高炉炼铁综合计算

学科代码：080201

学号：0031

贵州师范大学（本科）

设计说明书

题目：年产200万吨生铁高炉设计

学院：材料与建筑工程学院

专业：冶金工程

年级：2007级

姓名：周祥智

指导教师：詹永红（讲师）

完成时间：2011年5月10日

中文摘要 (2)

ABSTRACT (3)

1 高炉炼铁设计概论 (3)

1.1设计总介 (3)

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1.2 设计指导思想 (8)

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1.3采用的先进技术 (9)

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2 高炉炼铁综合计算 (9)

2.1 原始资料 (9)

2.1.1 高炉配料联合计算 (10)

2.1.2 计算中需要选定的数据 (15)

2.2 计算方法 (15)

2.2.1 理论出铁量和理论出渣量计算 (15)

2.2.2 热量等数计算 (17)

2.2.3 自由碱度 (22)

2.2.4 原料和焦炭消耗量计算 (23)

2.2.5 生铁和炉渣成分的计算和校核 (26)

2.2.6 鼓风量和煤气量计算 (29)

3高炉车间设计 (33)

3.1 高炉座数及容积确定 (33)

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3.2 高炉炼铁车间平面布置 (33)

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............................................................ 错误!未定义书签。4高炉本体设计. (34)

4.1 高炉炉型及高炉炉型设计 (34)

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4.2 高炉炉衬 (37)

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4.3高炉冷却设备、冷却系统和炉底冷却形式 (39)

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4.4高炉钢结构 (41)

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4.4.2 炉壳 (41)

4.5高炉基础 (42)

5 高炉附属设备的确定 (43)

5.1供料系统 (43)

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5. 2上料系统（皮带上料系统） (47)

5.3 炉顶装料设备 (47)

5.4 送风系统 (48)

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5.5煤粉喷吹系统 (51)

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5.6 渣铁处理系统 (52)

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高炉炼铁工程师题库计算题

1．假定100m3鼓风为基准，其鼓风湿度为f=%，计算炉缸煤气成份的百分含量(以100m3鼓风计算) 答案：由反应式2C 焦+O 2 +(79/21)N 2 =2CO+(79/21)N 2 得一个O 2 将生成两个CO CO=[(100-f)×+×f]×2 =[(100―2)×+×2]×2 =43.16m3 N 2 =(100―f)×=98×=77.42m3 H 2 =100×2%=2.00m3 ∴CO+H2+N2=122.58m3 ∵CO=×100%=% N 2 =×100%=% H 2 =2/×100%=% 炉缸煤气成份CO为%，N 2为%，H 2 为%。 2．矿批重40t/批，批铁量23t/批，综合焦批量批，炼钢铁改铸造铁，[Si]从%提高到%，求[Si]变化%时， (1)矿批不变，应加焦多少(2)焦批不变减矿多少答案：矿批重不变 △K=△[Si]××批铁量=××23=批焦批不变 △P=矿批重－(矿批重×焦批重)/(焦批重+△[Si]××批铁量) =40―(40×/+××23) =批

矿批不变，应加焦批，焦批不变，应减矿批。 3．有效容积1260m3高炉，矿批重30t,焦批重8t,压缩率为15%。求：从料面到风口水平面的料批数(冶炼周期)，(r矿取，r焦取，工作容积取有效容积的85%) 答案：工作容积1260×=1071 每批料的炉内体积=(30/+8/×=27.77m3 到达风口平面的料批数=1071/≈39 经过39批料到达风口平面。 4．请按下列要求变料已知：矿批20t(全烧结矿)，焦批6350kg(干)，不加熔剂，生铁含硅%，炉渣碱度，生铁含铁94%，石灰石有效熔剂性50%，当矿批不变，焦比不变时，换用球团矿2000kg,计算焦炭，熔剂的变动量(不限方法)。答案：矿批不变，焦比不变，设变料后焦批为X X=6482kg(取6480kg) 焦批增加量6480－6350=130kg 用2t球团矿代替烧结矿则(方法一) 原烧结矿含SiO ：2000×%=174kg 2 原烧结矿含：CaO：2000×%=235kg 球团矿含SiO ：2000×9%=180kg 2 球团矿含CaO：2000×%=12kg 新增焦碳含SiO ：：130×7%=9.11kg 2

炼铁常用计算

炼铁常用计算一、安全容铁量：一般以渣口中心线至铁口中心线间炉缸容积的60%所容铁量为安全容铁量，无渣口高炉以风口中心线与铁口中心线的距离减0.5m 计算，计算公式： 2 40.6d T h πγ=安铁 T 安—炉缸安全容铁量，t ； d-炉缸直径，m ； γ铁-铁水密度，（7.0t/m 3） h-风口中心线到铁口中心线之间距离减0.5m 后的距离。例如：846m 3高炉安全容铁量为： T 安=0.6×23.147.24?×2.7×7≈461（吨）二、冶炼周期：指炉料在炉内停留时间，这个指标可以反映炉料下降速度，计算公式：或 12"u V V N ε-=（V +V ）（1-） T-冶炼周期（时间）； N-一个冶炼周期的料批数； P-生铁日产量（吨）； V u -高炉有效容积（m 3）; 'V -每吨生铁所需炉料体积； V 1-炉喉料面上的体积（m 3 ）; ε-炉料在炉内压缩率； V 2-炉缸风口中心线以下容间体积； V n -高炉有效容积。 "V —每批炉料的炉外容积。例如：846m 3高炉，假定日产生铁2500吨，每批料焦批6.5t ，矿批18.5t ，焦批比重1.8，压缩比13%，冶炼周期 24846 2500 2.17 4.3T ??==（1-13%）（小时）一个冶炼周期的料批数： '24n V PV T ε=（1-）

