【正文】 平衡法求V風(fēng)和V煤氣代入數(shù)據(jù)得：V煤氣﹦ m3/tV風(fēng)﹦ m3/t3．某高爐焦比420kg/t，煤比120kg/t，C焦＝%，C煤＝%；，CO2=%；渣鐵比400kg/t，渣中(S)%；生鐵成分(%)：Fe—、C—、Si—、Mn—、P—、S—；爐頂煤氣成分(%，體積分數(shù))：CO—，CO2—，N2—，CH4—，H2—；鼓風(fēng)濕分f=2%，爐塵和C焦揮忽略不計。試求：(1)噸鐵煤氣發(fā)生量；(2)噸鐵耗風(fēng)；(3)燃料在風(fēng)口前的燃燒率；(4)鐵的直接還原度rd。答案：(1) 噸鐵煤氣發(fā)生量C氣化﹦420＋120＋12/4445﹦ ﹦1810m3/t(2) 噸鐵耗風(fēng)V風(fēng)=1810[()()]=1315m3/t(3) 燃料在風(fēng)口前的燃燒率1kgC耗風(fēng)V風(fēng)1﹦﹦ m3/kgC﹦﹦C燃﹦420＋120﹦則： ﹦﹦%(4) 鐵的直接還原度rd直接還原耗碳量C熔﹦12/44﹦其他元素還原耗碳量C(dSi,Mn,P,S)﹦24/28＋12/55＋60/62＋40012/32﹦則：CdFe﹦－－－﹦﹦﹦4．高爐焦比345kg/t，煤比150kg/t，熱風(fēng)溫度1120℃，鼓風(fēng)濕度16g/m3。計算風(fēng)溫由1120℃提高到1170℃時節(jié)約的焦炭量。(，風(fēng)溫在1120℃(m3.℃)，風(fēng)溫在1170℃(m3.℃)，%。答案：將濕風(fēng)溫度折算成干風(fēng)溫度：t0﹦﹦1030℃t1﹦﹦1080℃節(jié)約的焦炭量：△K＝%(10801030)(345+150)＝5．某高爐爐頂煤氣化驗分析為CO2：，CO：，H2：，O2：，N2：，設(shè)碳素氧化成CO時放出的熱量為9797KJ/KgC，氧化成CO2時放出的熱量為33410KJ/KgC，求該高爐的碳素?zé)崮芾孟禂?shù)？答案：煤氣中沒有氧氣，必須進行換算，換算系數(shù)為：B﹦100/(100－) ﹦則：CO2﹦﹦CO﹦﹦H2﹦﹦N2﹦(－79/21)﹦∑各氣體之和﹦＋＋＋﹦不夠100%，要折算成100%CO2﹦﹦CO﹦﹦H2＝＝N2﹦﹦則根據(jù)定義：Kc＝(33410＋9797)/[(＋)33410]＝64%或：根據(jù)推導(dǎo)：Kc＝＋煤氣利用率＝(＋)+＝64%6．焦比470kg/t，煤比70kg/t，爐塵量15kg/t(%)，鼓風(fēng)濕度12g/m3生鐵成分：爐頂煤氣成分：風(fēng)量和風(fēng)口前焦炭燃燒率，碳素燃燒率。答案：(1)據(jù)C平衡：V煤氣(CO+CO2+CH4)＝(C焦+C煤C塵C鐵)據(jù)N平衡：V煤氣N2%＝Q風(fēng)(1f)Q風(fēng)＝{(470+70)}/{()(++)12/}＝(2)據(jù)Cφ＝C風(fēng)/C入爐C風(fēng)(+)＝Q風(fēng)C風(fēng)＝Q風(fēng)(+)/Cφ＝{(+)}/{(470+70)＝%(3)Kφ＝(C風(fēng)C吹)/(C入爐C吹)＝{(+)/}/{(470+70)70}＝%7．某高爐焦比為600kg/tFe時，風(fēng)溫為1050℃，濕分為16g，計算風(fēng)溫由1050℃提高到1100℃時，節(jié)省的焦炭量。