【正文】 式中 Fe2O3—— 參加還原的 Fe2O3總量， kg； MnO2—— 參加還原的 MnO2總量， kg； bH2—— 參加 FeO－ Fe 還原反應(yīng)的氫量占還原氫量（ H2 還 ）的比率，本例取 bH2＝ 0 9； 而 rH= =kG 塵 (C) 塵 / C k Kg (44) 將數(shù)據(jù)代入式（ 4）得： 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 4物料平衡計(jì)算 15 Ka=39015 / = kg 爐頂煤氣中各組分及總量計(jì)算如下： VH2=Σ H2(1? H2) (45) 其中 Σ H2=H2 焦 +H2 吹 +H2 風(fēng) +H2 結(jié)晶水 (46) 而 H2 焦 =（ H2有機(jī) +H2 揮 +CH2 揮 ） 焦 = （ ++2 ）= m3 H2 吹 = G 吹 =（ + ） 110? = m3 V 風(fēng) =（ ?? ） /(+ ? )= 這里，為了計(jì)算方便起見，沒有富氧， V 風(fēng)包含了榆送煤粉的壓縮空氣量。 C 附 =0 C 生 =1000*= kg 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 4物料平衡計(jì)算 14 C 直 =5612Fe 還 Ck=390*= kg C 吹 =G 吹 K 為噸鐵干焦量，濕焦應(yīng)為 K /（ 1— H2OK）。 高爐煤氣在爐內(nèi)上升過程中有部分 CO 參加間接還原轉(zhuǎn)變成 CO2，其余以 CO 進(jìn)入煤氣。 爐頂煤氣中， CO2數(shù)量的算式是： ? ?2 2 22 2 .4 / 4 4COV CO CO??還 料 （ m3/t ） （ 314） 式中 2CO還 —— 由還原產(chǎn)生的 CO2量， kg/t； 2CO料 —— 由爐料帶入的 CO2量， kg/t。 爐頂煤氣中 H2量按下式計(jì)算 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 3高爐物料平衡計(jì)算中理論計(jì)算 10 VH2=?H2－ H2r－ H2CH4（ m3/t） 或者 ? ?222 2 41H H CHV H H?? ? ? ?? （ 311） 這里 ?H2為入爐的總氫量（ m3/t），其計(jì)算是 ? ?? ?2 2 2 22 2 .4 2 / 1 8 / 2b K M MH V K H M H H O?? ? ? ? ? ? ? ? ?? （ 312） 式中 H2K—— 焦炭中 H2的含量； H2M， H2OM—— 煤粉中 H2及 H2O 的含量； 2H?—— 氫利用率。 2)H2 高爐中氫的來源有： ①燃料帶入的，其中包括焦炭揮發(fā)分和有機(jī)物中的氫（可按焦炭氫元素分析計(jì)算）、噴吹燃料的氫和所含水分中的氫； ②高爐鼓風(fēng)濕分帶入的，它在風(fēng)口前分解出氫 ； ③如果天然礦含有結(jié)晶水，結(jié)晶水在高爐中部（大于 500℃區(qū)域）也要分解出氫。 煤氣量計(jì)算 組成爐頂煤氣的有 CO CO、 N H CH4五種組分，要計(jì)算冶煉每噸生鐵的高爐煤氣量，就需要明確這些組分的來源及其數(shù)量的計(jì)算。 當(dāng)高爐噴吹燃料時(shí)，由于煤粉中常含有少量有機(jī)物氧素及水分，在風(fēng)口區(qū)熱分解，分解出的氧亦能燃燒碳素。 由上面各式可以看出，風(fēng)口前燃燒的碳量主要取決于燃料比和直接還原度，一般 C b約 占入爐碳量的 70%~80%。 如果生鐵中還含有其他直接還原 的合金元素，那么應(yīng)在 Cda式中加上所消耗的化學(xué)當(dāng)量的碳。 風(fēng)口前燃燒碳量 Cb的計(jì)算 圖 31［ 4］ 由碳素平衡圖（圖 31） ［ 4］ 可知 Cb=CoCdaCdFe （ kg/t ，下同） （ 31） 式中 Co—— 氧化碳量， kg/t； Cda—— 合金元素還原耗碳， kg/t； CdFe—— 鐵的直接還原耗碳， kg/t。