846 24.831.6N -==（18.9+130.2）（1-13%）（批）取32批三、鼓风动能计算公式： 221430324.20110 Q E -??=??T p （n F ） E-鼓风动能 Kg （f ）〃m/s; n-风口数量个； F-工作风口平均面积 m 2/个； P-热风压力MPa （0.1013+表）； Q 0=2IV n ,Nm 3/min; Vn-高炉有效容积 m 3。例如：846m 3高炉风口个数20个，平均风口面积0.0138，热风压力330KPa ，风量2700，风温1100℃，求鼓风动能。 14332224.201102700//E -??=?????? （200.01038）（273+1100）（0.1013+0.33） =7025kg （f ）〃m/s =7049×0.0098 =69KJ/s 四、风口前理论燃烧温度：计算公式：T 理=1570+0.808T 风+4.37W 氧-2.56W 煤 T 理-理论燃烧温度； T 风-热风温度℃； W 氧-富氧量1000m 3风中的富氧m 3; W 煤-喷吹煤粉数量，1000m 3风中喷吹的煤粉量。例如：846m 3高炉热风温度1100℃，富氧量25 m 3，喷吹煤量98.7㎏，计算理论燃烧温度，依公式：

铁及其化合物练习题(精)

铁及其化合物练习题【考题再现】 1．下列有关纯铁的描述正确的是（） A．熔点比生铁的低B．与相同浓度的盐酸反应生成氢气的速率比生铁的快 C．在潮湿空气中比生铁容易被腐蚀D．在冷的浓硫酸中可钝化 2．已知Co2O3在酸性溶液中易被还原成Co2+，Co2O3、Cl2、FeCl3、I2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能．．．发生的是A、3Cl2+6FeI2=2FeCL3+4FeI3B、Cl2+FeI2=FeCl2+I2 C、Co2O3+6HCl=2CoCl2+Cl2↑+3H2O D、2Fe3++2I－=2Fe2++I2 3.高铁电池是一种新型可充电电池，与普通高能电池相比，该电池长时间保持稳定的放电电压。高铁电池的总反应为： 3Zn + 2K2FeO4 + 8H2O 3Zn(OH)2 + 2Fe(OH)3 + 4KOH，下列叙述不正确．．．的是 A、放电时负极反应为：Zn－2ｅ－＋2OH－＝Zｎ(OH)2 B、充电时阳极反应为：Fe(OH)3－3e－＋5OH－＝FeO42－＋4H2O C、放电时每转移3mol电子，正极有1mol K2FeO4被氧化 D、放电时正极附近溶液的碱性增强 4.硫酸亚铁(FeSO4·7H2O)是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过下列实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体： ①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍； ②向洗涤过的废铁屑加入过量的稀硫酸，控制温度50～80℃之间至铁屑耗尽； ③趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却结晶； ④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水2～3次，再用滤纸将晶体吸干； ⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广囗瓶中，密闭保存。请回答下列问题：(1)实验步骤①的目的是__________________，加热的作用是____________________。 (2)实验步骤②明显不合理，理由是_______________________。 (3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是_____________；_______________。 (4)经查阅资料后发现，硫酸亚铁在不同温度下结晶可分别得到FeSO4·7H2O、FeSO4·4H2O和FeSO4·H2O。硫酸亚铁在不同温度下的溶解度和该温度下析出晶体的组成如下表所示(仅在56.7℃、64℃温度下可同时析出两种晶体)。

炼铁工-选择题723

2．高炉寿命一代炉龄中每立方米有效容积产铁量( )。 A．低寿命为3000t/m3以下高寿命为5000t/m3以上 B．低寿命为2000t/m3以下高寿命为6000t/m3以上答案：A 3．铁水液面计操作的作用是( )。 A．测量铁水罐液面位置 B．测算实际出铁量 C．满量报警答案：C 8．一般鼓风含氧提高( )，风口面积应缩小1.0%～1.4%。 A．1.0% B．1.5% C．2.0% D．3.0% 答案：A 9．按照炉料装入顺序，装料方法对加重边缘的程度由重到轻排列为( )。A．正同装－倒同装－正分装－倒分装－半倒装 B．倒同装－倒分装－半倒装－正分装－正同装 C．正同装－半倒装－正分装－倒分装－倒同装 D．正同装－正分装－半倒装－倒分装－倒同装答案：D 10．炉缸边缘堆积时，易烧化( )。 A．渣口上部 B．渣口下部 C．风口下部 D．风口上部答案：D 15．高炉的冷却水水速应使悬浮物不易沉凝，不发生局部沸腾，对水速要求( )。A．0.8～01.5m/s B．1.5～2.0m/s C．＞2m/s D．＞4m/s 答案：C 18．喷吹煤选择的煤种是( )。 A．烟煤 B．无烟煤 C．含结晶水高的挥发份煤答案：C 43．碱度低于( )的烧结矿称为非自熔性烧结矿。 A．0．9 B．1．0 C．O．8 D．1．1 答案：B 46．煤气利用最差的软熔带是：( )。 A．V形 B．倒V形 C．W形 D．平形答案：A

