高炉主要技术经济指标及有关计算

高炉主要技术经济指标及有关计算炼铁厂2012年1月28日高炉主要技术经济指标1、高炉容积利用系数：式中—高炉容积利用系数，t/（m3·d）—日合格生铁产量，t/d；—生铁折合炼钢生铁系数；—高炉有效容积，m3。2、高炉面积利用系数：uVVPAVPAuV)4/(2dPAA式中—高炉面积利用系数，t/（m2·d）；—日合格生铁产量，t/d；—生铁折合炼钢生铁系数；—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炼强度因而容易获得较高的利用系数。为了对比不同容积的高炉实际的生产率，可对比其面积利用系数。用高炉面积利用系数衡量高炉的生产率，更为科学。高炉的面积利用系数一般在65~70t/（m2·d），有的高炉达到了70t/（m2·d）以上。APAd各牌号生铁折合炼钢生铁系数（A）生铁种类铁号折算系数炼钢生铁各号1.00铸造生铁铸141.14铸181.18铸221.22铸261.26铸301.30铸341.34球墨铸铁用生铁球101.00球131.13球181.18球201.20含钒生铁w(V)0.2%各号1.05含钒钛生铁w(V)0.2%、w(Ti)0.1%各号1.13、焦比：式中—焦比，kg/t；—日干焦用量，kg；—日合格生铁产量，t。4、喷煤比：式中—喷煤比，kg/t；—日喷吹煤量，kg；—日合格生铁产量，t。PQKKKPKQPQMMMMQP5、燃料比：式中—燃料比，kg/t；—日干焦用量，kg；—日喷吹煤量，kg；—日焦丁量，kg；—日合格生铁产量，t。6、综合焦比：式中—综合焦比，kg/t；—日干焦用量，kg；—日喷吹煤量，kg；—日焦丁量，kg；—喷吹燃料及焦丁折干焦系数；—日合格生铁产量，t。PQQQRJMKRKQMQJQPPBQBQQKJMK综综KKQMQJQBP各种燃料折干焦系数燃料名称计算单位折合干焦系数焦炭（干焦）kg/kg1.0焦丁kg/kg0.9重油（包括原油）kg/kg1.2喷吹用煤粉灰分≤10%kg/kg1.010%灰分≤12%kg/kg0.912%灰分≤15%kg/kg0.815%灰分≤20%kg/kg0.7灰分20%kg/kg0.6沥青煤焦油kg/kg1.0天然气kg/m31.1焦炉煤气kg/m30.5木炭、石油焦kg/kg1.0型焦或硫焦kg/kg0.87、冶炼强度：式中—冶炼强度，t/（m3·d）；—日干焦用量，t/d；—高炉有效容积，m3。8、综合冶炼强度：式中—综合冶炼强度，t/（m3·d）；—日干焦用量，t/d；—日喷吹煤量，t/d；—日焦丁量，kg；—喷吹燃料及焦丁折干焦系数。uKVQIIKQuVuJMKVBQBQQI综综IKQMQJQB9、燃烧强度：式中—燃烧强度，t/（m2·d）；—日干焦用量，t/d；—日喷吹煤量，t/d；—日焦丁量，kg；—喷吹燃料及焦丁折干焦系数。—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炼强度因而容易获得较高的利用系数。为了对比不同容积的高炉实际炉缸工作强化的程度，可对比其燃烧强度。用高炉燃烧强度衡量高炉的强化程度，更为科学。)4/(2dBQBQQIJMKAAIKQMQJQBd10、有效容积利用系数、焦比及冶炼强度之间存在以下的关系：在不喷吹燃料时：喷吹燃料加焦丁时：11、休风率：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水平，先进高炉休风率小于1%。实践证明，休风率降低1%，产量可提高2%。KIV综综KIV式中—休风率，%；—高炉休风停产时间，min；—规定日历作业时间（日历时间减去计划大中修时间），min。12、生铁合格率：化学成分符合国家标准的生铁称为合格生铁，合格生铁占总产生铁量的百分数为生铁合格率。它是衡量产品质量的指标。%100TttT总PPh式中—生铁合格率，%；—合格生铁产量，t；—生铁总产量，t。