煤气发生量计算
一、已知某设计高炉的冶炼条件如下1、原料成分：高炉采用生矿和烧结矿两种矿石进行冶炼，其中矿石、和石灰石的成分经过整理和计算，如表1所示且混合矿是按照烧结矿和生矿比为9：1进行。
表1原料成分表%2、高炉使用的焦炭及喷吹的煤粉成分表如表2和表3所示：表3 喷吹无烟煤成分%3、根据炼钢对生铁的要求，规定生铁成分[Si]=0.7%,[S]=0.03%4、设计焦比为：K=干焦消耗量/合格生铁量=480kg 煤比：M=煤粉耗用量/合格生铁量=70kg5、设计炉渣碱度R=CaO/SiO2=1.106、元素在生铁，炉渣以及煤气中的分配比，如表4所示表4 元素分配率 %7、按照工艺设计规定，我们选取铁的直接还原度γd=0.45，氢利用率为ηH2=35%8、鼓风湿度测定为大约12.8g/m³9、热风温度大约为1100℃10、高炉采用冷烧结矿，炉顶温度为200℃二、配料计算根据上述已知条件，可以对高炉进行配料计算1、吨铁使用矿石量计算如下：燃料带入的铁量Fe.f：Fe.f=480×(0.0043×56/72)＋70×0.0121×56/72＝2.26 kg由公式A=[1000×﹙95.7－0.73[Si]－[S]﹚－99.7Fe.f]/﹙0.997TFe＋0.68P矿＋0.515Mn矿﹚可得吨铁矿石用量A＝[1000×﹙95.7－0.7×0.73－0.03﹚－99.7×2.26]／﹙52.37＋0.68×0.044＋0.515×0.1﹚＝1812.832、进行生铁成分的计算：[Fe]＝（1812.83×0.5327＋2.26）×0.997／10＝96.51 (%)[Mn]＝1812.83×0.001×0.5／10＝0.09 ﹙％﹚[P]＝﹙1812.83×0.00044＋480×0.0001×62／142﹚／10＝0.082 ﹙％﹚[C]＝100－96.51－0.09－0.082－0.03－0.7＝2.59 ﹙％﹚通过上述计算可以得到生铁成分表如下表5所示：表5 生铁成分表%3、石灰石用量矿石和燃料带入CaO的量G CaOG CaO ＝1812.83×0.1074＋480×0.0051＋70×0.0020＝197.29kg矿石和燃料带入的SiO2的量G SiO2（必须扣除还原消耗的硅）G SiO2＝1812.83×0.1027＋480×0.0732＋70×0.0939－10×0.7×60／28＝200.54kg石灰石有效容剂性G SiO2有效＝54.11－1.10×0.73＝53.31 ﹙％﹚石灰石用量ФФ＝﹙200.45×1.10－197.29﹚／0.5531＝41.95 kg4、渣量及炉渣成分的计算由炉料带入的各种炉渣组分量∑CaO＝197.29＋41.95×0.5411＝219.99 kg∑SiO2＝200.54＋41.95×0.073＝200.85kg∑MgO＝1812.83×0.0341＋480×0.0012﹢70×0.0016＋41.95×0.0116＝62.99 kg∑Al2O3＝1812.83×0.0113＋480×0.0542＋70×0.0582＋41.95×0.0013＝50.63 kg炉渣中MnO的量＝1812.83×0.001×0.5×71／55＝1.17 kg炉渣中FeO的量＝965.1×0.003／0.997×72／56＝3.73 kg一吨生铁炉料带入的硫量∑S＝1812.83×0.00041＋480×0.0079＋70×0.0036＋41.95×0.00029＝4.80kg进入生铁中的硫量＝10×0.03＝0.3kg进入煤气中的硫量＝4.80×0.05＝0.24kg进入渣中的硫量＝4.80－0.3－0.24＝4.26kg于是得到如表6所示的炉渣组分表表6 炉渣组分表对炉渣进行性能校核：炉渣的实际的碱度为R=219.99/200.85=1.095≈1.10(实际碱度与规定碱度相符）炉渣脱硫的硫的分配系数Ls=2×0.30／0.03＝20通过查阅炉渣相图可以得到炉渣的融化温度大约为1350℃由于炉渣在1500℃时，其粘度为2.5泊；当炉渣温度为1400℃时，炉渣粘度为4.0泊，故由炉渣的成分及性能校核，该种炉渣完全符合高炉冶炼的要求。
三物料平衡计算对于直接还原度γd及氢气利用率已知的炼铁工艺设计计算。
