450立方米热风炉设计计算
热风炉的有关计算
热风炉的有关计算5.1.1 计算的原始数据高风量 1381686008.2302'=⨯=f V 标米3/小时 热风出口处的平均温度 ,1100R f t =℃ 冷风入口温度 ,30L f t =℃ 规定的拱顶烟气温度14001=y t ℃ 平均废气出口温度 2502=y t ℃ 净煤气温度 35=m t ℃ 助燃空气温度 20=k t ℃ 热风炉座数 3=n 座热风炉工作制度“二烧一送”，其中送风周期1=f τ小时，燃烧周期时间9.1=r τ小时，换炉时间1.0=∆τ小时，总的周期时间3=∆++=ττττr f z 小时。
高炉煤气成分（干）%：C O 2C OH 2 C H 4N 2共计 21.07 20.45 1.290.6356.57 100.005.1.2 燃烧计算（1）煤气成分换算净煤气在35℃时饱和水含量为47.45克/标米3，1标米3干煤气的总含水量为 45.6700.2045.47=+克/标米3。
换算水蒸气的体积百分含量： %74.745.6760.80345.6710060.803100222=+⨯=+=OH O H W W O H则湿煤气成分的换算系数 923.010074.71001001002=-=-=O H m湿煤气成分的体积含量（%）：2CO 37.18923.09.19=⨯CO 89.23923.08.25=⨯ 2H 369.0923.04.0=⨯ 4CH 554.0923.06.0=⨯ O H 2 74.7 2N 09.49923.019.53=⨯ 总和 00.100 （2）煤气发热值计算S H H C CH H CO Q HP242423.551428.857.252.30++++= 千卡/标米3 式中 S H H C CH H CO 24242,,,,——煤气中各成分的体积含量，%。
49.778554.08.85369.07.2589.232.30=⨯+⨯+⨯=PHQ 千卡/标米3 （3）燃烧1标米3煤气的空气需要量215.1325.05.02242420SH O H C CH CO H L +-+++=标米3/标米3煤气则 63.021554.00.289.235.0369.05.00=⨯+⨯+⨯=L 标米3/标米3煤气计算实际空气需要量，设过剩空气系数20.1=α，则 756.063.020.10=⨯=⋅=L L α 标米3/标米3煤气 （4）燃烧1标米3煤气生成的烟气量百分组成 助燃空气中带入的水忽略不计，按下式计算： 22222,SO O N O H CO m y V V V V V V ++++= 标米3/标米3煤气 )22(01.0'22224242L O H O H S H H H C CH V O H ⋅+++++= )2(01.042422H C CH CO CO V CO +++= )79(01.022L N V N += L V O )1(21.02-=α S H V SO 201.02=式中 S H O CH CO CO 2242,,,,等——湿煤气中各成分的体积含量，%； '2O H ——助燃空气中水的体积含量，%。
450高炉开炉配料计算
450⾼炉开炉配料计算
450m3⾼炉开炉配料计算
⼀、原燃料化学成份：
⼆、计算参数
1、全炉焦⽐ 3.0
2、全炉碱度 1.0
3、正常料碱度 1.05
4、料线（m） 1.0
5、正常料焦⽐0.9
6、炉料压缩率% 12.0
7、铁元素回收率% 99.0
8、风温℃>800
9、焦批（⼲）：4600kg 10、⽣铁中含[Si]%：2.5
11、⽣铁中含铁：93%
12、各种⼊炉料堆⽐重：t/m3
13、⽊柴装到风⼝中⼼线
14、⾼炉各部容积：（m3）
三、配料计算
1、正常料配⽐：
烧结矿56% 4.51t/ch 球团矿44% 3.55t/ch