(設(shè)不同風(fēng)溫水平影響焦比系數(shù)為Q＝%，濕分影響的風(fēng)溫為每g水分6℃)答案： 由因濕分影響的風(fēng)溫為616＝96℃故換算為干風(fēng)溫分別為954176。和1004176。所以：﹦12kg/tFe節(jié)省焦炭12kg/t。8．某高爐用自熔性燒結(jié)礦冶煉，不加石灰石，已知煤氣成分為CO218%,CO為20%，%,%，求碳素利用率Kc？(已知C完全燃燒放熱7980kcal/kgc,不完全燃燒放熱2340kcal/kgc)答案： Kc﹦﹦﹦(+)100%﹦(＋)100%﹦100%﹦%9．某煉鐵廠今年由于改進爐料結(jié)構(gòu)和提高操作水平，入爐焦比比上年有了顯著下降，請根據(jù)下表定量分析入爐焦比降低的原因。答案：根據(jù)公式:入爐焦比＝列表計算如下：如求焦負荷變動入爐焦比為：節(jié)焦﹦－481﹦其余類推10．某1000m3高爐，利用系數(shù)ηV＝，1t生鐵消耗干料：，,生鐵成分如下(%)：%,爐頂煤氣成分：CO：%，CO2：%,N2：%,CH4：%,H2：%，空氣濕度f＝2%，焦炭C全＝%，%，%,入爐料帶入N2：WN2料＝，WC焦揮忽略不計，求該高爐的rd，(少量元素Si、Mn、)答案：W（氣化C）﹦＋＋﹦(kg/t)W（N2料）＝∴﹦﹦(m3/t)每kgC消耗風(fēng)量：WC風(fēng)＝V風(fēng)/V＝＝＝WcdFe＝＝rd＝/＝（6）風(fēng)速與富氧1．某高爐2500m3高爐風(fēng)溫1150℃，,28個風(fēng)口D＝120mm,V風(fēng)量＝4650m3/min,漏風(fēng)率為2%，求風(fēng)速.答案：風(fēng)口面積：﹦﹦﹦﹦﹦﹦ m/s2．某1000m3高爐風(fēng)溫1100℃，14個風(fēng)口工作，風(fēng)口直徑160mm，V風(fēng)儀﹦2500m3/min，漏風(fēng)率a﹦10%，求風(fēng)速和鼓風(fēng)動能。（）答案：﹦﹦2250m3/min﹦﹦133m/s﹦﹦169m/s鼓風(fēng)動能﹦﹦5046kg/3．某高爐全焦冶煉，η=﹒d，K=540㎏/t，Vu=2025m3 ,焦炭含碳85%，焦炭在風(fēng)口的燃燒率為78%，㎡，高爐風(fēng)溫為1000℃，,計算高爐的實際風(fēng)速。答案：濕分為2%，每秒風(fēng)口前燃燒的C為 ﹦﹦﹦﹦﹦﹦181m/s﹦﹦278m/s4．某高爐風(fēng)口進風(fēng)面積S＝，入爐干焦耗風(fēng)量折合表風(fēng)量為2700m3/min，休風(fēng)率0%，平均風(fēng)溫t＝980℃，熱風(fēng)壓力P＝275Kpa，求V(標)＝？V(實)＝？答案： ﹦183m/s﹦﹦226m/s5．某高爐使用的風(fēng)量(鼓風(fēng)濕分為1%)和氧量(%)分別為4200和6000，求富氧鼓風(fēng)后的氧含量和富氧率？(說明：富氧量在冷風(fēng)管道孔板后面)答案：富氧鼓風(fēng)中氧氣所占的比率為：β＝6000247。60/(6000247。60+4200)＝﹦﹦富氧鼓風(fēng)中氧含量為：(OB)﹦((+)()+)100﹦%富氧率02%為：(OB)＝()100＝%此結(jié)果考慮了鼓風(fēng)濕分中的氧量如不考慮了鼓風(fēng)濕分中的氧量，則計算結(jié)果為：富氧率02%為：｛［4200(+)+6000247。