这里我们假定入炉碳量的1%与氢气反应生成CH4。
按照鼓风湿度转换公式，对于本设计的鼓风湿度为：ψ＝0.00124×12.8＝0.0159 （即1.59%）1、鼓风量的计算吨铁的各项耗碳量是：燃料带入的可燃碳量C fC f＝480×0.8536＋70×0.7530＝462.44 kg生成CH4的耗碳量C CH4＝C f×0.01＝4.62 kg生铁渗碳C C ＝10×2.59＝25.9 kg氧化碳含量Co＝462.44－25.9－4.62＝431.92 kg由于其他因素造成的直接还原的耗碳量C da＝10×﹙0.7×24／28＋0.09×12／55＋0.082×60／62﹚＋41.95×0.4379×0.5×12／44 ＋4.26×12／32＝11.09 kg铁的直接还原碳量C dFe＝965.1×0.45×12／56＝93.06于是可以进一步得到风口前燃烧碳量C b＝431.92－11.09－93.06＝327.77 kg风口碳量在燃料带入碳量中所占的比例Cb／Cf＝327.77／462.44＝70.88 ﹙％﹚鼓风中的含氧量O2b＝0.21＋0.29×0.0155＝0.2145因此可以得出每吨生铁的鼓风量VbVb＝﹛327.77／24－70×﹙0.0316＋0.008×16／18﹚／32﹜×22.4／0.2145＝1417.31 m³鼓风密度ρb＝1.288－0.484×0.0155＝1.290 kg/m³冶炼每吨生铁的鼓风质量Gb＝1417.31×1.290＝1828.32 kg2、煤气的组分计算和发生量计算①CH4量计算V CH4＝480×0.0025×22.4／16＋4.62×22.4／12＝10.30m³②H2量计算鼓风湿分分解的氢＝1417.31×0.0155＝21.97 m³由燃料带入的氢量＝﹛480×﹙0.0036＋0.00037﹚＋70×﹙0.0326＋0.008×2／18﹚﹜×22.4／2＝47.60m³在生成CH4的过程中消耗氢的量＝4.62×2×22.4／12＝17.25m³入炉的总氢量∑H2＝21.97＋47.60＝69.57m³由于氢气的利用率为35%，于是可以得到还原氢量H2.r＝69.57×0.35＝24.35m³进入到煤气中的氢量V H2＝69.57－24.35－17.25＝27.97m³高炉中氢的还原度（假定还原氢都要参与浮士土的还原过程）γi（H2)＝﹙27.97×56﹚／﹙22.4×965.1﹚＝0.072③CO2量计算矿石带入的CO2＝1812.83×0.0021×22.4／44＝1.94m³溶解分解出来的CO2（选取石灰石的高温分解率为0.5）＝41.95×0.4379×0.5×22.4／44＝4.68 m³焦炭带入的二氧化碳＝480×0.0019×22.4／44＝0.46m³于是可以得到炉料共带入∑CO2＝1.94＋4.68＋0.46＝7.08m³高级氧化铁还原过程中生成CO2＝1812.83×0.5601×22.4／160＝142.15m³矿石中的二氧化锰还原成氧化锰过程中生成CO2＝1812.83×0.0003×22.4／87＝0.14m³由氧化亚铁还原成单质铁的过程中生成CO2＝965.1×﹙1－γi（H2)－γd﹚×22.4／56＝965.1×﹙1－0.087－0.45﹚×22.4／56＝178.74m³于是可以得到在还原过程中生成的二氧化碳总量∑CO2＝142.15＋0.14＋178.74＝321.03m³煤气中VCO2＝321.03＋7.08＝328.11m³④CO量计算风口前燃烧碳的过程中生成的CO＝327.77×22.4／12＝611.84 m³铁直接还原过程中生成CO＝93.06×22.4／12＝173.71m³其他直接还原过程中生成的CO＝11.09×22.4／12＝20.70m³于是得到在高炉冶炼过程中生成∑CO＝611.84＋173.71＋30.70＝806.25m³焦炭挥发分带入的CO＝480×0.0021×22.4／28＝0.81m³高温区CO转化生成的CO＝41.95×0.4379×0.5×22.4／44＝4.68m³于是可以得到进入煤气的VCO＝806.25＋0.81＋4.68－321.03＝490.71m³⑤N2量计算鼓风过程中带入的N2＝1417.31×0.79×﹙1－0.0155﹚＝1102.32m³焦炭和煤粉带入的N2＝﹛480×﹙0.0027﹢0.00118﹚＋70×0.0034﹜×22.4／28＝1.68m³煤气中N2的总量V