52．铁口泥套必须：( )。 A．坚固 B．完整 C．适宜 D．干燥答案：BC 54．高炉结瘤时，结瘤侧第一点CO2值( )。 A．降低 B．升高 C．不变答案：B 57．高炉生产时，铁口主要受到( )等的破坏作用。 A．高温 B．机械冲刷 C．紊流冲刷 D．化学侵蚀答案：ABCD) 58．促进硅还原的措施有：（）。 A．提高炉渣碱度 B增加炉渣中SiO2的数量 C提高高炉下部温度 D．降低高炉下部温度答案：BC 59．耐火材料能承受温度急剧变化而( )的能力叫耐急冷急热性。 A．不破裂 B．不软化 C．不熔化 D．不剥落答案：AD 72．高炉炉体热负荷最大的部位是( )。 A．炉缸 B．炉腹、炉腰 C．炉身答案：B 73．软熔带是高炉透气性最差的部位，决定该区域煤气流动及分布的是( )。A．煤气利用程度 B．炉料的粒度组成 C．焦窗面积及其位置形状答案：C 75．当高炉综合冶炼强度有较大幅度降低时，高炉鼓风动能应( )。 A．提高 B．稳定 C．适当降低答案：C 76．大高炉风口循环区的深度(n)与炉缸直径(d)大体的关系为( )。 A．n＝0.25d B．n＝0.1768d C．n＝0.1464d 答案：C 81．高炉炉尘一般含铁30～50%,含碳在( )经除尘回收后可作烧结原料。A．30～40% B．20～30% C．15～25% D．10～20% 答案：D

高炉炼铁工艺流程(经典)61411

本文是我根据我的上传的上一个文库资料继续修改的，以前那个因自己也没有吃透，没有条理性，现在这个是我在基本掌握高炉冶炼的知识之后再次整理的，比上次更具有系统性。同时也增加了一些图片，增加大家的感性认识。希望本文对你有所帮助。本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分：一、高炉炼铁工艺流程详解二、高炉炼铁原理三、高炉冶炼主要工艺设备简介四、高炉炼铁用的原料附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识工艺设备相见文库文档：

一、高炉炼铁工艺流程详解高炉炼铁工艺流程详图如下图所示：

二、高炉炼铁原理炼铁过程实质上是将铁从其自然形态——矿石等含铁化合物中还原出来的过程。炼铁方法主要有高炉法、直接还原法、熔融还原法等，其原理是矿石在特定的气氛中（还原物质CO、H2、C；适宜温度等）通过物化反应获取还原后的生铁。生铁除了少部分用于铸造外，绝大部分是作为炼钢原料。高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节。这种方法是由古代竖炉炼铁发展、改进而成的。尽管世界各国研究发展了很多新的炼铁法，但由于高炉炼铁技术经济指标良好，工艺简单，生产量大,劳动生产率高,能耗低，这种方法生产的铁仍占世界铁总产量的95％以上。炼铁工艺是是将含铁原料（烧结矿、球团矿或铁矿）、燃料（焦炭、煤粉等）及其它辅助原料（石灰石、白云石、锰矿等）按一定比例自高炉炉顶装入高炉，并由热风炉在高炉下部沿炉周的风口向高炉内鼓入热风助焦炭燃烧（有的高炉也喷吹煤粉、重油、天然气等辅助燃料），在高温下焦炭中的碳同鼓入空气中的氧燃烧生成的一氧

化碳和氢气。原料、燃料随着炉内熔炼等过程的进行而下降，在炉料下降和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。

高炉炼铁工理论试题

（高炉炼铁工）一、填空题：（共20道题）ABCD四个等级各5道题 A1、我国炼焦用煤主要是指（气煤）、（肥煤）、（焦煤）和（瘦煤）。 A2、焦炭灰分对其质量影响很大，一般生产经验表明，灰分增加1％，焦比升高（2%），产量降低（3%）。 B1、焦炭当中的硫多以（硫化物）、（硫酸盐）和（有机硫）的形态存在，其中以（有机硫）形态存在的占全部硫量的67%～75%。 B2、高炉的热量几乎全部来自回旋区（鼓风物理热）和（碳的燃烧）。热风区域的热状态的主要标志是（T理）。 C1、高炉内>1000℃时碳素溶解及水煤气反应开始明显加速，故将1000℃左右等温线作为炉内（直接还原与间接还原）的分界线。 C2、（滴落带）是大量渗碳的部位，炉缸渗碳只是少部分。 D1、风口燃烧带尺寸可按CO2消失的位置确定，实践中常以CO2降到（1～2%）的位置定为燃烧带的界限。 D2、研究表明铜冷却壁在（15～20分钟内）完成渣皮重建，铸铁冷却壁完成渣皮重建需要（4小时）。二、选择题 A1、高炉内的（①）是热量的主要传递者。 ①、煤气②、炉料 A2、高炉内物料平衡计算以（②）为依据。 ①、能量守恒定律②、质量守恒定律 B1、炉缸煤气是由：（①③④）组成。 ①、N2②、CO2 ③、H2④、CO B2、高炉冶炼过程中P的去向有（④） ①、大部分进入生铁②、大部分进入炉渣 ③、一部分进入生铁，一部分进入炉渣④、全部进入生铁 C1、高炉内型增大炉腹高度会使（②）。 ①、不利于炉缸冶炼②、减轻炉缸冶炼负荷 C2、碳的气化反应大量进行的温度界限在（①）。 ①、1100℃以上②、900～1000℃ D1、还原硅消耗的热量是还原相同数量铁耗热的（②）倍。 ①、4 ②、8 D2、高炉生产时，铁口主要受到（①②③④）的破坏作用。 ①、高温②、机械冲刷 ③、紊流冲刷④、化学侵蚀三、判断题 A1、软熔带位置较低时，其占据的空间高度相对也小，而块状带则相应扩大，即增大了间接还原区。( ) 答案：√ A2、提高炉渣碱度，较低炉温及适当增加渣量有利于排碱。( ) 答案：×

