1高炉配料计算

高炉炼铁主要经济技术指标 选定 （1） 高炉有效容积利用系数(v η)

高炉有效容积利用系数即每昼夜生铁的产量与高炉有效容积之比，即每昼夜1m³有效容积的生铁产量。可用下式表示：

有

V P

η=

v 式中： v η——高炉有效容积利用系数，t /(m 3·d) P ——高炉每昼夜的生铁产量，t /d

有V ——高炉有效容积，m 3

V η是高炉冶炼的一个重要指标，有效容积利用系数愈大，高炉生产率愈高。

目前，一般大型高炉超过2.3，一些先进高炉可达到2.9。小型高炉的更高。本设计中取2.7。 （2） 焦比（K ）

焦比即 每昼夜焦炭消耗量与每昼夜生铁产量之比，即冶炼每吨生铁消耗焦炭量。可用下式表示：

式中 K ——高炉焦比，kg/t

P ——高炉每昼夜的生铁产量，t /d

K Q ——高炉每昼夜消耗焦炭量，kg/d

焦比可根据设计采用的原燃料、风温、设备、操作等条件与实际生产情况进行全面分析比较和计算确定。当高炉采用喷吹燃料时，计算焦比必须考虑喷吹物的焦炭置换量。本设计中取K = 330 kg/t （3） 煤比（Y ）

冶炼每吨生铁消耗的煤粉为煤比。本设计中取煤比为180 kg/t . （4） 冶炼强度（I ）和燃烧强度（i ）

高炉冶炼强度是每昼夜31m 有效容积燃烧的焦炭量,即高炉每昼夜焦炭消耗

量与有V 的比值, 本设计I =1.1 t/m 3∙d 。

燃烧强度i 既每小时每平方米炉缸截面积所燃烧的焦炭量。本设计i = 30 t/m 2∙d 。 （5） 生铁合格率

化学成分符合国家标准的生铁称为合格生铁，合格生铁占总产生铁量的百分数为生铁合格率。它是衡量产品质量的指标。 （6） 生铁成本

生产一吨合格生铁所消耗的所有原料、燃料、材料、水电、人工等一切费用的总和，单位为 元/t 。 （7） 休风率

休风率是指高炉休风时间占高炉规定作业时间的百分数。先进高炉休风率小于1％。

（8） 高炉一代寿命

高炉一代寿命是从点火开炉到停炉大修之间的冶炼时间，或是指高炉相邻两次大修之间的冶炼时间。大型高炉一代寿命为10～15年。

烧结矿、球团矿、块矿用矿比例（炉料结构）：63:27:10

高炉炼铁综合计算

高炉炼铁需要的矿石、熔剂和燃料(焦炭及喷吹燃料)的量是有一定规律的，根据原料成分、产品质量要求和冶炼条件不同可以设计出所需的工艺条件。对于炼铁设计的工艺计算，燃料的用量是预先确定的，是已知的量，配料计算的主要任务，就是计算在满足炉渣碱度要求条件下，冶炼预定成分生铁所需要的矿石、熔剂数量。对于生产高炉的工艺计算，各种原料的用量都是已知的，从整体上说不存在配料计算的问题，但有时需通过配料计算求解矿石的理论出铁量、理论渣量等，有时因冶炼条件变化需要作变料计算 [1]。 4.1 高炉配料计算

配料计算的目的，在于根据已知的原料条件和冶炼要求来决定矿石和熔剂的用量，以配制合适的炉渣成分和获得合格的生铁。

有

V Q I K

4.1.1已知条件

4.1.1.1 原始数据整理

生产中原始资料分析常常不完全，或元素分析和化合物分析不相吻合，加之分析方法不同存在分析误差，以致各种化学组成之和不等于100%。因此，应该先确定元素在原料存在的形态，然后进行核算，使总和为100%。