60］/(4200+6000247。60)｝100＝%以上兩個結(jié)果均對6．已知高爐冷風(fēng)流量孔板顯示值Qf為1200m3/min,%，富氧流量Qo＝20m3/min,大氣濕度f＝%,按(1)富氧量流經(jīng)流量孔板(2)富氧量未流經(jīng)流量孔板分別計算富氧率答案：(1) 富氧量流經(jīng)流量孔板：fo2﹦﹦%(2) 富氧量未流經(jīng)流量孔板：fo2＝﹦%7．已知某高爐風(fēng)口數(shù)為24個，正常使用風(fēng)量為3200m3/min，由于某種原因停噴了一支槍，%，為使煤粉能夠完全燃燒，要求氧過剩系數(shù)≥，求每小時的富氧量？()答案：設(shè)鼓風(fēng)中的氧含量為X，則有：(3200X60/24)/(25500)≥X≥%再設(shè)小時富氧量為Y，則有：Y()/(y+320060)≥Y≥5765m3/h每小時的最小富氧量為5765m3/h。8．某高爐風(fēng)量5000m3/min，工業(yè)氧純度為96%，富氧率3%，富氧前后風(fēng)量不變。問：富氧流量是多少？答案：富氧率是指高爐富氧鼓風(fēng)后，鼓風(fēng)內(nèi)含氧提高的幅度，用百分數(shù)來表示，計算公式為當富氧率得知或者確定后，也可以用富氧率和氧氣的純度a來計算所需要的富氧流量換算為儀表量為﹦200m3/min富氧流量約為200 m3/min。9．某高爐風(fēng)量5000m3/min，工業(yè)氧純度98%，富氧率3%，富氧后風(fēng)量不變。問：富氧流量是多少？答案： 富氧率是指高爐富氧鼓風(fēng)后，鼓風(fēng)內(nèi)含氧提高的幅度，用百分數(shù)來表示，計算公式為當富氧率得知或者確定后，也可以用富氧率和氧氣的純度a來計算所需要的富氧流量換算為儀表量為VO﹦ m3/min，使用含O2為96%的氧氣，富氧3%，需要加入多少氧氣量?(設(shè)富氧前后風(fēng)量不變)答案：⑴ 每立方米空氣需要加入氧氣量﹦ m3/m3⑵需要加入的氧氣流量﹦﹦200m3/min換算成小時流量則W（氧氣）﹦200m3/min60min﹦12000 m3/h1已知某高爐風(fēng)量＝3000M3/Min、富氧量＝3000M3/h，求其高爐的富氧率及此富氧量相當于單位時間內(nèi)增加多少風(fēng)量所得到的氧量？（已知風(fēng)中含氧量為21％）答案：⑴高爐的富氧率 ﹦﹦⑵相當于單位時間內(nèi)增加風(fēng)量﹦﹦238 m3/min％，高爐風(fēng)量為4500m3/min，氧氣純度99%，試計算鼓風(fēng)中兌入的富氧氣體量。答： ，富氧2%，工業(yè)氧純度為98%，保持富氧前后風(fēng)量不變，求需加多少工業(yè)氧？此時真正的鼓風(fēng)量是多少？ 解：⑴ 加工業(yè)氧為V氧 V氧﹦104 m3/min﹦6240 m3/h⑵ 真正的鼓風(fēng)量V鼓 ﹦4000－ V氧﹦4000－104﹦3896 m3/min14．試計算鼓風(fēng)含氧量變化，對產(chǎn)量的影響？答案： ﹦%即富氧前后如果風(fēng)量不變，在焦比一定的情況下，每提高鼓風(fēng)含氧1%%。15．若高爐冶煉需要富氧3%，高爐風(fēng)量為2500m3/min，氧氣純度99%，試計算向鼓風(fēng)中兌入的富氧氣體量（不計管道損失）。