N2＝1102.32＋1.68＝1104.97 m³根据上述计算可以得到如表7所示的煤气组成表表7 煤气组成表由以上计算可以得出煤气与鼓风体积比Vg ／Vb ＝1962.06／1417.31＝1.384煤气密度ρg ＝﹙0.1672×44＋0.25×28＋0.5631×28＋0.0052×16＋2×0.0143﹚／22.4 ＝1.35吨铁产生煤气的质量Gg ＝1962.06×1.35＝2648.39kg 3、煤气中的水量计算还原过程生成的水H2O ＝31.82×18／22.4＝25.57kg 矿石带入的结晶水量＝1812.83×0.009＝16.32kg焦炭带入的游离水＝480／﹙1－0.0417﹚×0.0417＝20.89kg 进入煤气中的H2O 量＝25.57＋16.32＋20.89＝62.78kg 4、出于对炉料机械损失的考虑，炉料实际入炉量计算： 矿石量＝1812.83×1.03＝1867.21kg焦炭量＝480／﹙1－0.0417﹚×1.02＝510.90kg 石灰石量＝41.95×1.01＝42.37kg 因此，由于机械损失量(即炉尘量）﹙1866.21－1812.83﹚＋﹙510.90－500.89﹚＋﹙42.37－41.95﹚＝63.81kg 5、按照上述理论计算，得出表8所示的物料平衡表表8 物料平衡物料平衡误差：绝对误差：4318.80－4316.47＝2.33kg相对误差：2.33／4318.80＝0.054 ﹙%﹚＜0.3%所以计算结果符合要求。
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：240.6d 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248462500 2.17 4.3T ⨯⨯==（1-13%）（小时）一个冶炼周期的料批数：'24n V PV T ε=（1-）84624.831.6N -==（18.9+130.2）（1-13%）（批） 取32批三、 鼓风动能计算公式：221430324.20110Q 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。
(完整版)烟气量计算公式
燃料空气需要量及燃烧产物量的计算所有理论计算均按燃料中可燃物质化学当量反应式，在标准状态下进行，1kmol 反应物质或生成物质的体积按22.4m 3计，空气中氧和氮的容积比为21:79，空气密度为1.293kg/m 3。
理论计算中空气量按干空气计算。
燃料按单位燃料量计算，即固体、液体燃料以1kg计算，气体燃料以标准状态下的1m 3计算。
单位燃料燃烧需要理论干空气量表示为L 0 g ，实际燃烧过程中供应干空气量表示为Ln g ；单位燃料燃烧理论烟气量表示为V 0，实际燃烧过程中产生烟气量表示为Vn;单位燃料燃烧理论干烟气量表示为V 0g ，实际燃烧过程中产生干烟气量表示为Vn g ;一、通过已知燃料成分计算1. 单位质量固体燃料和液体燃料的理论空气需要量（m 3/kg ）L 0=（8.89C ＋26.67H ＋3.33S －3.33O ）×10﹣2式中的C 、H 、O 、S ——燃料中收到基碳、氢、氧、硫的质量分数%。
2. 标态下单位体积气体燃料的理论空气需要量（m 3/m 3）L 0=4.76⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+++∑2222342121O S H•CmHn n m H CO ×10﹣2式中CO 、H 2、H 2O 、H 2S 、CmHn 、O 2——燃料中气体相应成分体积分数(%).3. 空气过剩系数及单位燃料实际空气供应量空气消耗系数а=0L 量单位燃料理论空气需要量单位燃料实际空气需要∂L 在理想情况下，а=1即能达到完全燃烧，实际情况下，а必须大于1才能完全燃烧。
а＜1显然属不完全燃烧。