炼铁计算题

1．假定100m3鼓风为基准，其鼓风湿度为f=2.0%，计算炉缸煤气成份的百分含量？(以100m3鼓风计算) 答案：由反应式2C 焦+O 2 +(79/21)N 2 =2CO+(79/21)N 2 得一个O 2 将生成两个CO CO=[(100-f)30.21+0.53f]32 =[(100―2)30.21+0.532]32 =43.16m3 N 2 =(100―f)30.79=9830.79=77.42m3 H 2 =10032%=2.00m3 ∴CO+H2+N2=122.58m3 ∵CO=43.16/122.583100%=35.21% N 2 =77.42/122.583100%=63.16% H 2 =2/122.583100%=1.63% 炉缸煤气成份CO为35.21%，N 2为63.16%，H 2 为1.63%。 2．矿批重40t/批，批铁量23t/批，综合焦批量12.121t/批，炼钢铁改铸造铁，[Si]从0.4%提高到1.4%，求[Si]变化1.0%时， (1)矿批不变，应加焦多少？(2)焦批不变减矿多少？答案：矿批重不变 △K=△[Si]30.043批铁量=1.030.04323=0.92t/批焦批不变 △P=矿批重－(矿批重3焦批重)/(焦批重+△[Si]30.043批铁量) =40―(40312.121)/(12.121+1.030.04323) =2.822t/批矿批不变，应加焦0.92t/批，焦批不变，应减矿2.822t/批。 3．有效容积1260m3高炉，矿批重30t,焦批重8t,压缩率为15%。求：从料面到风口水平面的料批数(冶炼周期)，(r矿取1.8，r焦取0.5，工作容积取有效容积的85%) 答案：工作容积126030.85=1071 每批料的炉内体积=(30/1.8+8/0.5)30.85=27.77m3 到达风口平面的料批数=1071/27.77≈39 经过39批料到达风口平面。 4．请按下列要求变料已知：矿批20t(全烧结矿)，焦批6350kg(干)，不加熔剂，生铁含硅0.6%，炉渣碱度1.15，生铁含铁94%，石灰石有效熔剂性50%，当矿批不变，焦比不变时，换用球团矿2000kg,

高炉炼铁工序能耗的计算方法

高炉炼铁工序能耗计算方法发布时间：2011-9-5 来源：中国钢铁企业网作者：王维兴阅读：【收藏此页】【打印】【复制网址】【字号：大中小】【中国钢铁企业网/报道】日前，中国钢铁企业网特邀专家顾问王维兴就高炉炼铁工序能耗计算方法作了以下解析： 1.高炉炼铁工序能耗计算统计范围原燃料供给：矿槽卸料、称量料斗和计量、料车或皮带上料、仪表显示和控制、照明等用电；空调用电、冬季取暖用蒸汽等能源用量。高炉本体：焦炭（包括小块焦）、煤粉、电力、蒸汽、压缩空气、氧气、氮气、水（新水、软水等）等。渣铁处理：炉渣处理用电和水，冲渣水余热要进行回收利用。鼓风：分电力鼓风或气动鼓风。鼓风能耗一般占炼铁总能耗的10%。1m?风需要用能耗0.030kgce/ m?.正常冶炼条件下，高炉消耗1吨燃料，需要2400m?的风量。热风炉：要求漏风率≤2%、漏风损失应≤5%、总体热效率≥80%、风温大于1200℃，寿命大于25年。烧炉用高炉煤气折标煤系数0.1143kgce/m3; 转炉煤气折标煤系数0.2286kgce/m3; 焦炉煤气折标煤系数0.6kgce/m3。热风炉用电力和其它能源工质：蒸汽、压缩空气、水等。煤粉喷吹：煤粉制备干燥介质，宜优先采用热风炉废气；用电力、氮气、蒸汽、压缩空气、空调和采暖用能等。设计喷煤能力要大于180kg/t. 碾泥：用电力和其它能源工质。除尘和环保：主要是电力（大企业环境保护用电力占炼铁用电的30%左右）、水等。, 铸铁机：电力、水等。扣除项目：回收利用的高炉煤气，热值按实际回收量计算； TRT余压发电量（电力0.1229kgce/kwh） 2.炼铁工序能耗计算方法

高炉常用计算公式

炼铁用计算公式 1、根据焦炭负荷求焦比焦比=1000/（负荷×综合品位）=矿批/(负荷×理论焦比) 2有效容积利用系数=每昼夜生铁产量/高炉有有效容积 3焦比=每昼夜消耗的湿焦量×(1－水分）/每昼夜的生铁产量 4理论出铁量=（矿批×综合焦比）/0.945=矿批×综合品位×1.06不考虑进去渣中的铁量因为焦炭也带入部分铁 5富氧率=(0.99－0.21)×富氧量/60×风量=0.013×富氧量/风量 6煤比=每昼夜消耗的煤量/每昼夜的生铁含量 7 综合焦比=焦比+煤比×0.8 8 综合燃料比=焦比+煤比+小块焦比 9 冶炼强度=每昼夜消耗的干焦量/高炉有效容积 10 矿比=每昼夜加入的矿的总量/每昼夜的出铁量 11 风速=风量（1-漏风率）/风口总面积漏风率20% 12 冶炼周期=（V有-V炉缸内风口以下的体积）/（V球+V烧+V矿）×88% =719.78/（V球+V烧+V矿）×88% 13 综合品位=（m烧×烧结品位+m球×球品位+m矿×矿品位）/每昼夜加入的矿的总量 14 安全容铁量=0.6×ρ铁×1/4πd2h h取风口中心线到铁口中线间高度的一半 15 圆台表面积=π/2（D+d）体积=π/12×h×(D2+d2+Dd) 16 正方角锥台表面积S=a2 +b2 +4( a+b/2)h V=h/3(a2+b2+ab) =h/3(S1+S2+√S1S) 17、圆锥