批铁量 5.11t/ch
2、空焦加灰⽯量（T）：共9.9吨，每批0.715吨
3、炉料体积：m3
1)正常料：K 体积7.931 P 体积 4.424
压缩体积10.873
2)空焦：K 体积7.931 N 体积0.447
压缩体积7.37
3)净焦：K 体积7.931 压缩体积 6.979
4、确定填料组成：
1)炉缸填⽊柴：61.8 m3（风⼝中由线到炉缸上部容积为9.16 m3）
2)料线1.0⽶占炉喉体积：15.20 m3
3)净焦装到炉腰⾼度的1/2占体积：106.34 m3
4)净焦装到炉腰⾼度的1/2折合净焦批数：15
5)⾼炉装正常料和空焦的体积为：270.87
6)正常料批数：14 空焦批数为：17
四、开炉料⽤量
五、开炉料装⼊表（见Excle）。
(完整word版)450立方米热风炉设计计算
450m3高炉自身空煤气双预热热风炉设计计算热风炉的加热能力（1m3高炉有效容积所具有的加热面积）一般为80～100m2/m3或更高。
前苏联5000m3的高炉蓄热面积为104 m2/m3，设计风温1440℃，为目前最高设计风温水平。
蓄热体面积120×450=54000 m2，设计三座热风炉,每座蓄热面积为18000m2，蓄热体单位体积传热面积48 m2/m3，每座热风炉蓄热体体积为375 m3。
蓄热室设计中，烟气流速起主导作用.小于100 m3炉容，烟气流速1。
1~1.3Nm/s。
炉容255～620 m3,烟气流速1.2～1。
5Nm/s。
炉容大于1000 m3,烟气流速1.5～2.0Nm/s。
根据资料核算，参考以上烟气流速差异，设计时可采用：蓄热体高度L/蓄热体直径D的方法进行计算。
炉容大于1000 m3，L/D=3。
5～4;炉容255～620 m3，L/D=3~3.5。
热风炉结构计算实例450m3高炉热风炉设计计算.为实现热风炉外送热风温度～1150℃，确定热风加热能力为120 m2/m3,如果设置三个热风炉,则每个热风炉的蓄热面积为18000 m2。
热风炉结构的确定：假设蓄热室高/径=3。
5，则3。
14×r2×7r×48=18000，r=2。
57m，蓄热室直径5。
14m,蓄热体高度18m。
燃烧器计算实例假设高炉利用系数为K=3.5t铁/m3·昼夜，年工作日按355天计算.450m3高炉年产铁量估算为3。
5×355×450=559125t.焦比1：0。
5，则冶炼强度i=1.75t焦/m3·昼夜。
高炉入炉风量V0=Vu·i·v/1440(V高炉入炉风量，Nm3/min；Vu高炉有效容积，m3；i冶炼强度，t焦/m3·昼夜；v每吨干焦的耗风量，Nm3/ t焦)V=450×1.75×2450/1440=1340 Nm3/min（实际1400）。
热风炉的有关计算
5.1.1 计算的原始数据高风量 1381686008.2302'=⨯=f V 标米3/小时 热风出口处的平均温度 ,1100R f t =℃ 冷风入口温度 ,30L f t =℃ 规定的拱顶烟气温度14001=y t ℃ 平均废气出口温度 2502=y t ℃ 净煤气温度 35=m t ℃ 助燃空气温度 20=k t ℃ 热风炉座数 3=n 座热风炉工作制度“二烧一送”，其中送风周期1=f τ小时，燃烧周期时间9.1=r τ小时，换炉时间1.0=∆τ小时，总的周期时间3=∆++=ττττr f z 小时。
高炉煤气成分（干）%：5.1.2 燃烧计算（1）煤气成分换算净煤气在35℃时饱和水含量为47.45克/标米3，1标米3干煤气的总含水量为 45.6700.2045.47=+克/标米3。
