【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 SiO2Al2O3MnOFeO數(shù)量Kg成分 %項(xiàng)目K2ONa2ORexOyCaF2S/2∑數(shù)量Kg成分 %爐渣性能校核： 爐渣實(shí)際堿度R＝＝爐渣脫硫之硫的分配系數(shù)Ls＝2 /＝ 物料平衡計(jì)算已知rd＝，ηH＝35%， g/＝1 鼓風(fēng)量的計(jì)算燃燒帶入的可燃碳量 Cf＝410+130＝ Kg生成CH4耗碳 CCH4＝＝ Kg生鐵滲碳 CC＝10＝ Kg每噸生鐵的氧化碳量 CO＝ Cf－CCH4－CC＝－－＝ Kg其它因素直接還原耗碳Cda＝10（[Si] 24/28＋[Mn] 12/55＋[P] 60/62）＋(S) 12/32 ＝10（24/28+12/55+60/62）+12/32 ＝ Kg 鐵的直接還原耗碳 CdFe＝10[Fe]rd12/56＝1012/56＝ Kg風(fēng)口前燃燒碳量 Cb＝Co－Cda－CdFe ＝－－ ＝ Kg風(fēng)口前碳所占比例為 Cb/Cf＝＝%鼓風(fēng)含氧量 O2b﹙設(shè)計(jì)中采用富氧操作，富氧率fo＝2%﹚O2b＝＋ψ＋＝+＋＝每噸生鐵的鼓風(fēng)量VbVb＝{Cb/24－M﹙OM＋H2OM16/18﹚/32} ＝{－130（+16/18）/32} ＝ m3鼓風(fēng)密度 ρb＝－＋＝ Kg/m3﹙W＝fo/﹙a－﹚＝﹙1－﹚＝ a取1﹚每噸生鐵的鼓風(fēng)質(zhì)量 Gb＝Vbρb＝＝ Kg(1) CH4 VCH4＝410CH4k/16＋CCH4＝410+＝ m3(2) H2鼓風(fēng)濕分分解的氫＝Vbψ＝＝ m3燃燒帶入的氫＝﹛KH2K＋M﹙H2M＋H2Om2/18﹚﹜＝﹛410（+）+130（+2/18）﹜ ＝ m3入爐總氫量∑H2＝+＝（m3）生成CH4耗氫＝CCH42/12＝2/12＝ m3 設(shè)定有35%的氫參加還原，還原氫量 H2r＝∑H2＝＝ m3進(jìn)入煤氣的氫量 VH2＝－－＝ m3高爐中氫的還原度（假定還原氫均參與浮氏體的還原） ri(H2)＝H2r56/﹙[Fe] 10﹚＝56/﹙﹚＝(3) CO2 礦石中帶入的CO2 0 m3熔劑(硅石)分解出的CO2 0 m3焦炭帶入的CO2＝410＝ m3由爐料共帶入CO2＝ m3高級(jí)氧化鐵還原生成的CO2＝AFe2O3A＝＝ m3礦石中MnO2還原成MnO生成的CO2＝AMnO2＝＝由FeO還原成Fe生成的CO2＝10[Fe] ﹙1－rd－ri﹙H2﹚﹚ ＝（） ＝ m3因還原共產(chǎn)生CO2＝++＝ m3 煤氣中的CO2總量VCO2＝＋＝ m3(4) CO風(fēng)口前燃燒碳生成的CO＝Cb＝＝ m3鐵直接還原生成的CO＝CdFe＝＝ m3其它直接還原生成的CO＝Cda＝＝ m3上式三項(xiàng)CO量＝＋＋＝ m3﹙由氧化碳直接求得CO＝Co＝＝ m3﹚焦炭揮發(fā)分帶入的CO＝410＝ m3熔劑在高溫區(qū)分解出的CO2轉(zhuǎn)化為CO后進(jìn)入煤氣中的CO總量為VCO＝+－＝ m3(5) N2鼓風(fēng)帶入的N2＝VbN2b＝﹙1－－﹚（）＝ m3焦炭、煤粉帶入的N2＝{410（+）＋130}＝ m3煤氣中N2量VN2＝+＝ m3 將上列計(jì)算結(jié)果列表7，求出煤氣（干）總量及煤氣成分。 