侧面积M=πrl=πr√r2+h2 体积V=1/3πr2h 18、球 S=4πr2=πd2 V=4/3πr3=π/6d3 19、风口前燃烧1kg碳素所需风量（不富氧时） V风=22.4/24×1/(0.21+0.29f) f为鼓风湿度 20、吨焦耗风量 V风=0.933/（0.21+0.29f）×1000×85% f为鼓风湿度85%为焦炭含碳量 21、鼓风动能（1）E=（764I2-3010I+3350）d E-鼓风动能I-冶炼强度（2）E=1/2mv2=1/2×Q×r风/（60gn）v风实2 Q-风量r风-风的密度g=9.8 n-风口数目 22、石灰的有效容剂性 CaO有效=CaO熔-SiO2×R 23、洗炉墙时，渣中CaF2含量控制在2%-3%，洗炉缸时可掌控在5%左右，一般控制在4.5% 每批料萤石加入量X=P矿×TFe×Q×(CaF2)/([Fe]×N) P矿-矿批重TFe-综合品位[Fe]-生铁中含铁量 Q-吨铁渣量(CaF2)-渣中CaF2含量N-萤石中CaF2含量 24、风口前燃烧1kg碳素的炉缸煤气量 V煤气=（1.21+0.79f）/（0.21+0.29f）×0.933×C风 C风-风口前燃烧的碳素量，kg 25、理论出渣量渣量批=QCaO批/CaO渣渣量批-每批炉料的理论渣量，t QCaO批-每批料带入的CaO量，t CaO渣-炉渣中CaO的含量，% 25、喷吹煤粉热滞后时间 t=V总/（V批×n） V总-H2参加反应区起点处平面（炉身温度1100℃～1200℃处）至风口平面间的容积，m3 V批-每批料的体积，m3

1高炉炼铁工决赛大纲详解

首钢2015年“京唐杯”职业技能竞赛高炉炼铁工决赛大纲（首钢京唐公司编制）首钢总公司2015年职业技能竞赛组委会二○一五年七月十日

高炉炼铁工竞赛大纲一、参赛范围（一）参赛选手条件：首钢各分公司在岗的高炉工长或从事高炉冶炼的相关技术人员。（二）竞赛知识范围以《国家职业技能标准-高炉炼铁工》中规定技师应具备的理论知识和实际工作技能要求作为主要依据。（三）竞赛采取“理论知识竞赛+实际操作技能考核+论文答辩”的方式，分值比例为3:5:2。二、考核内容（一）理论知识部分理论知识竞赛采用计算机无纸化考试方式，满分100分，竞赛时间120分钟。题型包括：单项选择题、多项选择题、判断题、名词解释、计算题、简答题。内容包括： 1. 高炉冶炼原理、工艺流程（1）高炉的主要技术经济指标；（2）炉内的基本状况；（3）炉料的还原过程；（4）炉料在高温下的性状变化、造渣及生铁形成；（5）高炉气体动力学基本知识；（6）高炉内热量利用和热平衡；（7）高炉从原料进场到产品形成的工艺流程；

（8）高炉强化冶炼技术；（9）高炉富氧喷煤冶炼知识及喷煤工艺相关知识。 2. 高炉对原燃料的质量要求，各种原燃料的性质（1）烧结矿、球团矿、天然矿石的化学成分、物理性能及冶金性能；（2）精料与合理炉料结构；（3）熔剂的质量；（4）焦炭在高炉内的作用和变化过程；（5）焦炭的性质及高炉对焦炭的质量要求；（6）喷吹煤粉的质量及高炉对喷吹煤粉的质量要求。 3. 高炉综合计算（1）原始资料内容的收集；（2）高炉配料计算方法；（3）物料平衡与热平衡；（4）最低理论焦比计算方法；（5）操作线计算与应用。 4. 高炉本体结构和附属各系统（1）高炉本体结构；（2）炉型设计；（3）热风炉系统；（4）渣铁处理系统；（5）上料系统；

中考化学专项练习题型归类：炼铁计算题

中考化学专项练习题型归类：炼铁计算题 (1)氧化铁中铁元素的质量分数为。 (2)1000t 含氧化铁80%的赤铁矿石中，氧化铁的质量是____________t ，用这些赤铁矿石理论上可以炼出含杂质4%的生铁 t(计算结果保留整数)。解析此题是一道含杂质化学反应的计算，计算时一定要将不纯物转化为纯净物代入化学方程式中进行计算。氧化铁中铁元素的质量分数= ×100%=70%；1000t 含氧化铁80%的赤铁矿石中，氧化铁的质量=1000t ×80%=800t ，设理论上可炼出含杂质4%的生铁的质量为x 。 Fe2O3 +3CO 高温 2Fe + 3CO2 160 112 800 t x ×(1－4％) x=583 t 例2 ( (1)小强为了探究某炼铁厂赤铁矿石中氧化铁的质量分数，设计了如右图所示的装置进行实验，测出赤铁矿中氧化铁的质量分数为80%。现炼铁厂利用该赤铁矿石5000t ，理论上可炼出含铁98%的生铁的质量是多少？(结果保留整数) (2)在利用上图装置进行实验时，小强得到如下两组数据(杂质不参加反应) 反应前氧化铁完全反应后 A 组玻璃管和赤铁矿石样品的质量m 1 g 玻璃管和固体物质的质量m 2 g B 组烧杯和澄清石灰水的质量m 3 g 烧杯和烧杯中物质的质量m 4 g 你认为他应该选用了 (填〝A 〞或〝B 〞)组数据来就计算赤铁矿石中氧化铁的质量分数；结合装置图回答他不能选用另一组数据计算的原因是。解析此题是一道实验型计算题，主要考查学生对实验数据的分析能力、化学计算能力和科学探究能力。根据题意，5000t 赤铁矿石中含氧化铁56×2+16×3 56×2 x×(1－4％) 800 t 112 160

