高炉常用计算公式
高炉炼铁原材料配比及用量计算
高炉炼铁原材料配比及用量计算
设计中采用高炉炼铁工艺，有效容积为200M³的高炉两座，有效容积为100M³的高炉一座。
选取炉高炉有效容积利用系数ηv=2.2 t/(m3.d)，由公式：P Q=M×T ×ηv×V v
式中：P Q——高炉车间年生铁产量，吨；
M——高炉座数；
T——年平均工作日，高炉一代炉役中，扣除大、中、小修时间后每年平均实际生产天数一般为330～350天。
此处采用350天。
所以,有效容积为200M³的高炉年产量为
PQ200M³=M×T ×ηv×Vv=2×350 ×2.2×200=308000t
PQ100M³=M×T ×ηv×Vv=1×350 ×2.2×100=77000t
PQ= PQ200M³+PQ100M³=308000+77000=385000t
根据高炉冶炼原理，生产1吨生铁，需要1.5-2.0吨铁矿石、0.4-0.6吨焦炭以及0.2-0.4吨熔剂。
本次设计采用生产1吨生铁，需要2.0吨铁矿石、0.5吨焦炭以及0.3吨熔剂。
所以经计算可知:
需要铁矿石的量为385000t×2=770000t
焦炭的量为385000t×0.5=192500t
熔剂的量为385000t×0.3=115500t。
鼓风动能的标准计算公式
鼓风动能的标准计算公式500字以上
高炉鼓风动能是高炉冶炼过程中的一个非常重要的参数，合适的鼓风动能有利于炉缸活跃和炉况的稳定顺行。
不同的高炉炉容和原料条件有其相适应的的鼓风动能。
根据高炉冶炼知识可知，鼓风动能=1/2*(入炉综合风量/60/风口个数)*鼓风重度/9.8 *((入炉综合风量/60/进风面积)*(((热风温度+273)/273)*(标准大气压力/(热风压力+标准大气压力)))^2 =入炉综合风量^3/风口个数/进风面积
^2* ((热风温度+273) /(热风压+100))^2*(0.5/60*1.304/9.8*100^2/273^2)，其中涉及入炉综合风量、风口个数、进风面积、热风温度、热风压力等五个变量参数。
由于风口个数、进风面积、热风温度、热风压力四个参数是确定的和准确的，而入炉综合风量数值较大，管道测量误差大，且公式中又是三次方关系，所以对鼓风动能的计算影响最大。
因此，只有准确计量入炉综合风量，才能准确计算鼓风动能。
一直以来入炉综合风量主要采用管道差压测量和温度补偿，但由于受风量表测量位置、管道走向、风量表的本身误差等多种因素影响，导致测量的入炉综合风量对于高炉相似炉容、相似原料条件、相似冶炼强度的高炉相差较大，而没有一个令人信服的标准。
因此，如果有一种更为准确的鼓风动能计算方法，就可以对通过常规风量表测量的风量计算出的鼓风动能进行验证和比对，从而得出准确的鼓风动能，为高炉强化提供依据。
高炉煤气热值计算方法
高炉煤气热值计算方法高炉煤气的热值是指单位质量（一般以标准体积或标准重量计）煤气所含热能的大小，通常以MJ/m³（兆焦/立方米）或MJ/kg（兆焦/千克）为单位。
煤气的热值是炼铁过程中的重要参数，直接影响高炉煤气的利用效率和经济性。
下面将介绍常用的高炉煤气热值计算方法。
1.化学分析法高炉煤气主要组成为CO、CO2、H2、N2等，可以通过化学分析的方法确定各组分的含量，然后根据各组分的热值来计算高炉煤气的热值。
化学分析法需要通过气相色谱仪等仪器对煤气样品进行分析，得到各组分的含量，再通过各组分热值的查表或计算得到高炉煤气的热值。
2.体积热计法体积热计法是通过测量煤气的体积和温度变化，计算煤气热值的方法。
具体操作步骤如下：（1）将一定体积的高炉煤气通入热计仪器中，记录初始体积和温度。
（2）点燃高炉煤气，燃烧后的煤气将产生温度和体积的变化，记录最终体积和温度。
（3）根据初末体积和温度的变化计算热值，可以使用煤气热计的公式或查表来计算。
3.纯氧燃烧法纯氧燃烧法是将高炉煤气与纯氧混合燃烧，然后通过测量产生的热量来计算煤气的热值。
这种方法通常用于实验室研究中，需要配备专门的设备和仪器。
纯氧燃烧法的原理是在燃烧过程中只有CO2和H2O两种产物，可以准确计算煤气的热值。
总结起来，高炉煤气热值的计算方法主要有化学分析法、体积热计法和纯氧燃烧法。
其中化学分析法适用于工业上对煤气热值的准确分析，而体积热计法和纯氧燃烧法则常用于实验研究中。
在实际使用中，根据需要选取合适的计算方法来确定高炉煤气的热值。
高炉煤气转化标准煤公式
高炉煤气转化标准煤公式
一般来说，高炉煤气的组成主要包括一氧化碳（CO）、二氧化