换算水蒸气的体积百分含量： %74.745.6760.80345.6710060.803100222=+⨯=+=OH O H W W O H则湿煤气成分的换算系数 923.010074.71001001002=-=-=O H m湿煤气成分的体积含量（%）：2CO 37.18923.09.19=⨯ CO 89.23923.08.25=⨯ 2H 369.0923.04.0=⨯ 4CH 554.0923.06.0=⨯ O H 2 74.72N 09.49923.019.53=⨯ 总和 00.100 （2）煤气发热值计算S H H C CH H CO Q HP242423.551428.857.252.30++++= 千卡/标米3 式中 S H H C CH H CO 24242,,,,——煤气中各成分的体积含量，%。
49.778554.08.85369.07.2589.232.30=⨯+⨯+⨯=PHQ 千卡/标米3 （3）燃烧1标米3煤气的空气需要量215.1325.05.02242420SH O H C CH CO H L +-+++=标米3/标米3煤气则 63.021554.00.289.235.0369.05.00=⨯+⨯+⨯=L 标米3/标米3煤气计算实际空气需要量，设过剩空气系数20.1=α，则 756.063.020.10=⨯=⋅=L L α 标米3/标米3煤气 （4）燃烧1标米3煤气生成的烟气量百分组成 助燃空气中带入的水忽略不计，按下式计算： 22222,SO O N O H CO m y V V V V V V ++++= 标米3/标米3煤气 )22(01.0'22224242L O H O H S H H H C CH V O H ⋅+++++= )2(01.042422H C CH CO CO V CO +++= )79(01.022L N V N += L V O )1(21.02-=α S H V SO 201.02=式中 S H O CH CO CO 2242,,,,等——湿煤气中各成分的体积含量，%； '2O H ——助燃空气中水的体积含量，%。
热风炉计算书
每小时供103×104m 3热风（700℃）直燃式热风炉热工计算书一、供热量计算h Q KJ/1029700700468.127370*********⨯=⨯⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛+÷⨯=有效 直燃式热风炉热效率按90%计算Kcal/h107895KJ/h 1033000%90KJ/h 1029700%90Q 444⨯=⨯=÷⨯=÷=有效供热Q 燃烧二段式煤气发生炉净化煤气最大煤气耗量为：/h Nm 54446Kcal/h1450Kcal/h 107895V m 34=⨯= 二、助燃风供风量计算33/Nm Nm 31.1Lo =/h Nm 713245444631.1V 3K =⨯=助燃风机选型计算最大风量/h m 784561.1713241.1V Q 3K =⨯=⨯=风机选型 9-26，16D ，1台风机参数：P=5696PaQ=81496m 3/hN=220kw风机出口管径φ1120×6，两侧分管为φ820×5。
各烧嘴前供风支管管径为：m d K 36.042036001074592=÷⨯÷÷÷=π即供风量支管为DN350（φ377×5）。
三、调温风风量计算烟气量为h Nm Vy /1148815444611.23=⨯=调温风风量计算()hNm V V K K /158094468.1700114881202987.11500604.11148813=⨯⨯+=⨯+⨯⨯掺20℃冷风量为：h m /1696762732011580943=⎪⎭⎫ ⎝⎛+⨯ 选择供风风量为：h m /1866431.11696763=⨯选择风机型号为4-72，20BP=2765PaQ=198250m 3/hn=710转/分N=220KW掺冷风总管：φ2020×8四、烧嘴前煤气支管m dm 31.042036001054446=÷⨯÷÷÷=π取dm 为φ325×6（DN300）。