答案：當富氧率得知或者確定后，也可以用富氧率和氧氣的純度a來計算所需要的富氧流量﹦ m3/m3﹦2500﹦ m3/min﹦602500=5775 m3/h制氧廠每小時需供給5775m3的氧氣，才能使高爐富氧3%。16．某高爐使用的風(fēng)量（鼓風(fēng)濕分1%）和氧量（%）分別為2000m3/min和2400m3/h。試計算鼓風(fēng)中氧含量及鼓風(fēng)中氧含量增加1%的增產(chǎn)效果。答案：﹦﹦﹦﹦%﹦﹦，,焦比453kg/t, 求煤氣在爐內(nèi)停留時間。解：﹦﹦1002﹦ K﹦1002﹦ t=V247。(10400K/86400)=答：。 (7)煤氣熱值計算1．已知某高爐煤氣發(fā)熱值Q高＝3200Kg/m3，焦爐煤氣Q焦＝18000Kg/m3，要求混合后的發(fā)熱值Q混達到4500Kj/m3，當一座熱風(fēng)爐每小時耗煤氣量為3000m3時，試計算一座熱風(fēng)爐需混入焦爐煤氣量為多少？答案：﹦﹦%﹦3000%﹦263 m3/h每座熱風(fēng)爐需混入焦爐煤氣量為263 m3/h。2．某高爐熱風(fēng)爐使用的高爐煤氣的熱值為3649KJ/m3,焦爐煤氣的熱值為17008KJ/m3，要求混合煤氣的發(fā)熱值達到5685KJ/m3，求需摻燒的焦爐煤氣的量為多少？設(shè)單座熱風(fēng)爐燒爐需要的煤氣量為38000m3/h,若高爐釆用兩燒一送時，求每小時需摻燒的焦爐煤氣的量為多少？答案：需摻燒焦爐煤氣量(%)為：﹦﹦%每小時需要的焦爐煤氣為：﹦38000%2＝ m3/h3．在實際熱風(fēng)爐燒爐生產(chǎn)中，熱風(fēng)爐混入焦爐煤氣燒爐提高煤氣的熱值和理論燃燒溫度，混合煤氣QDW達到4496kJ/m3，一座熱風(fēng)爐使用高爐煤氣量40000m3/h。求需要混入焦爐煤氣量？(濕煤氣的水份按5%計算)成分CO%CO2%H2%CH4%C2H4%H2O%O2%N2%焦爐煤氣（化）去氧折濕煤氣高爐煤氣（化）去氧折濕煤氣答案：焦爐煤氣熱值QDW﹦CO＋H2＋CH4＋C2H4﹦(kJ/m3)高爐煤氣熱值QDW﹦CO＋H2＋CH4＋C2H4﹦(kJ/m3)﹦﹦%V焦﹦400003%﹦1200(m3/h)混入的焦爐煤氣量1200m3/h，求混合煤氣熱值達到4700kJ/m3需要混入的焦爐煤氣量。（高爐煤氣QDW=﹦3349 kJ/m3，，焦爐煤氣QDW﹦18221 kJ/m3）答： ﹦﹦5．%，CO %，%，%，求CO利用率。(精確到小數(shù)點后1位)答案： ﹦﹦%%。，試計算ηcoCOCO2H2煤氣成份含量%答: :%,%,%，%,求:一氧化碳利用率？答案： 一氧化碳利用率﹦﹦%%。8．,爐頂干煤氣H2含量為3%，請根據(jù)H2利用率與CO利用率的相關(guān)數(shù)值（ηH2 = + ）計算出H2的利用率及H2還原生成的H2O量。答案： ηH2 = ＋ = 生成的H2O量為 。%9．已知焦比400kg/，煤比150kg/，焦炭中含有機H2 %，揮發(fā)份H2 %，CH4 %，煤中H2 %，H2O %，在風(fēng)量1423m3/，濕分12g/m3時，煤氣量為2002m3/，%，%，計算氫利用率。答案：氫利用率焦碳中H2(不含CH4）：﹦﹦煤粉中H2(不含CH4）：﹦﹦﹦﹦ΣH2﹦＋＋﹦ m3進入CH4：H2（CH4）﹦(2002%－400%)2﹦﹦﹦＝10．某高爐焦比480kg/t，Ck＝；G煤＝140kg/t，（C）煤＝，B吹＝1