炼铁试题

炼铁原理考试题以下每题8分： 1 试述焦炭在高炉炼铁中的四个作用及对其质量的要求 1）还原剂2）发热剂3）料柱骨架4）渗碳 2 对比三种炼铁工艺，说明他们的特点高炉：产能大，但使用焦炭，污染环境成本较低直接还原：产能小（比如转底炉），但污染小，成本高熔融还原：产能较直接还原高，低于高炉，污染小，如果使用铁浴法成本低，但不成熟（没有成熟案例） 3 试比较两种气态还原剂CO和H2在高炉还原过程中的特点 1）H2的还原能力随着温度的增高（810℃）也在不断提高，而且比CO强。温度低于810℃时，CO的还原能力则比H2强。这是因为>810℃时,H2对O2亲和力大于CO对O2的亲和力,<810℃时则相反。 2）H2的粘度较CO低，有助煤气流动 3）H2 52kj /mol.fe, C 250kj 4 给出水当量的定义和在高炉内沿高度的变化单位时间内炉料和煤气温度变化1℃所吸收或放出的热量， 5比较铁的直接还原度和高炉直接还原度，分析它们描述高炉内还原情况的优缺点。铁的直接还原度在冶炼条件基本稳定的情况下，铁的直接还原度能较灵敏地反映高炉还原过程的变化。直接还原度

直接还原度(degree of direct reduction) 高炉内直接还原发展的程度，是衡量高炉能量利用的图1直弧型板坯连铸机示例重要指标。在高炉铁矿石还原过程中凡直接消耗碳产生ＣＯ的和参与ＣＯ２+C一2CO的反应，本质上都与铁的直接还原类似，都发生在高温区，并吸收热量，使风口前燃烧碳量减少、焦比增高。表示方法直接还原度有铁的直接还原度和高炉直接还原度两种表示方法。铁的直接还原度从Fe(r)中以直接还原方式得到的铁量与全部还原出来的铁量之比值(rｄ)。它是由前苏联巴甫洛夫定义的。他认为高炉内Fe2Ｏ3一Fe3Ｏ4一FeＯ全部由间接还原完成，从FeＯ还原到金属铁一部分靠ＣＯ、H２的间接还原，其余则靠碳的直接还原，式中Fe还为直接还原与间接还原两种方式还原出来的总铁量；Feｄ为直接还原的铁量；Ｏｄ为直接还原各种元素夺取的氧量；ＯｄＳｉ，ＭｎMn，Ｐ直接还原非铁元素夺取的氧量；ＯＦｅＯ一Fe由FeＯ还原到Fe时夺取的全部氧量；ＣｄＦｅ直接还原铁消耗的碳量。直接还原度与间接还原度的总和为1。也即相应的间接还原度rｉ＝1—ra＝Feｉ／Fe／Fe还。在冶炼条件基本稳定的情况下，铁的直接还原度能较灵敏地反映高炉还原过程的变化。高炉直接还原度高炉内氧化物(除FeＯ外尚有SiＯ2、MnＯ、P2Ｏ5，以及微量元素Nb、Ｃr、V、Ti等的氧化物)还原过程中，以直接还原方式夺取的氧量与还原夺取的总氧量之比(Rd)：计算直接还原度的计算用于高炉配料、物料平衡及热平衡计算，对求理论焦比以及生产分析都十分重要。根据不同条件有多种计算方法。要求已知各种原燃料成分、铁水成分、鼓风含氧量和湿度以及炉顶煤气成分等。根据直接还原消耗碳量计算(ＣｄFe)

高炉炼铁计算题

五、计算题（1）各种计算式及推导 1. 各种常规计算式 ⑴ () d m t ?= 3 /高炉有效炉容日生铁折合产量高炉利用系数 ⑵ () d m t ?= 3有效容积入炉干焦炭量冶炼强度 ⑶ ()t kg /日生铁产量日入炉干焦量入炉焦比= ⑷ ()t kg /日生铁产量日喷吹煤粉量煤比= ⑸ 1000?+= 生铁产量煤粉消耗量焦炭消耗量燃料比 ⑹ t 装料批数入炉焦炭量焦炭批重= ⑺ )/(t t 入炉焦炭量入炉矿石量矿焦比= ⑻ ()t 生铁中铁元素百分比铁元素收得率矿石品位日入炉矿量日生铁产量??= ⑼ t t /日入炉干焦总量日入炉矿总量焦炭负荷= ⑽ () ()t t 批料焦丁量批料煤量批干焦炭重量批料矿量焦炭综合负荷++= ⑾ % % Fe Fe 生铁中矿石矿石总量理论出铁量? = ⑿ 元素量各种炉料带入生铁中铁元素收得率每批料出铁量Fe Fe ?= % ⒀ % TFe Fe Fe Fe Fe Fe 矿石焦炭中碎铁炉尘中炉渣中生铁中矿石用量--++=

⒁ 百分比渣中重量渣中渣量CaO CaO = ⒂ []1000?= 百分比生铁中元素炉料带入元素总和吨铁炉料带入硫负荷Fe Fe S 或者 S S 挥发硫负荷-= ∑1 1．各种条件变化对焦比的影响数据 (1) [Si]升高1%，焦比升高40㎏/t ； (2) [Mn]升高1%，焦比升高20㎏/t ； (3) 焦炭中S 变化0.1%，焦比变化1.5%； (4) 100℃风温影响焦比4% (5) 每克湿分影响风温为6℃ 2．焦炭固定碳发生变化时焦炭调整量的计算 % % C C 变化后变化前变化前焦（比）炭量焦炭调整量? = 3． 4.焦炭含S 变化时焦炭调整量的计算焦炭中含硫变化1%，影响焦比按1.5%。 ()?? ? ????-+?=%5.11.0%%1S S 变化后变化前变化前焦炭量焦炭调整量 4． 5.风温变化焦炭量调剂计算式 100℃风温影响焦比4% 焦炭批重风温变化量风温相当焦比变化每每批焦炭量变化?? =100 100 C 5． 6.焦炭水分变化调剂量计算式变化后水分变化前水分变化后水分原每批焦炭量水分变化焦炭调整量--? =1 6． 7.减风影响生铁产量计算式