碳（CO2）、氢气（H2）、甲烷（CH4）等成分。
转化为标准煤的公
式可以根据这些成分的热值和摩尔比来计算。
通常情况下，将高炉
煤气转化为标准煤的公式如下：
标准煤= Σ（每种成分的摩尔比× 该成分的热值）/1000000。
其中，Σ代表对所有成分进行求和，摩尔比指的是每种成分在
煤气中所占的摩尔比例，热值指的是每种成分的热值，单位通常为
焦耳/摩尔。
最后除以1000000是为了将结果转化为标准煤的单位。
需要注意的是，具体的计算公式可能会有所不同，取决于所用
的能值转换系数和单位。
另外，实际应用中还需要考虑到煤气的含
灰量、含硫量等因素对热值的影响，以及煤气的燃烧效率等因素。
因此，在实际应用中，需要根据具体情况进行精确计算。
总的来说，高炉煤气转化为标准煤的公式是根据煤气的组成和
热值来计算，需要考虑多种因素，以确保计算结果的准确性和可靠性。
高炉经济喷煤比计算
关于高炉经济喷煤比的理论计算通过查阅资料得知：经济喷煤比取决于喷煤量水平、高炉煤焦置换比、能量消耗利用程度。
喷煤对高炉工序成本降低的影响可按照公式（1）计算。
1000)(m k P R P X J -⨯=∆ （1） 其中：J ∆---炼铁工序成本降低值，元/t ；X------喷煤量，kg/t ；P k -----焦炭价格，元/t ；R------煤焦置换比；P m ----喷吹煤粉的价格加工序成本，元/t ；经查阅资料得知：在生产条件稳定条件下，煤焦置换比与喷煤比存在线性关系如公式（2）所示。
R=1.025-0.00158X （2） 煤粉配比按照无烟煤55%，烟煤45%标准计算。
所以，可以得出结论：1000)]%45%55()00158..0025.1([m 工烟无m m k P P P X P X J +⨯+⨯--⨯=∆ （3）其中：无m p ---无烟煤价格；烟m p ---烟煤价格；工m p ---煤粉工序成本；公式（3）中：P k ，无m p ，烟m p ，工m p 依据成本表查询实时价格，可以认为是常数，所以公式（3）是高炉工序成本下降值J ∆关于喷煤比X 的二次函数，所以在一定生产条件下，存在一个合适的喷煤比，最大程度的降低高炉的工序成本。
例：依8月成本数据进行计算：（1）480高炉合适的喷煤比：P k = 1865.61元/t 无m p = 1188.25元/t烟m p = 742.87元/t 工m p =10元/t带入公式（3）计算：J ∆=1000)10%4587.742%5525.1188()00158.0025.1(61.1865[+⨯+⨯--⨯X X =0.001X （1912.25-2.95X-997.83）=-2.95⨯⨯-310X 2+914.42⨯⨯-310X依据抛物线的性质得知：当X=95.2242.914⨯-=154.98kg/t 时，高炉成本下降值最大 480max J ∆=70.86元/t（2）1080高炉合适的喷煤比：P k =1920.28元/t 无m p = 1188.25元/t烟m p = 742.87元/t 工m p =10元/t带入公式（3）计算：J ∆=1000)10%4587.742%5525.1188()00158.0025.1(28.1920[+⨯+⨯--⨯X X =0.001X （1912.25-2.95X-997.83）=-3.03⨯⨯-310X 2+970.46⨯⨯-310X依据抛物线的性质得知：当X=03.3246.970⨯-=160.14kg/t 时，高炉成本下降值最大 1080max J ∆=77.71元/t所以，以8月成本计算，480高炉合适的喷煤比为154.98kg/t,1080高炉合适的喷煤比为160.14kg/t。
高炉总年产量的计算
1 高炉总年产量的计算据铸造生铁与炼钢生铁的换算系数1：1.15，得： 本高炉全年的生铁任务P=500×85％+500×15％×1.15 =425+86.25=511.25（万 t ／a ） 2 高炉有效容积的确定高炉有效容积可按下述步骤确定:（1）确定高炉全年的生铁任务。
已知本设计P=511.25（万 t ／a ） (2)计算高炉日产量这p P=－η）（1/365M P式中 M －高炉座数，座，本设计为2; η－高炉休风率，％，本设计取2％。
则：高炉的日产量P=－η）（1/365M P=98%2×36525.511⨯=0.715(万t) =71500(t)(3)计算高炉有效容积V uV u =IK p p ⨯＝n式中 K －每吨生铁的焦比，t/t ，本设计取0.52;I －冶炼强度，t/(m 3×d)，本设计取1.3。