煤氣成分表項(xiàng) 目CO2COH2CH4N2∑體積，m3含量，% 煤氣量與鼓風(fēng)量體積之比Vg/Vb＝＝煤氣密度ρg＝{16+（+）28+2+44}/ ＝ Kg/m3每噸生鐵的煤氣質(zhì)量Gg＝Vgρg＝＝ Kg還原生成的H2O＝H2r18/＝18/＝ Kg礦石帶入的結(jié)晶水＝0＝0 Kg焦炭帶入的游離水＝{K﹙1＋﹚H2OK}/（1－H2OK）＝{410﹙1＋﹚}/（）＝ Kg進(jìn)入煤氣的H2O量＝+＝ Kg礦石量＝＝ Kg焦炭量＝410（1－）＝ Kg硅石量＝＝ Kg因此，機(jī)械損失（含爐塵）量為＝（－）+（－）+（－）＝ Kg注：K/（1－H2OK）＝，計(jì)算物料平衡誤差。 物料平衡表物 料 收 入物 料 支 出項(xiàng) 目數(shù)量Kg%項(xiàng) 目數(shù)量Kg%礦 石生 鐵1000焦 炭爐 渣煤 粉130煤 氣硅石煤氣中水鼓 風(fēng)爐 塵總 計(jì)總 計(jì)物料平衡誤差： 絕對(duì)誤差＝－＝ Kg 相對(duì)誤差＝＝%＜%在允許誤差范圍內(nèi)，物料平衡計(jì)算正確 高爐熱平衡計(jì)算 全爐熱平衡（1）風(fēng)口前碳素燃燒放熱：由物料平衡計(jì)算得到風(fēng)口前燃燒碳量Cb= Kg， 則Qs1=2340= KJ（2）鼓風(fēng)帶入的熱量已知Vb= m3，查表可知1200℃時(shí)， KJ/ m3， KJ/ m3。 m3，噴吹煤粉用的壓縮空氣數(shù)量很少(大約15～30kg/kg)，這里就不考慮了，因而鼓風(fēng)帶入的物理熱為：Qs2=Vb{（1－ψ）Cpb＋ψCpH2O}={()+}= KJ（3）氫氧化熱及CH4生成熱生成CH4耗碳CCH4= Kg，熱量為：Qs3=112416/12= KJ（4）成渣熱（由硅石及生礦帶入的CaO和MgO計(jì)算）Qs4=270（CaO＋ MgO）=270{(+) ＋(+)} = KJ（5）因采用冷礦，爐料帶入的物理熱可忽略不計(jì)。 因此，以上各項(xiàng)熱收入總計(jì)為： Qs=Qs1＋Qs2＋Qs3＋Qs4 =＋＋＋ = KJ2．熱支出（1）鐵及其他元素還原消耗①鐵還原消耗已知rd=，ri（H2）=，ri（CO）=，F(xiàn)er= Kg燃料帶入的FeO量 FeO燃=KFeOK＋MFeOM =410＋130 = Kg進(jìn)入渣中的FeO渣= Kg需分解的硅酸鐵中的FeO總量為FeO硅= FeO′硅＋FeO燃－FeO渣=＋－= Kg( FeO′硅=(＋) = Kg礦石中以Fe3O4形態(tài)存在的FeO量FeO磁=A（FeOA－aFeOa） ={－（＋﹚} = Kg其中a：爐料中人造富礦配比 FeOa：燒結(jié)礦（包括球團(tuán)礦）中FeO含量 FeOA：混合礦中的Fe含量礦石中以Fe3O4形態(tài)存在的Fe2O3量為Fe2O3磁= FeO磁160/72=160/72= Kg礦石中Fe3O4= FeO磁＋Fe2O3磁=＋= Kg礦石中自由Fe2O3數(shù)量Fe2O3赤=AFe2O3A－Fe2O3磁 =－ = Kg即鐵氧化物還原耗熱Qd’=[FeO硅＋Fe3O4168/232＋ Fe2O3赤112/160＋Ferrd＋Fer ri（H2）－Ferri（CO）] =[＋168/232＋112/160＋＋－] = KJ②其他元素耗熱Qd’’=QdSi＋QdMn＋QdPⅰ) Si還原耗熱QdSi=536010[Si]=536010=112024 KJⅱ）Mn還原耗熱QdMn=124810[Mn]=124810=ⅲ）P還原耗熱QdP=627510[P]=627510= KJQd’’=112024＋＋= KJ則還原總耗熱Qd1= Qd′＋Qd″= ＋＝ KJ（2）脫硫耗熱Qd2=1139S渣=1139= KJ（3）碳酸鹽分解耗熱Qd3=0（加入熔劑為硅石）（4）水分解耗熱Qd4=（2580Vbψ＋3211MH2OM） =（2580＋3211130） = KJ（5）爐料游離水蒸發(fā)耗熱Qd5=620 = KJ（6）噴吹煤粉分解耗熱Qd6=250130= KJ （按無煙煤分解熱250kcal/kg）（7）鐵水帶走的熱量Qd7=2801000= KJ （取鐵水比焓280kcal/kg）（8）爐渣帶走熱量Qd8=420= KJ （取爐渣比焓420kcal/kg）（9）煤氣帶走熱量：當(dāng)爐頂溫度為200℃時(shí)。