13、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10~15年。14、吨铁工序能耗：炼铁工序能耗是指冶炼每吨生铁所消耗的，以标准煤计量的（每千克标准煤规定的发热量为29310kJ）各种能量消耗的总和。hP总P所消耗的能量包括各种形式的燃料，主要是焦炭，还有少量的煤，油及其他形式的燃料，甚至也要计入炮泥及铺垫铁沟消耗的焦粉；还应计入各种形式的动力消耗，如电力、蒸汽、压缩空气、氧气及鼓风等，但应注意扣除回收的二次能源，如外供的高炉煤气、炉顶余压发电的电能及各种形式的余热回收等。我国重点企业炼铁的能耗水平以标准煤计为500kg/t左右，约占吨钢综合能耗的50﹪。高炉炼铁有关计算1、入炉风量的计算：由于现场风量仪表有计量误差，并且送风系统有漏风现象，造成仪表显示的风量与高炉实际的入炉风量有较大误差，可用燃料消耗来反算入炉风量。（1）高炉不富氧时入炉风量：燃烧1kgC所需风量（m3/kgC）：)29.021.0(933.0fVC（2）富氧不喷煤时入炉风量：燃烧1kgC所需风量（m3/kgC）：（3）每分钟入炉风量（m3/min）：bffVOCO21.0129.021.0933.0CMKBVCCMCKPV1440)(式中—鼓风大气湿度，%。一般取1~2%。—高炉日产量，t/d；—焦比，kg/t；—焦炭含碳量，%；—碳素在风口前的燃烧率，一般取65~70%。—富氧率，%；—氧气的纯度，%。纯氧一般为98~99%。—煤比，kg/t；—煤粉中含碳量，%。2、风口标准风速：式中—风口标准风速，m/s；—风量，m3/min；—风口送风总面积，m2。fPKKCCOfbMMC60FQv标标vQF3、风口实际风速：式中—风口实际风速，m/s；—风口标准风速，m/s；t—风温，℃；—热风压力，MPa。4、鼓风动能：273)1013.0(1013.0)273(ptvv标实实v标vp202232)()273(1412.021pptFQnmVE式中—鼓风动能，J/s；t—风温，℃；—风量，m3/min；—风口送风总面积，m2；—风口个数，个；—热风压力，Pa；—标准大气压，等于101325Pa。5、富氧率：（不考虑鼓风湿度，氧气流量经过流量孔板）式中—富氧率，%；—富氧量，m3/min；—风量（冷风流量孔板显示值），m3/min；—氧气中含氧率，%。EQFnp0p%100)21.0(风氧QQafOOf氧Q风Qa6、冶炼周期：或式中—冶炼周期，h；—由料线到风口中心线的料批数，批；—由料线到风口中心线的容积，m3；—每天料批数，批；—每批料体积，m3/批；—炉料在高炉内压缩率，一般为12~15%。)1(24'cnVVt)1('cVVNtN'VnVc7、冷却壁热流强度：式中—冷却壁热流强度，W/m2；—冷却水质量热容，kJ/（kg·℃）；—冷却壁通水量，kg/h；—冷却壁进出水温差，℃；—冷却壁面积，m2。（1千卡=4186.8焦耳，1kCal/(m2·h)=1.163W/m2）8、炉腹煤气量指数：（1）炉腹煤气量计算公式：StQcq278.0qcQtS式中VB—风量(不包括富氧量)，Nm3/min；VO2—富氧量，Nm3/min；WB—湿分，g/Nm3；PC—喷吹煤粉量，kg/h；H—煤粉中的含氢量，%。（2）炉腹煤气量指数的计算公式：式中d—炉缸直径，m。1204.2218000)(8.44221.122HPVVWVVVCOBBOBBG24dVXBGBG9、炉渣碱度校核：（1）计算每批料出铁量：式中—每批料出铁量，kg；—每批炉料矿石量，kg；—矿石中铁的质量分数，%；0.995—进入生铁中的铁量（其余0.005进入炉渣）；—生铁中含铁（扣除生铁含碳、硅等元素，一般为93~95%，铸造铁取93%，制钢铁取94%），%。][995.0)(FeFeKwFe矿批批FeK矿)(Few][Fe（2）计算每批料量：式中—每批料量，kg；—矿石带入量，kg；—焦炭带入量，一般按焦炭灰分的5%计算，kg；—煤粉带入量，一般按煤粉灰分的5%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），kg；—石灰石中有效（一般为石灰石质量的40~45%），kg，其中：—其他熔剂带入量，kg。