则高炉的有效容积 V u =IK p p ⨯＝n =5.27150=2860（m 3）3 高炉内型尺寸确定高炉内型各部位的尺寸确定如下： (1) 炉缸1） 炉缸直径（d/m ）。
d=0.32×V u 0.45=0.32×28600.45=0.32×35.92=11.49(m) 取d=11.5(m)。
2)炉缸高度。
①渣口高度（h z /m ）:h z =1.27 2C N p b ×dT⨯⨯⨯⨯γ式中 b －生铁产量波动系数，本设计取1.25;p －生铁日产量，t;N －昼夜出铁次数，取12;C －渣口下部炉缸容积利用系数，为0.55～0.6，炉容大、渣量大时选取较低值， 本设计取为0.58； Tγ－铁水密度，一般取7.2～7.4，本设计取为7.3；d －炉缸直径。
则： h z =1.27 2C N p b ×dT⨯⨯⨯⨯γ=1.27 211.5×7.3×0.58×127150×1.2×=1.69（m ） 取h z=1.7（m ）。
高炉炉型计算
高炉炉型计算高炉炉型是指高炉内部耐火材料构成的几何空间，近代高炉炉型由炉缸、炉腹、炉腰、炉身和炉喉五部分组成。
炉型的设计要适应原燃料条件，保证冶炼过程的顺行。
高炉炉型设计的依据是单座高炉的生铁产量，由产量确定高炉有效容积，以高炉有效容积为基础，计算其它尺寸。
一、确定容积1、确定年工作日高炉的工作日是指高炉一代寿命中，扣除大、中、小修时间后，平均每年的实际生产时间。
根据国内经验，不分炉容大小，年工作日均可定为355天。
2、确定高炉日出铁量年工作日年产量高炉日出铁量=t/d3、确定高炉的有效容积V uUu PV η高炉有效容积利用系数高炉日出铁量=二、高炉缸尺寸1、炉缸直径d炉缸直径的计算可参考下述经验公式：大型高炉 45.032.0u V d =3620m 以下高炉 37.0564.0u V d = 计算后取整2、炉缸高度'hA 渣口高度h 渣 m 式中：b ——生铁产量波动函数，一般取值1.2 N ——昼夜出铁次数，取9铁γ——铁水密度，取值7.1t/ｍ３C ——渣口以下炉缸容积利用系数，取值055一般小高炉设一个渣口，大中型高炉设两个渣口，高低渣口标高差一般为100～200mm ，2000m 3以上高炉渣口数目应和铁口数目一起考虑，如有两个铁口，可以设二个渣口。
B 、风口高度h 风k ——渣口高度与风口高度的比，一般k 二0.5～0.6（渣量大取低值）。
C 、炉缸高度h 1h 1=h 风+a式中a ——风口结构尺寸，一般a=0.35～0.5m ，中小高炉取下限，大高炉取上限。
227.1d c N bp h 铁渣γ⋅=kh h 渣风=三、死铁层厚度h 0死铁层的作用在于防止炉底炉渣，煤气侵蚀和冲刷，使炉底温度均匀稳定。
通常死铁层厚度为450～600mm ，新设计的大型高炉多在1000mm 左右或更高。
四、炉腰直径D 1、炉腰直径D大型高炉D/d=1.10～1.15 中型高炉D/d=1.15～1.25 小型高炉D/d=1.25～1.5 2、炉腹角α炉腹角α一般为79°～82°。
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) 。
高炉布料计算
高炉布料计算一、1、2#炉不同α值时C1、Lx及n值(料线1.2米，高度差1.0米)（矿）注：C1—炉料离开溜槽未端的速度，m/sLx—炉料堆尖位置距溜槽未端在X轴方向上的水平距离，mn—炉料堆尖距高炉中心线的水平距离，mh1—料线的深度，1.2米h2—高度差，溜槽的垂直位置到料尺零点的距离，1.0mL0—溜槽长度2.8米，μ—矿摩擦系数0.53，e—溜槽的倾动距0mω—溜槽的转速0.15圈/s（参考炼铁2007年第4期刘云彩无钟炉顶布料公式）高炉 中 心线31° 33° 29° 14° 32°28°30° 26°18°16° 12°1.23 2.751.5不同角度时炉料在炉喉的运动轨迹二、新1、2#炉不同α值时C1、Lx及n值(料线1.2米，高度差1.0米)（焦炭）注：C1—炉料离开溜槽未端的速度，m/sLx—炉料堆尖位置距溜槽未端在X轴方向上的水平距离，mn—炉料堆尖距高炉中心线的水平距离，mh1—料线的深度，1.2米h2—高度差，溜槽的垂直位置到料尺零点的距离，1.0mL0—溜槽长度2.8米，μ—焦炭摩擦系数0. 