高炉炼铁复习题

模拟测验一、填空： 1、从影响高炉长寿的工作区域来看，一般认为高炉长寿有两个决定因素：一个是（炉缸、炉底）寿命，另一个是（炉腹、炉腰炉身下部）的寿命。 2、无料钟高炉装料系统包括：（受料罐）、上下密封阀、料流调节阀、中心喉管、布料溜槽、（齿轮箱）及液压传动设备。 3、凡是能（降低T理)和(改善料柱透气性)的措施，都有利于高炉接受高风温。 4、根据温度不同高炉内还原过程划分三个区：低于800℃的块状带为（间接还原区），（800-1100℃）的是间接、直接还原共存区，高于1100℃的是（直接还原区）。 5、块状带内固相反应形成低熔点化合物是（造渣过程）的开始,随着温度的升高,低熔点化合物中呈现少量液相,开始软化黏结,在软熔带内形成（初渣）,其特点是FeO和MnO含量高,碱度偏低,成分（不均匀）。 6、目前炉缸炉底侵蚀机理主要是（机械）侵蚀和（化学）侵蚀。 7、炉渣的（熔化温度）是指炉渣完全熔化为液相的温度，或液态炉渣冷却时开始析出固相的温度，即相图中液相线的温度。（熔化性温度）是指炉渣熔化后开始自由流动的温度。 8、陶瓷杯损毁的主要原因：（铁水渗透的破坏作用），热应力的破坏作用，（碱金属破坏作用），炉渣化学侵蚀的破坏作用 9、近年随着我厂高炉逐步大型化，冶炼强度的不断升高，出现了“三高”甚至“四高”的冶炼特征，即：（高顶压）、（高风温）、（高煤比）、

（高富氧）。 10、根据侵蚀机理分析，影响炉缸炉底炭砖使用寿命的主要因素有： ①高温；②（热应力）；③碱金属；④（铁水渗透）；⑤炭砖氧化；⑥CO分解碳沉积；⑦不饱和铁水的流动对炭砖侵蚀；⑧设计和施工；⑨（操作和维护）。 11、高压操作对高炉冶炼的影响：有利于（提高冶炼强度，增加产量），有利于稳定顺行，减少炉尘吹出量，降低焦比，有利于（低硅冶炼），能源二次回收利用。二、简答： 1、写出炉内铁氧化物还原顺序。 ?当>570℃ Fe2O3――Fe3O4――FeO――Fe ?当<570℃ Fe2O3――Fe3O4――Fe 2、护炉的操作要点。 a维持适当的铁口深度，比正常深0.2～0.4m为宜。 b严禁闷炮、跑大流现象，减少对铁口区域碳砖的机械破坏和冲刷作用。 c停用铁口要有计划定期打泥，维护泥包。在主沟形成后2天打泥一次，最好是含钛炮泥。 d适当降低冶强，维持下限风压，降低煤比10～20kg/t。 e稳定炉温及[Ti]。炉温0.5～0.7％，[Ti]＝0.1～0.15％即可。 f保持炉况的稳定顺行，适当发展边缘或中心气流。 3、影响高炉长寿的因素。

炼铁常用计算

炼铁常用计算 1、安全容铁量 2、理论出铁量 3、渣量计算：依CaO平衡计算 4、风口前理论燃烧温度 5、富氧率 6、冶炼周期 7、计算风口前燃烧1㎏碳所需风量 8、计算煤气发生量（原理依N2平衡计算） 9、风温波动后每批焦炭的变动量（100℃风温影响焦比4%） 10、风量波动对产量的影响 11、炉温变化时负荷的调整 12、标准风速计算、实际风速计算、鼓风动能计算 13、水当量计算 14、日出铁次数一、安全容铁量：一般以渣口中心线至铁口中心线间炉缸容积的60%所容铁量为安全容铁量，无渣口高炉以风口中心线与铁口中心线的距离减0.5m计算，计算公式： T安全铁量=π*（d/2）2*h*r铁*0.6*0.6 T安全铁量—炉缸安全容铁量，t； d-炉缸直径，m； γ铁-铁水密度，（7.0t/m3） h-风口中心线到铁口中心线之间距离减0.5m后的距离。两个0.6，一个代表安全系数，另一个代表焦炭填充系数二、鼓风动能计算公式： E=1/2*m*v2 E=1/2*Q/(60*n)*r/g* v2 E-鼓风动能kg.m/s; 1kg.（m/s）2=9.8J/s n-风口数量个； F-工作风口平均面积m2/个； P-热风压力MPa（0.1013+表）； Q0=2IVn,Nm3/min; Vn-高炉有效容积m3。