换算为100%方法，可以均衡地扩大或缩小各成分的百分比，调整为100%，或者按照分析误差允许的范围，人为的调整为100%。调整幅度不大时，以调整Al 2O 3或MgO 为宜。

在各种原料中化合物存在的形态和有关换算，按照下述方法处理。烧结矿分析的S ，P ，Mn 分别以FeS ， P 2O 5，MnO 形态存在。它们的换算为：

S 存在形式为FeS ，换算关系为： w (FeS)=w (S)×3288%

P 存在形式为P 2O 5，换算关系为： w (P 2O 5) =w (P)×62142

%

Mn 存在形式为MnO ，换算关系为： w (MnO)=w (Mn)×55

71

%

式中的S ，P ，Mn 等元素皆为分析值（百分含量），当要计算Fe 2O 3时，需要从生铁（TFe ）中扣除FeO 和FeS 中的Fe ，再进行换算。

w (Fe 2O 3)= 160/112*(w (Fe)-w (FeO)×

7256-w (FeS)×88

56

)% 式中的Fe ，FeO 为分析所得烧结矿的全铁和氧化亚铁的百分含量，FeS 为换算所得的硫化亚铁量。

若天然矿石中的S 以FeS 2形态存在，换算式如下：

w (FeS 2)=w (S)×64

120

%，式中S 为分析所得的百分含量。

4.1.1.2 矿石选配

在使用混合矿石冶炼时，应根据矿石供应量及炉渣成分适当配比选取。此时，需要注意以下几点：

（1） 矿石含P 量不应该超过生铁允许含P 量，因考虑P 全部进入生铁，故需要依据矿石含量事先预算，若某种矿石冶炼含P 超标，此种情况下，只能搭配含P 更低的矿石冶炼。

（2） 冶炼铸造铁时，应该核算生铁含锰量是否满足要求。

w [Mn]=Mn ×w (Mn)矿×m (Fe)铁/w (Fe)矿

式中： w [Mn]—生铁含锰量，%；

w (Mn)矿——混合矿含锰量，%；

Mn η—锰的回收率，一般为0.5～0.6；

m (Fe)铁—矿石带入的生铁的铁量，kg/t 铁； w (Fe)矿—混合矿含铁量，%。

（3） 冶炼锰铁时，为保证其含锰量，须检查矿石含铁量是否大于允许范围。

w (Fe) 矿=(100-w [Mn]-w [C]-w [Si]-w [P])/100×(w [Mn]/w Mn

矿

×Mn η)

式中：w [Mn],w [Si],w [C],w [P]表示锰铁中该元素含量，%；

w (Mn)矿—锰矿含锰量，%； w (Fe)矿—锰矿允许含铁量，%；

Mn η—锰回收率，通常为0.7～0.82。

（4）适当控制碱金属[2]。 4.1.1.3 冶炼条件确定

（1）根据原料条件，国家标准和行业标准等确定生铁成分。C ，P 元素一般操作不能控制，而Si,Mn,S 等元素可以改变操作条件加以控制。

（2）各种元素在铁，渣和煤气中的分配比例。按照经验和实际生产数据选取。一般可参考表4-1选。

表4-1 常见元素分配率

钒钛磁铁时，还应该考虑炉渣抑制硅钛还原和利于矾的回收能力，在正常炉钢温度下，要保证流动性和稳定性，因此除了考虑二元碱度外，还需要有适宜的MgO 含量，若炉料含碱金属还应该兼顾炉渣排碱要求。本设计中取炉渣碱度R =1.1。 （4）燃料使用量确定。

确定燃料比应该依据冶炼铁种，原料条件，风温水平和生产经验等全面衡定，在有喷吹条件下，力争多喷燃料。

本设计假定（1）焦比为330 kg/t ，（2）煤粉喷吹量为180 kg/t ，（3）炉渣碱度

1.1SiO CaO

2

=，（4）冶炼强度I =1.1 t/m3∙d ，（5）热风温度为1250℃，鼓风相对