【正文】 ① 風(fēng)口前燃燒的碳 量 C 風(fēng) 根據(jù)碳平衡得： C 風(fēng) =∑C 燃 （ C） 103 ∑C 直 CCH4 式 中 C 風(fēng) ── 風(fēng)口前燃 燒 C 量 ， kg； (C)── 生鐵 含 C 量 %； ∑C 燃 ， ∑C 直 ， CCH4 ── 分別為燃料帶 入 C 量，直接還原 耗 C 和生 成 CH4 的 C 量，㎏ [2]； 按上式分別進(jìn)行計(jì)算： 燃料帶入的 C=m(C)J+m(C)M=360 +150 = 溶于生鐵 的 C= 直接還原耗碳 =m(C)Mn+m(C)Si+m(C)P+m(C)Fe 重慶科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 3 高爐物料平衡計(jì)算 10 =5512+2824+6260+ 5612 =+3++= 生 成 CH4 耗碳 = = 風(fēng)口前燃燒 的 C 量 == kg，占入爐總碳量的%。 (1) 原料全分析并校正為 100%； (2) 生鐵全分析； (3) 各種原料消耗量； (4) 鼓風(fēng)濕度 ， f=%； (5) 本次計(jì)算選擇直接還原 度 rd=； (6) 假定焦炭和噴吹物 含 C 總量的 %與 H2 反應(yīng)生 成 CH4。物料平衡有助于檢驗(yàn)設(shè)計(jì)的合理性，深入了解冶煉過(guò)程的物理化學(xué)反應(yīng)，檢查配料計(jì)算的正確性。 高爐物料平衡計(jì)算的內(nèi)容 物料平衡是建立在物質(zhì)不滅定律的基礎(chǔ)上，以配料計(jì)算為依據(jù)編算的。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)品的數(shù)量，使物質(zhì)收入與支出平衡。 成分 校核 ① 含 P 量 0 . 0 8 %)1 4 2620 . 0 0 0 13 6 00 . 0 0 0 4 46 8 0 . 3 6(110 3 ?????? ? ② 含 S 量 %? ， 2 8 .6 70 . 0 3 20 . 4 3Ls ??? ③ 含 Si量 %? ④ 含 Mn 量 0 . 0 8 %1 0 0 01 0 071551 . 0 2 ???? ⑤ 含 Fe 量 =% ⑥ 含 C 量 ==% 生鐵成分列于表 表 生鐵成分 （ %） Fe Si Mn P S C 合計(jì) 100 校驗(yàn)結(jié)果與生鐵成分的誤差很小，表明原定生鐵成分恰當(dāng)。S(1450℃ )。 MgO%=%，符合設(shè)計(jì)要求 。 SiO2(1), SiO2(2), SiO2(3) ,SiO2(焦 ), SiO2(煤 ) ， SiO2(R)，分別表示燒結(jié)礦、球團(tuán)、生礦、焦炭、煤粉中 的 SiO2 含量、還原到鐵水中 的 SiO2量 （ kg） ，其中 SiO2(R)= ]Si[2860]Si[10 ?? 以 1t 生鐵作為計(jì)算單位進(jìn)行計(jì)算 ， 據(jù)以上各表數(shù)據(jù) 可以求得 焦炭帶入鐵量=，煤粉帶入鐵量 = 假定配燒結(jié) 礦 Xkg,球團(tuán)礦 配 Ykg,塊礦 =100kg,因此有： 鐵平衡方程： 0 . 9 9 79 5 2 . 70 . 5 31 . 9 90 . 5 8 7 21 0 00 . 6 3 5 4 Y0 . 5 5 6 3 X ?????? 堿度平衡方程 : 1 . 1 00 . 3 51 . 4 320 . 0 7 4 81 5 00 . 0 5 1 23 6 00 . 1 1 71 0 00 . 0 4 1 2 Y0 . 0 6 2 X 0 . 0 0 61 5 00 . 0 5 1 23 6 01 0 00 . 0 1 50 . 0 0 9 5 YX1 0 ????????? ??????? 聯(lián)立解出方程組可得：燒結(jié)礦 = kg（ 占 73%） ，球團(tuán)礦 = kg（ 占20%） ，塊礦 =120 kg（ 占 7%） ，需要礦石總量為 kg，入爐熟料率 =93%。 根據(jù)以上已知條件，先以 1t 生鐵作為計(jì)算單位進(jìn)行計(jì)算， 確定礦石配比。 計(jì) 算 過(guò)程 為精確配料，現(xiàn)根據(jù)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)要求，先假定生鐵成分，然后用理論方法進(jìn)行配料比計(jì)算 ，然后以配出的礦石為基礎(chǔ)對(duì)礦石用量、生鐵中鐵量、渣量及爐渣進(jìn)行計(jì)算，最后爐渣性能、生鐵成分進(jìn)行校核。 ⑤ 原燃料成分分析 ， 入爐礦石成分見(jiàn)表 重慶科技學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 高爐配料計(jì)算 5 表 入爐礦石成分 （ %） 成分 原料 TFe Mn P S Fe2O3 FeO MnO MnO2 CaO 燒結(jié)礦 0 球團(tuán)礦 0 塊礦 0 混合礦 續(xù)上表 成分 原料 MgO SiO2 Al2O3 P2O5 FeS2 FeS SO2 燒損 合計(jì) 燒結(jié)礦 0 0 球團(tuán)礦 0 0 塊礦 0 0 混合礦 0 焦炭成分分析見(jiàn)表 表 焦炭成分 （ %） 固 灰分 揮發(fā)分 定 碳 SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO FeS P2O5 CO2 CO CH4 H2 N2 續(xù)上表 有機(jī)物 ∑ 全 S 游離 水 H2 N2 S 100 噴吹物成分見(jiàn)表 表 噴吹物成分 成分 C H2 O2 H2O N2 S 灰分 ∑ SiO2 Al2O3 CaO MgO FeO 煤粉 100 重慶科技學(xué)院?？粕厴I(yè)設(shè)計(jì) 2 高爐配料計(jì)算 6 ⑥ 確定焦比與煤比 根據(jù) 目前國(guó)內(nèi) 生產(chǎn) 經(jīng)驗(yàn) ，選擇焦比為 360 Kg/t，煤比為 150 Kg/t。 ④ 燃料比 確定。按照經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)選 取。 C， P 元素一般操作不能控制， 而 Si,Mn,S 等元素可以改變操作條件加以控制。 ω(Fe) 礦 =(100ω[Mn]ω[C]ω[Si]ω[P])/100( ω[Mn]/ωMn礦 ηMn) 式中 ： ω[Mn],ω[Si],ω[C],ω[P]表示錳鐵中該元素含量 ， % ω(Mn)礦 ── 錳礦含錳量， % ω(Fe)礦 ── 錳礦允許含鐵量， % ηMn── 錳回收率，通常為 ～ ④ 適當(dāng)控制堿金屬 [2]。 ② 冶煉鑄造鐵時(shí)，應(yīng)該核算生鐵含錳量是否滿足要求。 在使用多種礦石冶煉時(shí)，應(yīng)根據(jù) 礦石 供應(yīng)量及爐渣成分適當(dāng)配比選取。 ω(Fe2O3)= (112162 ω(Fe)ω(FeO) 7256 ω(FeS) 8856 )% 式中 的 Fe， FeO 為分析所得燒結(jié)礦的全鐵和氧化亞鐵的百分含量 ， FeS 為換算所得的硫化亞鐵量。燒結(jié)礦分析 的 S， P， Mn 分別 以 FeS, P2O5,MnO 形態(tài)存在。調(diào)整幅度不大時(shí)，以調(diào) 整Al2O3 或 MgO 為宜。因 此，應(yīng)該先確定元素在原料存在的形態(tài)，然后進(jìn)行核算，使總和為 100%。 配料計(jì)算的目的 配料計(jì)算的目的，在于根據(jù)已知的原料條件和冶煉要求來(lái)決定礦石和熔劑的用量，以配制合適的爐渣成分和獲得合格的生鐵。對(duì)于煉鐵設(shè)計(jì)的工藝計(jì)算，燃料的用量是預(yù)先確定的，是已知的量，配料計(jì)算的主要任務(wù)，就是求出在滿足爐渣堿度要求條件下，冶煉規(guī)定成分生鐵所需要的礦石、熔劑數(shù)量。 (6) 電子計(jì)算機(jī)的采用：計(jì)算機(jī)目前已可以控制配料，裝料 和熱風(fēng)爐操作。 (4) 高壓操作：高壓操作可以延長(zhǎng)煤氣在爐內(nèi)的停留時(shí)間，改善煤氣性能及化學(xué)能利用，有利于穩(wěn)定操作，為強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造條件。 (2) 料：精料包括提高入爐礦石品位，改善入爐原料的還原性能，提高熟料率，穩(wěn)定入爐原料成分和整粒，精練是改善高爐冶煉的基礎(chǔ)。 高爐冶煉現(xiàn)狀及其發(fā)展 (1) 爐 容大型化及其空間尺寸的橫向發(fā)展。 (6) 生鐵合格率：高爐生產(chǎn)的化學(xué)成分符合國(guó)家的規(guī)定的合格生鐵占生鐵量的百分?jǐn)?shù)為生鐵合格率。本設(shè)計(jì)取 。 (4) 冶煉強(qiáng)度（ I）：高爐冶煉強(qiáng)度是每晝夜 1m3 有效容積燃燒的焦碳量。 (3) 煤比（ Y），油比（ M），燃?xì)獗龋?G）：指每噸生鐵消耗的煤粉或油量或燃?xì)饬俊??是高爐冶煉的一個(gè)重要指標(biāo)， ? 越大，其高爐生產(chǎn)率越高。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)，低耗，高產(chǎn)和延長(zhǎng)爐齡，高爐本體結(jié)構(gòu)及輔助系統(tǒng)必須滿足冶煉過(guò)程的要求，即耐高溫，耐高壓，耐磨，耐侵蝕密封性好，工作可靠，壽命長(zhǎng)，而且具有足夠的生 產(chǎn)能力。 46 重慶科技學(xué)院專科生畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 緒論 1 1 緒論 概述 高爐冶煉是獲得生鐵的主要手段，它以鐵礦石（天然富礦，燒結(jié)礦，球團(tuán)礦）為原料，焦碳，煤粉，重油，天然氣等為燃料和還原劑，以石灰石等為溶劑，在