各種原料的全分析。 各種物料的化學(xué)成分表示方法如下：除了 Ck表示焦炭的碳含量（）表示生鐵中各元素的含量，［］表示爐渣各組成的含量，以及煤氣中各成分的含量無角標(biāo)以外，一律用（）加角標(biāo)來表示。噴吹燃料（尤其噴油）后，由于 H2 的還原作用的增強(qiáng)， rd =有所降低。另外，原料常規(guī)分析中有 SiO CaO、 MgO、和 Al2O3，物料平衡沒有用到的化學(xué)成分均沒有列出 ［ 3］ 。 一般物料平衡計(jì)算 該法用于高爐配料什算和設(shè)計(jì)階段的工藝什算，是在假定鐵的直接還原度和氫利用率等前提下，用來檢查煤氣成分及風(fēng)量和煤氣量的計(jì)算是否正確。 高爐物料平衡計(jì)算的內(nèi)容 高爐物料平衡的計(jì)算有兩種方法與依據(jù) 一般由一般物料平衡計(jì)算法與現(xiàn)場(chǎng)物料平衡計(jì)算法組成。物料平衡計(jì)算包括鼓風(fēng)量、煤氣量以及物料收支總量等項(xiàng)內(nèi)容的計(jì)算。這種計(jì)算為工廠的總體設(shè)計(jì)、設(shè)備容量與運(yùn)輸力的確定及制定生產(chǎn)管理與經(jīng)營制度提供科學(xué)依據(jù)，是高爐余各種附屬設(shè)備的設(shè)計(jì)及高爐正常運(yùn)轉(zhuǎn)的各種工作所不可缺少的參數(shù)。而在此基礎(chǔ)上進(jìn)行的高爐物料平衡計(jì)算，則要確定單位生鐵的全部物質(zhì)收入與支出，即計(jì)算單位生鐵鼓風(fēng)數(shù)量與全部產(chǎn)品數(shù)量，試物料收入與支出平衡。物料平衡計(jì)算是煉鐵工藝計(jì)算中的重要組成部分，它是在配料計(jì)算的基礎(chǔ)上進(jìn)行的。 關(guān)鍵詞 現(xiàn)場(chǎng)物料平衡 ，鼓風(fēng)量，煤氣量，物料收支總量，攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 1 前言 3 1 前言（引言） 物料平衡計(jì)算的準(zhǔn)備 進(jìn)行物料衡算應(yīng)具備以下資料：各種物料的全分析成分，各種物料的實(shí)際用量；生鐵成分、爐渣成分和數(shù)量；鼓風(fēng)含氧量及鼓風(fēng)濕度等。物料平衡計(jì)算包括鼓風(fēng)量、煤氣量以及物料收支總量等項(xiàng)內(nèi) 容的計(jì)算。這里直接給定了渣量。 攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 2物料平衡計(jì)算的準(zhǔn)備 4 2 物料平衡計(jì)算的準(zhǔn)備 原料條件 除了在配料計(jì)算中所用的全部原始條件和每噸生鐵的各種原料消耗量以外，還需要以下補(bǔ)充條件： 原料條件 根據(jù)冶煉條件，按經(jīng)驗(yàn)選定鐵的直接還原度，表 21 列出在全焦冶煉時(shí)不同冶煉條件下 rd值的大 致范圍 [4]。各種物料組成的重量，基本上取千克摩爾重量的近似值，如 Fe、 FeO、 Mn 和 CO，分別取56． 7 55 和 44。 收集原始數(shù)據(jù) 利用配料計(jì)算的原始條件和計(jì)算結(jié)果，并設(shè)生成甲烷的碳量占總碳量的 ％（一般為 0～ 5％，噴吹煤粉時(shí)可達(dá) 1％）。每噸生鐵的鼓風(fēng)量 用 Vb（ m3，一般均為標(biāo)準(zhǔn)立方米）表示，它是由攀枝花學(xué)院本科課程設(shè)計(jì)（論文） 3高爐物料平衡計(jì)算中理論計(jì)算 7 風(fēng)口前燃燒碳量與鼓風(fēng)含氧量計(jì)算的 ［ 1］ 。 合金元素還原耗碳 Cda的計(jì)算 ? ?32/)(1244/12 102/60][48/24][62/60][55/12][28/24][102 SUCOVTiPMnSiC da ???????? ???????????? ? （ 3