例如：846m3高炉风口个数20个，平均风口面积0.0138，热风压力330KPa，风量2700，风温1100℃，求鼓风动能。 =7025kg（f）·m/s =7049×0.0098 =69KJ/s 三、风口前理论燃烧温度：计算公式：T理=1570+0.808T风+4.37W氧-2.56W煤 T理-理论燃烧温度； T风-热风温度℃； W氧-富氧量1000m3风中的富氧m3; W煤-喷吹煤粉数量，1000m3风中喷吹的煤粉量。例如：846m3高炉热风温度1100℃，富氧量25 m3，喷吹煤量98.7㎏，计算理论燃烧温度，依公式： T理=1570+0.808×1100＋4.37×25－2.56×98.7=2315℃ 四、富氧率：计算公式 fo=0.78×(Vo/V) fo－富氧率 Vo－富氧气体量，m3/h V－高炉仪表风量（包括Vo在内）m3/min 例如：846m3高炉每小时富氧量700m3/h，高炉仪表风量2700m3/min.计算富氧率。依公式：fo=0.78×(Vo/V)=0.78× =2.0% 五、水当量计算水当量计算单位时间内，通过高炉某一截面的炉料（或煤气）每升高1℃（或降低1℃）所需要放出（或吸收）的热量。表达式炉料水当量:W料=C料·G料煤气水当量：W气=C气·G气 C料、C气—分别表示炉料或煤气比热。 G料、G气—表示单位时间通过高炉某一截面积的炉料或煤气量。六、实际风速计算：公式为：V标=V标×T实P标/T标P实例：846m3高炉风量2700 m3/min，风温1100℃，热风压力0.33MPa,计算实际风速。 V实=216×（1373×0.1013）/273×（0.1013+0.33）=255m/s 七、风温波动后每批焦炭的变动量（100℃风温影响焦比4%）例如：846m3高炉综合焦比500㎏，每批料铁量14t，若将风温从1100℃降到1000℃，

高炉炼铁(附彩图)

本次将高炉炼铁工艺流程分为以下几部分：一、高炉炼铁工艺流程详解二、高炉炼铁原理三、高炉冶炼主要工艺设备简介四、高炉炼铁用的原料附：高炉炉本体主要组成部分介绍以及高炉操作知识工艺设备相见文库文档：一、高炉炼铁工艺流程详解高炉炼铁工艺流程详图如下图所示：

和上升的煤气相遇，先后发生传热、还原、熔化、脱炭作用而生成生铁，铁矿石原料中的杂质与加入炉内的熔剂相结合而成渣，炉底铁水间断地放出装入铁水罐，送往炼钢厂。同时产生高炉煤气，炉渣两种副产品，高炉渣铁主要矿石中不还原的杂质和石灰石等熔剂结合生成，自渣口排出后，经水淬处理后全部作为水泥生产原料；产生的煤气从炉顶导出，经除尘后，作为热风炉、加热炉、焦炉、锅炉等的燃料。炼铁工艺流程和主要排污节点见上图。

高炉炼铁技术简易计算1

高炉炼铁技术简易计算题 1．有效容积1260m 3高炉，矿批重30t,焦批重8t,压缩率为15%。求：从料面到风口水平面的料批数(冶炼周期)，(r 矿取1.8t/ m 3，r 焦取0.5 t/ m 3，工作容积取有效容积的85%) 答案：有效系数有效容积工作容积?=85.01260?=﹦1071 m 3 压缩率焦炭堆比重焦炭批重矿石堆比重矿批重量每批料的炉内体积??? ? ??+= ()%1515.00.88.10.30-??? ? ??+=﹦27.77m 3 每批料在炉内体积工作容积到达风口平面的料批数= 77 .271071=≈39 经过39批料到达风口平面。 2．620m 3高炉焦批3850kg ，焦丁批重200kg ，矿批15000kg 每小时喷煤8000kg ，每小时跑6批料，求焦炭综合负荷。答：条件中没有给出焦炭含水分百分数，既将焦炭按干焦进行计算，如果有水分百分数还要扣除水分折合为干焦量后进行计算 ()批料焦丁量批料煤量批干焦炭重量批料矿量焦炭综合负荷++= 2.06 0.885.300.15++= ﹦2.79 3．烧结矿碱度从1.25降到1.15，已知烧结矿含SiO 2为13.00%，矿批为20t/批，如全部使用烧结矿，如何调整石灰石用量？(石灰石有效CaO 为50%) 答案：此为自溶性烧结或者是低碱度烧结时的现场计算，目前已经非常少见 ()石灰石有效率现碱度原碱度烧结矿石批重每批料需要加减石灰石-??? =10002SiO 也可以分步计算石灰石用量：

50.0/15.125.11000%00.13）（石量一吨烧结矿需要加石灰-??=﹦26 kg 当矿石批重为20t 时，全部使用烧结矿时，每批加石灰时26320=520kg/批每批加石灰石520 kg 。 4．544m 3高炉正常的日产量1300t 生铁，风量1150m 3/min 。某天因上料系统出现故障减风至800m 3/min ，两小时后恢复正常，问减风影响生铁产量多少？答案： ?? ? ??-??= 正常时风量水平减风时风量水平正常风量水平减风累计时间日产量减风影响生铁产量24 ()1150 80011502241300 -??= ﹦33 t 减风影响生铁产量33t 。 5．380m 3高炉干焦批重3.2t ，焦炭含碳85%，焦碳燃烧率为70%，大气湿度1%，计算风量增加200m 3/min 时，每小时可多跑几批料？答案：每批料需氧气量： 12 24 .221000?? ???=焦炭燃烧率焦炭含碳量干焦批重每批料需要氧量 12 24 .2270.085.010002.3?? ???=﹦1776.4m3 加风后氧量增加：大气湿度）（风量增加量加风后氧量增加?+?=29.021.0 ）（%0.129.021.0200?+?=﹦42.58m 3/min 每小时可多跑料： 60?= 每批料需要氧量加风后氧量增加每小时多跑料批数60177658.42?= ﹦1.44批每小时可多跑1.44批。 6．已知风量3200m 3/min ，鼓风湿度3%，富氧率3%，煤气中含N 253.5%，求高炉煤气发生量？

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