а值确定后，则单位实际空气需要量L а可由下式求得：L 0g =аgL 0以上计算未考虑空气中所含水分4. 燃烧产物量a.单位质量固体和液体燃料理论燃烧产物量(m 3/kg) 当а=1时，V 0=0.7L 0+0.01(1.867C+11.2H+0.7S+1.244M+0.8N)式中 M ——燃料中水分（%）。
高炉煤气量计算
高炉煤气量计算
一、依据高炉设计计算常数，每千克焦炭产生4.8立方米煤气，焦
比按520kg/吨铁计算；
1、产量按1800t/d计算，24小时产生煤气量449.28万立方米，除去自身放散和利用，按50%计算，供应总管网煤气量224.64万立方米/d，两座高炉24小时可供应总管网煤气量449.28万立方米/d。
2、产量按2000t/d计算，24小时产生煤气量499.2万立方米，除去自身放散和利用，按50%计算，供应总管网煤气量249.6万立方米/d，两座高炉24小时可供应总管网煤气量499.2万立方米/d; 二、因目前高炉很多技术参数没有或不准确，没法按C平衡计算煤
气量。
炼铁厂
2009年6月18日。
煤气知识
煤气知识在钢铁工业用能结构中，煤炭约占70％左右，在煤炭的热能转换中有65.88％是以焦炭和煤粉形式参与冶炼生产的，另有34．12％的热能是以可燃气体(包括高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气)形式出现。
可燃气体的热能数值大，要合理、科学，充分地利用，这对钢铁工业节能工作具有积极的作用。
可燃气体使用的原则是：先供各类炉窑使用(包括热风炉，加热炉、烘烤设施等)，最后才去用于发电。
因为煤气-蒸汽-发电的能量转化率约为25%，而煤气-燃汽轮机发电转化率也只有50%左右。
一、高炉煤气高炉煤气的产生量约为高炉鼓风风量的1．35~1．40倍。
随着高炉冶炼生铁品种的不同，燃烧每吨焦炭约可产生1400吨m3的高炉煤气，但喷吹煤粉和烧结矿中的残碳量也会对高炉煤气的产生量有较大影响。
高炉煤气中有大量的N2，和CO2，其主要可燃的成份为CO、H2相CH4(含量很少)，故其发热值较低。
一般冶炼制钢铁时，发热值为2850~3220kJ／m3（678.57~766.7）；冶炼铸造铁时，发热值为3550-4200kJ／m3。
因高炉煤气中含CO量在30％以下，造成燃烧速度低、火焰长。
高炉煤气的理论燃烧温度在1400~1500℃。
二、是转炉煤气因转炉煤气技术装备水平和操作技术水平的不同，造成转炉煤气回收量波动较大，一般为每1吨钢回收的煤气量在50~l00m3。
氧气顶吹转炉的成分一般为：CO为45％-65％，H2<2%，CO2为15％~25％,O2为0.4％~0.8%，N2为24％~38％。
转炉煤气发热值在6500~8400kJ／m3（1547.6~2000）。
日本氧气转炉生产技术水平较高，其煤气发热值为8374kJ／m3。
氧气转炉煤气燃烧温度一般在1400~1500℃; 在转炉炉口部分燃烧，造成烟气温度在2000℃左右，故应加强对这部分余热的回收。
二、焦炉煤气的情况。
炼焦炉煤的含碳量和挥发分对焦炉煤气发生量有较大影响，故用公式Vr=KVc来计算每吨干煤煤气发生量。
城市燃气用量计算方法
城市燃气用量计算方法注：以下为各种用途天然气的测算公式，属经验值。
终端用户对燃气一个时段内的需用量以及用气量随时间的变化统称为燃气负荷。
在进行城镇燃气规划时，首先要确定燃气用气负荷，这是确定燃气气源、输配管网和设备通过能力的依据。
城镇燃气用气负荷主要取决于用户类型、数量及用气量指标。
用气负荷具有随机性、周期性等特征，应对燃气负荷进行科学的预测以在安全、可靠、经济的条件下满足城市用气的要求。
目前城市燃气的用气领域主要有居民用户、商业用户(含公共建筑用户)、工业企业用户、采暖空调用户、燃气汽车用户等。
计算城市燃气用量的目的，是确定城市燃气的总需要量，从而根据需要和可能性来确定城市燃气供应系统的规模。
1.供气原则供气原则不仅涉及国家及地方的能源与环保政策，而且与当地气源条件等具体情况有关。
因此，应该从提高热效率和节约能源、保护环境等方面综合考虑。
一般要根据燃气气源供应情况、输配系统设备利用率、燃气供应企业经济效益、燃气用户利益等方面的情况，分析并制定合理的供气原则。
城镇居民及商业用户是城镇燃气供应的基本用户。
