北京科技大学冶金与生态工程学院-炼铁学大作业

...wd......wd......wd...北京科技大学冶金与生态工程学院炼铁学大作业姓名：班级：冶金1006班学号：1、确定生铁成分：1〕初定矿石消耗量：a.混合矿成分：初选烧结矿、球团矿、块矿的比例为7:2:1，混合矿成分见excel表格〔注：在excel表格中已经是迭代过的数据，只需将矿石比例改成7:2:1即可看到混合矿成分〕，计算得混合矿TFe=0.56807。焦比：330kg/thm±；煤比：160kg/thm±；b.计算矿比：初定生铁成分含Fe为94.50%，计算混合矿消耗量：非矿石带入的Fe量〔即焦炭和煤粉带入的Fe量〕：进入炉渣的Fe量 ：〔〕需由矿石带入的Fe量 矿石消耗量=2〕预定生铁成分：a.[Si]：按低硅生铁冶炼要求，初定为0.3-0.5%；本例可取0.35%b.[S]：按一级品生铁考虑，定为0.03%；c.[Mn]：由于Mn的μ=0.4，η=0.6，所以进入生铁的Mn=，[Mn]%=0.2031。d.[P]：入炉P总量=所以[P]%=0.09。e.[C]：按教材P138〔3-162〕式计算f.[Fe]：。由于，需要将新的94.32%重算一遍，得出94.31%，将94.31%作为[Fe]%，误差为0.003%0.01%，符合要求。2、计算熔剂消耗量或校核炉渣碱度是否在预定范围内：根据炉渣中，所有入炉原料带入的CaO=所有入炉原料带入的SiO2-复原进入生铁的SiO2=二元碱度题目中要求R2在1.15~1.20之间，所以这样的配矿偏碱性，需要多配酸性矿，那么调整配矿比例如下：烧结矿：球团矿：块矿=0.67:0.23:0.1调整后重算,得M〔CaO〕=重算②式得M〔SiO2〕=重算二元碱度得满足要求因此可得高炉配料结果表如下：高炉配料结果表名称kg/t铁%烧结矿1105.5867.000球团矿379.5323.000块矿165.0110.000混合矿1650.11100.000M(Al2O3)=M(MgO)=M(FeO)=M(MnO)=M(S/2)=M〔CaO〕=142.89Kg/tM〔SiO2〕=120.66Kg/t炉渣数量和成分表组分CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOS/2ΣCaO/SiO2kg/t142.89120.6636.6551.271.813.031.58357.891.18wt%39.9333.7110.2414.330.500.850.44100.00合计M=M〔CaO〕+M〔SiO2〕+M(MgO)+M(Al2O3)+M(FeO)+M(S/2)+M(MnO)=357.89Kg/t再分别计算各组员的百分比：如CaO：炉渣脱硫性能和脱硫能力验算：结果如下表将炉渣中CaO，SiO2，MgO，Al2O3四元换算成100%组分kg/t%SiO2120.6634.33CaO142.8940.66MgO36.6510.43Al2O351.2714.59Σ351.47100.00因为查?高炉炼铁工艺及计算19页?等黏度曲线图，1500℃时为0.3Pa·S，1400℃时为0.7Pa·S.按拉姆教授渣中氧化物总和和检查炉渣脱硫能力，为到达要求，炉渣中W〔RO〕必须到达W〔RO〕=50-0.25W〔Al2O3〕+3W〔S〕-而炉渣中实际W〔RO〕=W〔CaO〕+W(MgO)+W(FeO)+W(MnO)=39.93+10.24+0.85+0.5=51.52实际大于要求的，所以能保证脱硫按沃斯柯博伊尼科夫经历公式计算Ls：=在本例中，代入得=40.61按炉渣和铁水含S量计算要求的至此可以给出生铁成分核算表，如下：生铁成分核算表组分FeSiMnPSCΣwt%94.310.350.210.090.035.00100.00风量计算焦炭和煤粉带入的碳量Kg少量元素复原耗碳量=Kg脱S耗碳量Kg铁直接复原耗碳量Kg其中0.43是直接复原Rd风口前燃烧的C量Kg风中含氧风量：V风m3其中，干风量水分为鼓风比重鼓风重量Kg炉顶煤气及其成分H2风中水解分解15.29m3焦炭带入煤粉带入矿石带入∴入炉H2总量复原消耗的H2量∴进入炉顶煤气的H2量Kg同时，可得H2间接复原率CO2间接复原生成焦炭挥发分放出∴进入炉顶煤气CO2量KgCO风口前碳燃烧生成直接复原生成焦炭挥发分放出间接复原消耗进入炉顶煤气的CO量KgN2鼓风带入焦炭带入煤粉带入进入炉顶煤气的N2量Kg综上，煤气总体积根据成兰柏主编的?高炉炼铁工艺及计算?P520，表11-22可得200℃和1200℃时各气体的比热容，至此可以得出“煤气成分与数量表〞和“物料平衡表〞煤气成分与数量表成分Nm3/tvol.%kg/tCO327.9321.78409.91CO2343.1822.79674.11H269.604.626.21N2765.2750.82956.59Σ1505.98100.002046.82煤气含水46.40——37.29生产高炉物料平衡表收入项支出项名称kg/t铁名称kg/t铁混合矿1650.11生铁1000.00焦炭〔干〕330.00炉渣357.89煤粉160.00煤气(干)2046.82鼓风1310.74煤气中水分37.29总计3450.85总计3442.00绝对误差8.86相对误差0.26%热平衡计算热收入项：风口前碳素燃烧直接复原中C氧化成CO：直接复原中CO氧化成CO2：间接复原H2氧化成H2O：热风带入的热量：总热收入：热支出项氧化物分解耗热铁氧化物碳氧化物锰氧化物磷氧化物合计脱硫耗热炉渣的焓铁水的焓煤气的焓炉料水、冷却水以及散热损失至此可以给出“全炉热平衡表〞全炉热平衡表工程GJ/t%热收入项风口前碳素燃烧2.4324.80直接复原C氧化成CO0.919.26间接复原CO氧化成CO24.3444.29间接复原H2氧化成H2O0.505.12热风带入的热量1.6216.53总热收入9.79100.00热支出项氧化物分解耗热6.9370.80脱硫耗热0.030.27炉渣的焓0.686.95铁水的焓1.3013.28煤气的焓0.444.