由于喷煤量不变，那么焦比应升。由于喷煤量不变，那么焦比应升高高7.5kg/t，即，即400+7.5=407.5kg/t。调整后的焦。调整后的焦批为：批为： 焦炭负荷调整量为：焦炭负荷调整量为： 答：高炉应减轻焦炭负荷答：高炉应减轻焦炭负荷0.08。t56. 64005 .40744. 608. 044. 62956. 6294、高炉的炉料构造为：、高炉的炉料构造为：70%烧结矿烧结矿+20%球团矿球团矿+10%块矿。烧结矿块矿。烧结矿CaO含量含量12.5%

25、，球团矿、块，球团矿、块矿矿CaO含量微量，炉渣中含量微量，炉渣中CaO含量为含量为33%。矿耗为矿耗为1.8t/t。求高炉渣量。求高炉渣量。 解：根据解：根据CaO平衡求渣量：平衡求渣量： 答：高炉渣量为答：高炉渣量为477kg/t。tkg /477335 .127 . 010008 . 15、高炉渣量、高炉渣量480kg/t，其中，其中CaO=33%，SiO2=30%，MgO=11.5%，要提高渣中，要提高渣中MgO至至12.5%。问吨铁要加蛇纹石多少？蛇。问吨铁要加蛇纹石多少？蛇纹石添加后碱度纹石添加后碱度CaO/SiO2是多少？蛇纹石是多少？蛇纹石中中SiO2=28%，MgO=35%。

26、 解：在没有添加蛇纹石前，炉渣中各成分的量是：解：在没有添加蛇纹石前，炉渣中各成分的量是：CaO=4800.33=158.4kg/t，SiO2=4800.3=144kg/t，MgO=4800.115=55.2kg/t。 设吨铁蛇纹石添加了设吨铁蛇纹石添加了x，那么，那么 125. 028. 035. 048035. 02 .55xxx 解方程得：解方程得：x=17.93kg/t。 添加蛇纹石后，渣中添加蛇纹石后，渣中 添加蛇纹石后的炉渣碱度为添加蛇纹石后的炉渣碱度为 %24.32100)28. 035. 0(93.174804 .158)(CaO%33.30100)28. 035. 0(93.

27、1748028. 093.17144)(2SiO06. 133.3024.32 答：吨铁要加蛇纹石答：吨铁要加蛇纹石17.93kg/t。蛇纹石添加后碱。蛇纹石添加后碱度度CaO/SiO2是是1.06。6、某高炉日产量、某高炉日产量2700t，焦比，焦比400kg/t，煤比，煤比160kg/t，焦丁比，焦丁比20kg/t，燃料含碳量分别为：焦，燃料含碳量分别为：焦炭炭85%，煤粉，煤粉70%，焦丁，焦丁84%。高炉富氧率为。高炉富氧率为4%氧气纯度为氧气纯度为98%，大气湿度，大气湿度1.5%，碳在风口，碳在风口前的熄灭率为前的熄灭率为67%。求入炉风量。求入炉风量。 解：熄灭解：熄灭1kgC所

28、需风量：所需风量： 入炉风量为：入炉风量为：min/58.2235796. 3144067. 0)84. 0207 . 016085. 0400(27001440)(3mVCCJCMCKPVCJMKBkgCmbffVOC/796. 398. 021. 0104. 0015. 029. 021. 0933. 021. 0129. 021. 0933. 03 答：该高炉的入炉风量为答：该高炉的入炉风量为2235.58m3/min。7、某高炉风量为、某高炉风量为2150m3/min，热风压力为，热风压力为340kPa，热风温度为，热风温度为1150，18个风口，风口个风口，风口面积为面积为0.179

29、8m2，表态下鼓风重度为，表态下鼓风重度为1.293kg/m3。求该高炉鼓风动能。求该高炉鼓风动能。 解：高炉规范风速：解：高炉规范风速： 高炉实践风速：高炉实践风速： smFQv/199601798. 0215060标smptvv/238273)34. 01013. 0(1013. 0)2731150(199273)1013. 0(1013. 0)273(标实 每个风口的鼓风质量：每个风口的鼓风质量： 高炉鼓风动能：高炉鼓风动能： 答：高炉的鼓风动能为答：高炉的鼓风动能为72901J/s。8、高炉焦批、高炉焦批6.5t，批料煤量，批料煤量2.85t，焦炭含碳，焦炭含碳85%，煤粉含碳煤粉含碳

30、70%，大气湿度，大气湿度1.5%，碳在风前的熄灭，碳在风前的熄灭率为率为67%。问高炉风量添加。问高炉风量添加50m3/min每小时料每小时料速能添加多少？速能添加多少？30/574. 2293. 11860215060mkgnQmsJmVE/72901238574. 2212122 解：批料碳量为：解：批料碳量为： 熄灭熄灭1kgC需求的风量：需求的风量： 风量添加风量添加50m3/min每小时添加的碳耗费量：每小时添加的碳耗费量：504.3530.6760=1028.64kg 风量添加风量添加50m3/min每小时料速能添加：每小时料速能添加： 批/52. 77 . 085. 285. 05 . 6tkgCmfVC/353. 4015. 029. 021. 0933. 029. 021. 0933. 03h/1368. 0100052. 764.1028批 答：高炉风量添加答：高炉风量添加50m3/min每小时料速能添加每小时料速能添加0.8批批/h。9、某高炉开炉，方案炉身下部、某高炉