450m3高炉技术指标简述
450m3高炉系统1 设计原则及指导思想1) 高炉建设总的设计原则是：设计中采用成熟、可靠、经济、实用的工艺和设备，采用精料、高风温、大喷煤量等实用技术，使高炉生产达到高效、低消耗的目的。
2）为有效地控制投资，全部设备和材料立足国内配套生产。
3）认真贯彻执行国家有关政策、法规、规程、规范、标准和行业政策，特别是环保、能源、安全卫生、消防等政策和法规。
2设计特点及新技术1）采用无料钟炉顶装料设备。
2）采用大型冷却模块薄炉衬结构，减薄炉衬、降低投资。
3）高炉软水系统加强脱汽功能，在每个区设置脱气罐，有效提高了炉体的寿命。
4）采用富氧喷煤工艺，并罐喷吹，浓相输送，烟煤无烟煤混喷。
富氧率4%。
5）采用旋流顶然式热风炉，热风炉寿命长，风温高。
3高炉主要技术经济指标高炉主要技术经济指标4物料平衡表450m3高炉物料平衡表：5炼铁工艺5. 1概述炼铁车间主要设计内容包括：·矿、焦槽及上料系统；·炉顶装料系统；·高炉本体系统；·风口平台及出铁场系统；·热风炉系统；·煤气粗除尘系统；·煤粉喷吹系统；·水渣处理系统。
5. 2高炉本体5.2.1炉型合理的炉型对高炉长寿，高炉生产实现高产、优质、低耗非常重要。
高炉的炉型在比较国内同级高炉炉型的基础上，结合高炉入炉料的具体条件进行设计。
设计特点是：适当地加深了死铁层，选择了适中的高径比，加大了炉缸高度，并把炉腹角控制在80.52°左右，以有利于炉体寿命的延长和能耗的降低。
高炉炉型尺寸见下表：5.2.2高炉采用全冷却结构，水冷炉底；炉底炉缸采用光面铸铁冷却壁，材质为普通铸铁，内铸单进单出的蛇行无缝钢管；炉腹、炉腰为带肋镶嵌式冷却壁，内双层冷却水管；炉身下部采用冷却板、壁结合的结构。
5.2.3风口冷却设备高炉设14个风口，每个风口有风口小套、中套及大套。
小套采用长寿灌流式风口。
5.2.4渣口设备设渣口一个, 由小套、中套及大套组成。
450m3高炉技术指标简述
450m3高炉系统1 设计原则及指导思想1) 高炉建设总的设计原则是：设计中采用成熟、可靠、经济、实用的工艺和设备，采用精料、高风温、大喷煤量等实用技术，使高炉生产达到高效、低消耗的目的。
2）为有效地控制投资，全部设备和材料立足国内配套生产。
3）认真贯彻执行国家有关政策、法规、规程、规范、标准和行业政策，特别是环保、能源、安全卫生、消防等政策和法规。
2设计特点及新技术1）采用无料钟炉顶装料设备。
2）采用大型冷却模块薄炉衬结构，减薄炉衬、降低投资。
3）高炉软水系统加强脱汽功能，在每个区设置脱气罐，有效提高了炉体的寿命。
4）采用富氧喷煤工艺，并罐喷吹，浓相输送，烟煤无烟煤混喷。
富氧率4%。
5）采用旋流顶然式热风炉，热风炉寿命长，风温高。
3高炉主要技术经济指标高炉主要技术经济指标4物料平衡表450m3高炉物料平衡表：5炼铁工艺5. 1概述炼铁车间主要设计内容包括：·矿、焦槽及上料系统；·炉顶装料系统；·高炉本体系统；·风口平台及出铁场系统；·热风炉系统；·煤气粗除尘系统；·煤粉喷吹系统；·水渣处理系统。
5. 2高炉本体5.2.1炉型合理的炉型对高炉长寿，高炉生产实现高产、优质、低耗非常重要。
高炉的炉型在比较国内同级高炉炉型的基础上，结合高炉入炉料的具体条件进行设计。
设计特点是：适当地加深了死铁层，选择了适中的高径比，加大了炉缸高度，并把炉腹角控制在80.52°左右，以有利于炉体寿命的延长和能耗的降低。
高炉炉型尺寸见下表：5.2.2高炉采用全冷却结构，水冷炉底；炉底炉缸采用光面铸铁冷却壁，材质为普通铸铁，内铸单进单出的蛇行无缝钢管；炉腹、炉腰为带肋镶嵌式冷却壁，内双层冷却水管；炉身下部采用冷却板、壁结合的结构。