3，e—溜槽的倾动距为0，mω—溜槽的转速0.15圈/sL—炉料堆尖距炉墙的距离，mm（参考炼铁2007年第4、5期刘云彩无钟炉顶布料公式）C1=2g(L0-ecotα)（cosα-μsinα）+4π2ω2（L0–ecotα）2sinα（sinα+L X= 1/g *C12sin2α[ 1/tan 2α+2g/ （C12sin2α）*（L0（1-cosα）-esinα+h ）-1/ tan 2α]n= (L 0sinα-e cosα)2 +2(L0 sinα-e cosα)Lx +[1+4π2ω2 (L0–e/tanα)2 /C12 ]Lx2已知堆尖与炉墙距离计算角度一、按测量炉喉直径为6.06米，炉料堆尖与炉墙距离分别为500mm、800 mm时，计算角度1、计算矿角度：堆尖与炉墙距离500 mm 时角度29.8°，800 mm 时角度26.4°。
高炉炼铁所需加热碳还原碳量的计算公式
高炉炼铁所需加热碳还原碳量的计算公式高炉炼铁是一个复杂的化学反应过程，其中碳作为还原剂与铁矿石中的氧化铁反应，生成铁和二氧化碳。
为了计算所需的加热碳还原碳量，我们需要考虑铁矿石中氧化铁的含量以及碳与氧化铁反应的化学计量关系。
首先，我们定义以下变量和参数：
1.(Fe_2O_3)：铁矿石中的氧化铁，其摩尔质量为159.69 g/mol。
2.C：碳，其摩尔质量为12.011 g/mol。
3.(Fe)：生成的铁，其摩尔质量为55.845 g/mol。
4.(CO_2)：生成的二氧化碳，其摩尔质量为44.009 g/mol。
高炉炼铁的主要反应可以表示为：
(2Fe_2O_3 + 3C \rightarrow 4Fe + 3CO_2)
这个反应告诉我们，每3摩尔的碳可以还原2摩尔的氧化铁，生成4摩尔的铁和3摩尔的二氧化碳。
为了计算所需的碳量，我们可以使用以下公式：
所需碳量（摩尔）= (\frac{2}{3} \times) 氧化铁的摩尔量
或者，如果我们知道铁矿石中氧化铁的质量分数和总质量，我们可以这样计算：
所需碳量（摩尔）= (\frac{2}{3} \times)（铁矿石中氧化铁的质量分数×铁矿石的总质量）(\div) 氧化铁的摩尔质量
所需碳量（克）= 所需碳量（摩尔）×碳的摩尔质量
请注意，这个计算是基于理想情况的，实际高炉炼铁过程中会有许多其他因素（如反应效率、杂质等）影响碳的实际消耗量。
因此，这个计算结果应该被视为一个理论值，实际生产中可能需要进行调整和优化。
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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）/=矿批×综合品位×不考虑进去渣中的铁量
因为焦炭也带入部分铁
5富氧率=－×富氧量/60×风量=×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×
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%
=（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=×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+h
2
体积V=1/3πr2h
18、球
S=4πr2=πd
2
V=4/3πr3=π/6d
3
19、风口前燃烧1kg碳素所需风量（不富氧时 ）
V风=24×1/+ f为鼓风湿度
20、吨焦耗风量
V风=（+）×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= 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%
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=（+）/（+）××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
n-平均每小时的下料批数，批/h
26、高炉某部位需要由冷却水带走的热量称为热负荷，单位表面积炉衬或炉壳的
热负荷称为冷却强度
Q=CM(t-t0)×10
3
Q-热负荷 kJ/h
M-冷却水消耗量，t/h
C-水的比热容，kJ/(kg.℃)
t-冷却水出水温度℃
t0-冷水进水温度，℃