在气源不够充足的情况下，一般应考虑优先供应这两类用户用气。
解决了这两类用户的用气问题，不但可以提高居民生活水平、减少环境污染、提高能源利用率，还可减少城市交通运输量，取得良好的社会效益。
(1)居民用户及商业用户的供气原则一般应优先满足城镇居民的炊事及生活热水用气，尽量满足与城镇居民配套建设的公共建筑用户(如托幼园所、学校、医院、食堂、旅馆等)的用气。
其他商业用户(如宾馆、饭店、科研院所、机关办公楼等)也应优先供应燃气。
(2)工业用户供气原则①采用人工燃气为城镇燃气气源对于工业用户，当采用人工燃气为城镇燃气气源时，一般按两种情况分别处理。
靠近城镇燃气管网，用气量不很大，但使用燃气后产品的产量及质量都会有很大提高的工业企业，可考虑由城镇管网供应燃气；合理发展高精尖工业和生产工艺必须使用燃气，且节能显著的中小型工业企业等。
城市燃气用量计算方法
城市燃气用量计算方法注：以下为各种用途天然气的测算公式，属经验值。
终端用户对燃气一个时段内的需用量以及用气量随时间的变化统称为燃气负荷。
在进行城镇燃气规划时，首先要确定燃气用气负荷，这是确定燃气气源、输配管网和设备通过能力的依据。
城镇燃气用气负荷主要取决于用户类型、数量及用气量指标。
用气负荷具有随机性、周期性等特征，应对燃气负荷进行科学的预测以在安全、可靠、经济的条件下满足城市用气的要求。
目前城市燃气的用气领域主要有居民用户、商业用户(含公共建筑用户)、工业企业用户、采暖空调用户、燃气汽车用户等。
计算城市燃气用量的目的，是确定城市燃气的总需要量，从而根据需要和可能性来确定城市燃气供应系统的规模。
1.供气原则供气原则不仅涉及国家及地方的能源与环保政策，而且与当地气源条件等具体情况有关。
因此，应该从提高热效率和节约能源、保护环境等方面综合考虑。
一般要根据燃气气源供应情况、输配系统设备利用率、燃气供应企业经济效益、燃气用户利益等方面的情况，分析并制定合理的供气原则。
城镇居民及商业用户是城镇燃气供应的基本用户。
在气源不够充足的情况下，一般应考虑优先供应这两类用户用气。
解决了这两类用户的用气问题，不但可以提高居民生活水平、减少环境污染、提高能源利用率，还可减少城市交通运输量，取得良好的社会效益。
(1)居民用户及商业用户的供气原则一般应优先满足城镇居民的炊事及生活热水用气，尽量满足与城镇居民配套建设的公共建筑用户(如托幼园所、学校、医院、食堂、旅馆等)的用气。
其他商业用户(如宾馆、饭店、科研院所、机关办公楼等)也应优先供应燃气。
(2)工业用户供气原则①采用人工燃气为城镇燃气气源对于工业用户，当采用人工燃气为城镇燃气气源时，一般按两种情况分别处理。
靠近城镇燃气管网，用气量不很大，但使用燃气后产品的产量及质量都会有很大提高的工业企业，可考虑由城镇管网供应燃气；合理发展高精尖工业和生产工艺必须使用燃气，且节能显著的中小型工业企业等。
煤气发生量计算
一、已知某设计高炉的冶炼条件如下1、原料成分：高炉采用生矿和烧结矿两种矿石进行冶炼，其中矿石、和石灰石的成分经过整理和计算，如表1所示且混合矿是按照烧结矿和生矿比为9：1进行。
表1原料成分表%2、高炉使用的焦炭及喷吹的煤粉成分表如表2和表3所示：表3 喷吹无烟煤成分%3、根据炼钢对生铁的要求，规定生铁成分[Si]=0.7%,[S]=0.03%4、设计焦比为：K=干焦消耗量/合格生铁量=480kg 煤比：M=煤粉耗用量/合格生铁量=70kg5、设计炉渣碱度R=CaO/SiO2=1.106、元素在生铁，炉渣以及煤气中的分配比，如表4所示表4 元素分配率 %7、按照工艺设计规定，我们选取铁的直接还原度γd=0.45，氢利用率为ηH2=35%8、鼓风湿度测定为大约12.8g/m³9、热风温度大约为1100℃10、高炉采用冷烧结矿，炉顶温度为200℃二、配料计算根据上述已知条件，可以对高炉进行配料计算1、吨铁使用矿石量计算如下：燃料带入的铁量Fe.f：Fe.f=480×(0.0043×56/72)＋70×0.0121×56/72＝2.26 kg由公式A=[1000×﹙95.7－0.73[Si]－[S]﹚－99.7Fe.f]/﹙0.997TFe＋0.68P矿＋0.515Mn矿﹚可得吨铁矿石用量A＝[1000×﹙95.7－0.7×0.73－0.03﹚－99.7×2.26]／﹙52.37＋0.68×0.044＋0.515×0.1﹚＝1812.832、进行生铁成分的计算：[Fe]＝（1812.83×0.5327＋2.26）×0.997／10＝96.51 (%)[Mn]＝1812.83×0.001×0.5／10＝0.09 ﹙％﹚[P]＝﹙1812.83×0.00044＋480×0.0001×62／142﹚／10＝0.082 ﹙％﹚[C]＝100－96.51－0.09－0.082－0.03－0.7＝2.59 ﹙％﹚通过上述计算可以得到生铁成分表如下表5所示：表5 生铁成分表%3、石灰石用量矿石和燃料带入CaO的量G CaOG CaO ＝1812.83×0.1074＋480×0.0051＋70×0.0020＝197.29kg矿石和燃料带入的SiO2的量G SiO2（必须扣除还原消耗的硅）G SiO2＝1812.83×0.1027＋480×0.0732＋70×0.0939－10×0.7×60／28＝200.54kg石灰石有效容剂性G SiO2有效＝54.11－1.10×0.73＝53.31 ﹙％﹚石灰石用量ФФ＝﹙200.45×1.10－197.29﹚／0.5531＝41.95 kg4、渣量及炉渣成分的计算由炉料带入的各种炉渣组分量∑CaO＝197.29＋41.95×0.5411＝219.99 kg∑SiO2＝200.54＋41.95×0.073＝200.85kg∑MgO＝1812.83×0.0341＋480×0.0012﹢70×0.0016＋41.95×0.0116＝62.99 kg∑Al2O3＝1812.83×0.0113＋480×0.0542＋70×0.0582＋41.95×0.0013＝50.63 kg炉渣中MnO的量＝1812.83×0.001×0.5×71／55＝1.17 kg炉渣中FeO的量＝965.1×0.003／0.997×72／56＝3.73 kg一吨生铁炉料带入的硫量∑S＝1812.83×0.00041＋480×0.0079＋70×0.0036＋41.95×0.00029＝4.80kg进入生铁中的硫量＝10×0.03＝0.3kg进入煤气中的硫量＝4.80×0.05＝0.24kg进入渣中的硫量＝4.80－0.3－0.24＝4.26kg于是得到如表6所示的炉渣组分表表6 炉渣组分表对炉渣进行性能校核：炉渣的实际的碱度为R=219.99/200.85=1.095≈1.10(实际碱度与规定碱度相符）炉渣脱硫的硫的分配系数Ls=2×0.30／0.03＝20通过查阅炉渣相图可以得到炉渣的融化温度大约为1350℃由于炉渣在1500℃时，其粘度为2.5泊；当炉渣温度为1400℃时，炉渣粘度为4.0泊，故由炉渣的成分及性能校核，该种炉渣完全符合高炉冶炼的要求。
最新炼铁常用计算讲课教案
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：240.6d 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248462500 2.17 4.3T ⨯⨯==（1-13%）（小时）一个冶炼周期的料批数：'24n V PV T ε=（1-）84624.831.6N -==（18.9+130.2）（1-13%）（批） 取32批三、 鼓风动能计算公式：221430324.20110Q 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。
高炉煤气发生量常用的有三种计算方法
高炉煤气发生量常用的有三种计算方法
公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
高炉煤气发生量常用的有三种计算方法：
1、系数法：一般情况下高炉煤气发生量是高炉每小时鼓风（冷风）流量的——倍；
2、焦炭系数法：是指每小时高炉生产需要消耗多少焦炭（如果喷煤的话，煤粉也要折合为焦炭加进去），一般情况下每吨焦炭会产生3500立方米高炉煤气。
3、氮气平衡法：就是先计算出每小时高炉鼓风中的氮气含量，然后对照高炉煤气分析查处高炉煤气中氮气的百分比，然后就可以计算出高炉煤气的量了，这种方法是最为精确的计算方法。