5.2.3风口冷却设备高炉设14个风口，每个风口有风口小套、中套及大套。
小套采用长寿灌流式风口。
5.2.4渣口设备设渣口一个, 由小套、中套及大套组成。
450m 生铁高炉与锰铁高炉煤气量及发电量计算结果
450m 生铁高炉与锰铁高炉煤气量及发电量计算结果一、450m 3生铁高炉1、2×450m 3高炉生铁产量Q ＝K ×V×η×T式中：K——高炉座数V——高炉有效容积，m3η——高炉利用系数，t/m3. d（3.0-3.6之间与入炉品位有关）T ——高炉年工作天数，d生铁年产量为2×450×3.2×350=1008000t2、煤气量生铁高炉煤气量与焦比、喷煤量、高炉利用系数有关，按照《钢铁企业燃气设计——煤气部分》给出的计算公式，有以下两种办法：①S=C×η×V ×Bt/24②S=（1.35-1.38）Q式中：V——高炉有效容积，m3η——高炉利用系数，t/m3. dBt ——焦炭煤气产率，Nm 3/t（焦炭为3300-3500、煤粉为2500-2700）C ——焦比, t/tQ——高炉鼓风机风量Nm 3/h经计算，当焦比在390kg 、煤比在140kg 时，吨铁煤气产率为1740Nm 3/t，一般生铁高炉煤气取1800——2000Nm 3/t左右。
3、煤气量计算按经验1800Nm 3/t计算，则一座450m 3小时煤气产量为450×3.2×1800/24=108000 Nm3/h高炉自用45%左右，烧结及其他用5%左右，损失3%，实际剩余煤气47%，即50760 Nm3/h。
生铁高炉煤气热值约为800大卡/Nm3 3生铁高炉煤气成分表450m 3高炉不同情况下煤气量Nm3/h生铁高炉煤气的热值约为800大卡/Nm3，一吨高温高压蒸汽热值为600000大卡/t，一度电等价值为(0.1229Kcal)860大卡/kw.h。
7000*4.18/3381.9*0.8*(3381.9-3051.5)/3600*1000=635kwh 5.4MPa(A)，480C 的蒸汽焓值：3381.9kJ/kg 0.97MPa(A)，300C 的蒸汽焓值：3051.5kJ/kg 煤转化为蒸汽的效率：0.8每小时的剩余总热量，16994.4 x 104kJ ，按照一般的换算关系，产生lkg 蒸汽需要的热值为3768.12kJ ，发电机和蒸汽量间的换算关系为，4.5kg 蒸汽可发1度电(巳扣除热损失) 。
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450m3高炉自身空煤气双预热热风炉设计计算
热风炉的加热能力（1m3高炉有效容积所具有的加热面积）
一般为80～100m2/m3或更高。
前苏联5000m3的高炉蓄热面积为104 m2/m3，设计风温1440℃，为目前最高设计风温水平。
蓄热体面积120×450=54000 m2，设计三座热风炉，每座蓄热面积为18000m2，蓄热体单位体积传热面积48 m2/m3，每座热风炉蓄热体体积为375 m3。
蓄热室设计中，烟气流速起主导作用。
小于100 m3炉容，烟气流速1.1～1.3Nm/s。
炉容255～620 m3，烟气流速1.2～1.5Nm/s。
炉容大于1000 m3，烟气流速1.5～2.0Nm/s。
根据资料核算，参考以上烟气流速差异，设计时可采用：蓄热体高度L/蓄热体直径D的方法进行计算。
炉容大于1000 m3，L/D=3.5～4；炉容255～620 m3，L/D=3～3.5。
热风炉结构计算实例
450m3高炉热风炉设计计算。
为实现热风炉外送热风温度～1150℃，确定热风加热能力为120 m2/m3，如果设置三个热风炉，则每个热风炉的蓄热面积为18000 m2。
热风炉结构的确定：假设蓄热室高/径=3.5，则 3.14×r2×7r×48=18000，r=2.57m，蓄热室直径5.14m，蓄热体高度18m。