熔灰煤焦矿料CaOCaOCaOCaOCaOCaOCaO料CaOCaO矿CaOCaO焦CaOCaO煤CaOCaO灰CaOCaO渣渣石灰石石灰石有效22/SiOCaOSiOCaOCaO熔CaOCaO（3）计算每批料中量：式中—每批料中量，kg；—矿石带入量，kg；—焦炭带入量，一般按焦炭灰分的45%计算，kg；—煤粉带入量，一般按煤粉灰分的45%计算，kg；—其他熔剂带入量，kg。（4）计算炉料中还原成消耗的：熔煤焦矿料22222SiOSiOSiOSiOSiO料2SiO2SiO2SiO2SiO2SiO2SiO矿2SiO焦2SiO煤2SiO熔2SiO][Si2SiO14.2][2SiFeSiO批铁式中—炉料中还原成消耗的，kg；—生铁含硅，%。（5）计算碱度：（6）计算渣量：式中—渣量，kg批；—炉渣中的质量分数，%。铁2SiO2SiO][Si][Si铁料料22SiOSiOCaOR渣料渣)(CaOwCaOQ渣Q渣)(CaOwCaO10、安全容铁量：炉缸安全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：式中—炉缸直径，m；—渣口中心线至铁口中心线的高度，m；—铁水密度，等于7.0t/m3；—炉缸容铁系数，经验值为0.5~0.7，开炉初期取较小值，炉役后期取较大值。铁渣容安全容铁量hKD42D渣h铁容K计算题举例1、某高炉某月1日的产量为2750t，燃料比为560kg/t；2日的产量为2700t，燃料比为570kg/t。炉缸直径为6.9m。求高炉这两天的平均面积利用系数和平均燃料比。解：平均产量为：面积利用系数为：t2725227002750)/(91.72)4/14.39.69.6(27252dmt平均燃料比为：答：高炉这两天的平均面积利用系数为72.91t/(m2·d)，平均燃料比为564.95kg/t。2、由于某种原因高炉原料发生变化，入炉品位从52%提高至55%，矿批22t，焦批（干）4.58t。问在保证高炉热量平衡的情况下，焦炭负荷应调整多少？解：设调整后的矿批为x，则根据铁的平衡有：tkg/95.5642700275057027005602750x555222焦炭负荷应调整：答：焦炭负荷应减轻0.2623、某高炉有一座热风炉出现故障，平均风温由1150℃降至平均风温1000℃，假如风温波动100℃影响较比15kg/t，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400kg/t，矿批29t，焦批（干）6.44t。tx8.20555222262.058.4228.20解：由题意可知，平均风温降低了50℃，影响综合焦比7.5kg/t。由于喷煤量不变，则焦比应升高7.5kg/t，即400+7.5=407.5kg/t。调整后的焦批为：焦炭负荷调整量为：答：高炉应减轻焦炭负荷0.08。t56.64005.40744.608.044.62956.6294、高炉的炉料结构为：70%烧结矿+20%球团矿+10%块矿。烧结矿CaO含量12.5%，球团矿、块矿CaO含量微量，炉渣中（CaO）含量为33%。矿耗为1.8t/t。求高炉渣量。解：根据CaO平衡求渣量：答：高炉渣量为477kg/t。tkg/477335.127.010008.15、高炉渣量480kg/t，其中（CaO）=33%，（SiO2）=30%，（MgO）=11.5%，要提高渣中（MgO）至12.5%。问吨铁要加蛇纹石多少？蛇纹石增加后碱度（CaO/SiO2）是多少？蛇纹石中SiO2=28%，MgO=35%