例如：高炉每小时鼓风200000m3，空气中氮气的含量为78%；查的高炉煤气中氮气的比例为58%，则高炉煤气为[（200000*78%） *100]/58=
吨铁煤气量计算
必须先知道高炉的吨铁综合焦比（就是吨铁焦炭消耗量加喷煤煤粉消耗折合为焦炭的总量），然后乘以3500就是吨铁煤气发生量。
例如：高炉焦比400公斤/吨铁，喷煤比160公斤/吨铁。
则为：煤粉折合焦炭系数一般为——；（*+）*3500=1904立方米/吨铁。
煤气燃烧计算
一、煤气完全燃烧计算1、燃料部分3（热效应数值摘自《工业炉设计手册 第2版》P89-90，在《炼铁设计参考资料》P782也有）各种煤气成分列表如下：（成分如有变动，请相应调整）所选煤气成分列表如下： 1.3053kg/Nm 3您选择的是高炉煤气，其低位发热值Qd==3208.62kJ/Nm 3折合成千卡Q d =766.36kcal/Nm 3或Qd=766.36kcal/Nm3÷1.3053kg/Nm3=587.13=10805kJ/Nm3×2.30%+12650kJ/Nm3×23.40%+35960kJ/Nm3×0.00%+59813kJ/Nm3×0.00%+86939kJ/Nm3×0.00%+90485kJ/Nm3×0.000%+117875kJ/Nm3×0.000煤气燃烧计算则所选煤气分子当量=2×2.300%+28×23.400%+16×0.000%+28×0.000%+42×0.000%+44×14.600%+28×54.700%+18×5.00%+32×0.000%+44×0.000%+58×0.000%=则所选煤气29.2380kg/kmol÷22.4Nm3/kmol=3208.62kJ/Nm3÷4.1868kJ/kcal=2、完全燃烧计算表设有 1.000Nm3高炉煤气完全燃烧空气系数α= 1.500完全燃烧（α=1.500）计算表3、完全燃烧实际理论燃烧温度计算实际理论燃烧温度t li 计算公式如下：式中，t li ：为计算的实际理论燃烧温度，℃V、c：实际燃烧产物体积及产物平均比热容，单位分别是：Nm 3，kJ/(Nm 3·℃)Q：煤气发热量，kJV r 、c r 、t r ：煤气的体积、平均比热和温度，单位分别是：Nm 3，kJ/(Nm 3·℃)，℃V a 、c a 、t a ：助燃空气的体积、平均比热和温度，单位分别是：Nm 3，kJ/(Nm 3·℃)，℃n%：燃烧室热效率，这里设定n%=100%⑴煤气平均比热计算注：将涉及到的单一气体平均比热计算公式列如下：单位：kJ/（Nm 3·℃）（参见《炼铁设计参考资料》P776～778，《高炉炼铁工艺及计算》成兰伯主编 P524～526也有）根据以上列表计算可得，这样的煤气完全燃烧时理论需氧量、理论空气量、理论烟气量以及空气过剩系数α=1.500时的实际空气量和实际烟气量如下：()%r r r a a a li Q V c t V c t n t Vc++⨯=2326(0.386160.22100.081810) 4.1868626.9CO c t t t --=+⨯-⨯⨯（<℃）2273.1[(0.71428308.38lg153.4)] 4.186820001000CO t c t t t +=--÷⨯（<℃）23(0.31410.0424110) 4.1868626.9O c t t -=+⨯⨯（<℃）2273.1[(0.42143113.07lg 55.74)] 4.186830001000O t c t t t +=--÷⨯（<℃）2326(0.31030.0124100.0178610) 4.1868626.9N CO c t t t --=+⨯+⨯⨯、、空气（<℃）2273.1[(0.41844148.33lg 65.28)] 4.186830001000N CO t c t t t +=--÷⨯、、空气（<℃）3(0.355350.031710) 4.1868100c t t -=+⨯⨯H2O(气)（<℃）31(0.35010.0578100.26) 4.1868526.9c t t t-=+⨯+⨯⨯H2O(气)（<℃）273.11000[(0.68973850.63lg117.298.6)] 4.186830001000273.1t c t t t t +=---÷⨯+H2O(气)（<℃）首先设定煤气温度t r =20℃煤气的平均比热c要根据烃类比热计算,烃类平均比热表如下：（单位：kJ/(Nm 3·℃)）（参考自《硅酸盐工业热工基础》P240 表4-14）按照插入法计算,20℃时各种烃类平均比热计算结果如下，计算结果在下列相应温度区间列出273.11000[(0.68973850.63lg117.298.6)] 4.186830001000273.1t c t t t t +=---÷⨯+H2O(气)（<℃）2326(0.31120.00375100.010410) 4.1868726.9H c t t t --=-⨯+⨯⨯（<℃）2273.11000[(0.4652585.93lg111.60.6)] 4.186830001000273.1H t c t t t t +=---÷⨯+（<℃）43(0.36860.3310) 4.1868726.9CH c t t -=+⨯⨯（<℃）4273.1[(1.20533822.37lg477.1)] 4.186811001000CH t c t t t +=--÷⨯（<℃）按照上表计算的20℃时各种烃类平均比热，来计算煤气的平均比热：3所以煤气平均比热cr=c H2H 2+c CO CO+c CH4CH 4+c C2H4C 2H 4+c C3H6C 3H 6+c CO2CO 2+c N2N 2+c H2O H 2O+c O2O 2+c C3H8C 3H 8+c C4H10C 4H 10==1.3587kJ/(Nm 3·℃)⑵实际理论燃烧温度计算由于温度小于2000℃，下表按照插入法计算的CO2的平均比热值略过，不能使用 1.6399实际理论燃烧温度t li =（Q＋V r c r t r ＋V a c a t a ）n%/（Vc）=-151.28=[(3208.62kJ（煤气发热量）+23.87kJ（空气物理热）+27.17kJ（煤气物理热）]×100%（燃烧室热效率）÷[1.789Nm3/Nm3煤气×1.000Nm3煤气×1.6399kJ ℃)]==1110.85℃废气平均比热=2.2912kJ/Nm3·℃×21.24%+1.7821kJ/Nm3·℃×4.08%+1.4438kJ/Nm3·℃×71.09%+1.5097kJ/Nm3·℃×3.59%=（上表中2000～2500℃CO 2的平均比热值参考自《燃料与燃烧》P268=1.3026kJ/Nm3.℃×2.30%+1.3002kJ/Nm3.℃×23.40%+1.5709kJ/Nm3.℃×0.00%+1.7940kJ/Nm3.℃×0.00%+2.2432kJ/Nm3.℃×0.00%+1.6351kJ/Nm3.℃×14.60%+1.3002kJ/Nm3.℃×54.70%+1.4904kJ/Nm3.℃×5.00%+1.3186kJ/Nm3.℃×0.00%+3.9238kJ/Nm3.℃×0.000%+4.3160kJ/Nm3.℃×0.000%=29.238 0.000%=kcal/kg）（参见《炼铁设计参考资料》P776～778，《高炉炼铁工艺及计算》成兰伯主编 P524～526也有）α=1.500时的实际空气量和实际烟气量如下：2273.1[(0.71428308.38lg153.4)] 4.186820001000CO t c t t t +=--÷⨯（<℃）2273.1[(0.42143113.07lg 55.74)] 4.186830001000O t c t t t +=--÷⨯（<℃）2273.1[(0.41844148.33lg 65.28)] 4.186830001000N CO t c t t t +=--÷⨯、、空气（<℃）31(0.35010.0578100.26) 4.1868526.9c t t t-=+⨯+⨯⨯H2O(气)（<℃）43(0.36860.3310) 4.1868726.9CH c t t -=+⨯⨯（<℃）4273.1[(1.20533822.37lg477.1)] 4.186811001000CH t c t t t +=--÷⨯（<℃）kJ/(Nm 3·℃)kJ/(Nm 3·℃)399kJ/(Nm3·2的平均比热值参考自《燃料与燃烧》P268）值插入法计算。