燃烧器计算实例
假设高炉利用系数为K=3.5t铁/m3·昼夜，年工作日按355天计算。
450m3高炉年产铁量估算为3.5×355×450=559125t。
焦比1：0.5，则冶炼强度i=1.75t焦/m3·昼夜。
高炉入炉风量V
0=Vu·i·v/1440（V
高炉入炉风量，Nm3/min；Vu高炉有效容积，
m3；i冶炼强度，t焦/m3·昼夜；v每吨干焦的耗风量，Nm3/ t焦）V
=450×1.75×2450/1440=1340 Nm3/min(实际1400)。
热风平均温度1150℃，送风期间热风带走的热焓为：363×1340=486420kcal/ min。
(1250时,431.15-46.73=384.42热焓为538188 kcal/ min,供热717584 kcal/ min) 热风炉一个工作周期2.25h，送风期0.75h，燃烧期1.5h。
热风炉效率为75％时，燃烧器每分钟的供热量为1/2×648560(717584)kcal/min，假设高炉煤气的热值为800 kcal/Nm3，则燃烧器每分钟的燃气量为405(448.5) Nm3/ min，燃烧器能力24300(26910) Nm3/h。
根据郝素菊等人编著的《高炉炼铁设计原理》所提供数据，金属套筒式燃烧器烟气在燃烧室内的流速为3～3.5Nm/s，陶瓷燃烧器烟气在燃烧室内的流速为6～7Nm/s。
根据郝素菊等人编著的《高炉炼铁设计原理》所提供数据，陶瓷燃烧器空气、煤气喷口以25～300角相交。
一般空气出口速度为30～40m/s，煤气出口速度15～20 m/s。
燃烧器能力27000 Nm3/h，空气量21600 Nm3/h，烟气量48600 Nm3/h。
燃烧混合室直径φ2530mm，烟气流速2.62m/h。
喉口直径Φ1780mm，烟气流速5.3m/h。
由于增加了旁通烟道,燃烧器能力提高10%,29700 Nm3/h,空气20790 Nm3/h,烟气
量50490 Nm3/h, 燃烧混合室直径φ2300mm，面积4.15m2,烟气流速3.38m/h.
喉口直径Φ1736mm，面积2.37m2, 烟气流速5.92m/h。
节能计算
450m3高炉，热风炉三个，每个热风炉烧1.5个小时，送风0.75个小时。
热风平均风温为1150℃。
平均热风温度提高1150－1000=150℃，热风每提高100℃可以节约焦碳20kg/t 铁，则使用新的热风炉吨铁可节约焦碳30公斤。
每年节约焦碳为30×559125/1000=16774吨，一级冶金焦1200元/吨，则年节能效益为～2000万元。
热风炉管道计算
管道内气体流速参考数据：
冷风管道—风压大于0.9公斤/厘米2，实际流速15～20米/秒；风压小于0.5公斤/厘米2，实际流速10～15米/秒。
热风管道—风压大于0.9公斤/厘米2，实际流速30～35米/秒；风压小于0.5公斤/厘米2，实际流速25～30米/秒。
冷煤气管道—实际流速6～12米/秒。
热风围管直径φ1000mm。
使用蓄热式燃烧器的济钢—合达式热风炉的蓄热室的计算
预热空气量17000 Nm3/h，设计按空塔流速1.5m/s计算,蓄热室面积(两个蓄热室)=2×17000/3600/1.5=6.3m2,蓄热室直径2800mm.
蓄热室高度7000～10000mm,换向时间10min.
蓄热体为孔径φ10mm,壁厚5mm的蜂窝体,单位体积传热面积178 m2/ m3,流通断面积0.44 m2/ m2.
热量平衡计算
空气、煤气预热到260℃,
单位空气带进的物理热：260×0.3148=81.8kcal/m3.
单位煤气带进的物理热：～260×0.3148=81.8kcal/m3.
燃料需要量：23000 Nm3/h.。