（kcal/kg） 氣體組分熱焓表CH4H2COCO2N2H2O干煤氣帶走熱量Qd9′=∑C氣V氣 =（＋＋＋ ＋） = KJ煤氣中水蒸氣帶走熱量Qd9″=∑ΔC水C水 ={＋（0＋） （－）/18} = KJ （水蒸氣100℃，）煙塵帶走熱量Qd9′′′=200= KJ因此煤氣帶走熱量Qd9= Qd9′ ＋Qd9″ ＋Qd9′′′=＋＋= KJ（10）熱損失上列9項(xiàng)熱支出總耗為Qd=Qd1＋Qd2＋.... ＋Qd9= KJ高爐熱損失ΔQ=QS－Qd=－= KJ熱損失所占比例ΔQ/QS=100%=%高爐有效熱量利用系數(shù)KT=1－%－%=%高爐碳素?zé)崮芾孟禂?shù)：，相當(dāng)于氧化生成CO2的碳量是Co（CO2）=12/= KgKC=[2340CO＋5640Co（CO2）]/（7980CO） =＋Co（CO2）/CO=＋=%。 熱平衡表熱 收 入熱 支 出項(xiàng) 目kJ%項(xiàng) 目kJ%碳素氧化熱氧化物分解耗熱鼓風(fēng)物理熱脫硫耗熱氫氧化放熱水分分解耗熱成渣熱游離水蒸發(fā)耗熱 噴吹物分解耗熱鐵水物理熱爐渣物理熱煤氣帶走熱量熱損失總 計(jì)總 計(jì) 高溫區(qū)熱平衡 以950℃為高溫區(qū)界限溫度，進(jìn)行高溫區(qū)熱平衡計(jì)算。1. 高溫區(qū)熱收入（1）碳素在風(fēng)口前燃燒放出的熱量Qhs1 Qhs1 = Qs1= KJ（2）鼓風(fēng)帶入的有效凈熱量已知Vb= m3，ψ =風(fēng)中濕分VH2O== m3 風(fēng)溫1200℃時(shí)，,，在界限溫度時(shí)，，噴吹煤粉的壓縮空氣的影響不予考慮。在扣除濕分分解耗熱后，鼓風(fēng)帶給高溫區(qū)的熱量為：Qhs2={[(1－)(－) ＋(－)]－2580}= Kg（3）高溫區(qū)的熱收入 Qhs=Qhs1＋Qhs2=＋= KJ燃燒每千克碳素的有效熱量： qc= Qhs /Cb=2. 高溫區(qū)熱支出（1）鐵及合金元素直接還原耗熱： Kg，直接還原度rd=，ri(H2)=，[Mn]=，[Si]=，[P]=高溫區(qū)直接還原耗熱Qhd1={（＋）＋12480＋536000＋62750}= KJ（2）碳酸鹽分解耗熱 Qhd2=0（3）鐵水帶走熱量(高溫區(qū)界限溫度950176。150KJ/m3)Qhd3=（280150）1000= KJ（4）爐渣帶走的熱量Qhd4=(420220)= KJ（5）煤粉升溫及分解耗熱（煤粉在950176。345KJ/m3） Qhd5=（345+250）130= KJ（6）高溫區(qū)熱損失Qhd6=Qhs－Qhd1－Qhd2－Qhd3－Qhd4－Qhd5=－－－－= KJ100%=% 高溫區(qū)熱平衡表熱 收 入熱 支 出項(xiàng) 目kJ%項(xiàng) 目kJ%碳素燃燒熱直接還原耗熱鼓風(fēng)有效熱鐵水帶走熱量爐渣帶走熱量煤粉升溫分解熱高溫區(qū)熱損失總 計(jì)總 計(jì)由以上設(shè)計(jì)過程獲得已知量熱風(fēng)溫度1200℃，鼓風(fēng)濕度ψ=；噴煤量130Kg（煤粉含C=%，H2=%，H2O=%）； Kg（硅石含CO2=%，CaO=%）； Kg， Kg；直接還原度rd=，；%，高爐利用系數(shù)ηv= t/（m3d）CdFe= Kg，Cda= Kg=CdFe+Cda=＋= Kg= Kg=MCM=130= Kg鼓風(fēng)含氧量O2b=每1m3鼓風(fēng)的碳素