3 高炉物料平衡计算
《高炉炼铁技术》项目11任务11.2物料平衡
另外，H2参加还原反应，即相当于同体积的CO参加反应，所以C02生成量中应减去 55.59米3。 总计间接还原生成C02量：139.58+208.98+0.05—55.59=293.O2米3 石灰石分解出C02量：16．85×0.4543×22.4/44=3.90米3 焦炭挥发分的C02量：450×0.0033×22.4/44=0.76米3 混合矿分解出C02量：1808.11×0.0115×22.4/44=10.59米3 煤气中总C02量：
1107.63+1.98+0.21+0.25=1110.07米3
根据计算，列出煤气成分表如下：
四、编制物料平衡表 1．计算鼓风重量 1米3鼓风重量： 全部鼓风重量：1423.41×1.28=1821.96公斤
2．计算煤气重量 1米3煤气重量：
全部煤气重量： 20O2.08×1.321=2644.75公斤
[评价观测点]
1.能否正确的进行物料平衡计算，并编制物料平衡表。 2.给定酒钢原料成分和冶炼焦比、配矿比、喷煤比等已知条件，
进行物料平衡计算。
谢谢！
二、根据碳平衡计算风量
1．风口前燃烧的碳量 焦炭带入固定碳量：450×0.8563=385.34公斤 煤粉带人固定碳量：75×0.6784=50.88公斤 重油带入固定碳量：46×0.86=39.56公斤 共计燃料碳量：385.34+50.88+39.56=475.78公斤
二、根据碳平衡计算风量
293.O2+3.90+0.76+10.59=308.27米3
4．CO
《高炉炼铁技术》项目11任务11.2物料平衡
04
物料平衡表的编制方法和计算过程 03
煤气成分及数量的计算方法和计算过程 02
根据碳平衡计算风量的计算方法和计算过程 01
.物料平衡计算的目的、方法和计算过程
一、原始条件
本例取大自然湿度为12克／米3(f=1.5％) 3.假定焦炭和喷吹物总碳量1.2％的碳与H2反响生 成CH4(纯焦炭冶炼时可取0.5％～1.0％)
[评价观测点]
1.能否正确的进行物料平衡计算，并编制物料 平衡表。
2.给定酒钢原料成分和冶炼焦比、配矿比、喷 煤比等条件，进行物料平衡计算。
谢谢！
重油分解出的H2量： 煤粉分解出H2量：
入炉总H2量： 在喷吹条件下一般有40％的H2参加复原，所以参加复原的H2量为：
生成CH4的H2量： 进人煤气的H2量：
3．C02
由Fe2O3复原FeO所生成的C02：
由FeO复原成Fe所生成的C02：
由MnO2复原成Байду номын сангаасnO生成的C02：
另外，H2参加复原反响，即相当于同体积的CO参加反响，所以C023。 总计间接复原生成C02量： 石灰石分解出C02量： 焦炭挥发分的C02量： 混合矿分解出C02量： 煤气中总C02量： 293.O2+3.90+0.76+10.59=308.27米3
C风 文字式：C风=∑C燃－[C]×103－∑C直－CCH4
C风占总人炉炭量： 330.40/475.78=69．46％
2．计算风量 3／米3 风口前燃烧碳素需要氧量：
三、计算煤气成分及数量
1．CH4 由燃料碳索生成CH43 焦炭挥发分含CH43 进人煤气的CH43
2．H2
由鼓风中水分分解出H2：3 焦炭挥发分及有机物的H2量：
高炉冶炼物料平衡计算
高炉冶炼综合计算概述组建炼铁车间（厂）或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作为高炉冶炼综合计算包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。
从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品（除生铁以外）煤气及炉渣产生量等基本参数。
以这些参数为基础作炼铁车间（厂）或高炉设计。
计算之前，首先必须确定主要工艺技术参数。
对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。
高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。
例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。
计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。
将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。
配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。
依据质量守恒定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。
物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。
物料平衡计算结果的相对误差不应大于％。
常用的热平衡计算方法有两种。
第一种是根据热化学的盖斯定律，即按入炉物料的初态和出炉物料的终态计算，而不考虑炉内实际反应过程。
此法又称总热平衡法。
它的不足是没有反应出高炉冶炼过程中放热反应和吸热反应所发生的具体空间位置，这种方法比较简便，计算结果可以判断高炉冶炼热工效果，检查配料计算各工艺技术参数选取是否合理，它是经常采用的一种计算方法。
第二种是区域热平衡法。
这种方法以高炉局部区域为研究对象，常将高炉下部直接还原区域进行热平衡计算，计算其中热量的产生和消耗项目，这比较准确地反应高炉下部实际情况，可判断炉内下部热量利用情况，以便采取相应的技术措施。
2000m3高炉炉型设计及物料平衡计算
2000m3高炉炉型设计及物料平衡计算摘要：本设计要求建2000m3炼铁高炉。
设计主要内容包括高炉炉型设计计算及高炉本体立剖图，同时对所设计高炉的特点进行简述。
设计高炉有效容积为2000m3，高径比取，高炉利用系数取值为，据此设计高炉炉型。
设计本着优质、高产、低耗和对环境污染小的宗旨，为日产生铁4000t的高炉提供高炉内型设计。
并对2000m3炼铁高炉进行物料平衡计算，物料平衡计算是炼铁工艺计算中重要组成部分，它是在配料计算的基础上进行的。
整个物料平衡计算有配料计算和物料衡算两部分构成。
在配料计算过程中，进行了原料和燃料的全分析，渣铁成分及含量分析；在物料衡算过程中计算了包括鼓风量、煤气量以及物料收支总量等项内容的计算，并制作物料平衡表。
关键词：高炉发展；高炉炉型；炉型计算；物料平衡配料计算物料衡算物料平衡表绪论最近二十年来，日本和欧盟区的在役高炉座数由1990年的65座和92座下降到28座和58座，下降幅度分别为%和37%，但是高炉的平均容积却分别由1558m3和1690m3上升到4157m3和2063m3，上升幅度为%和22%，这基本代表了国外高炉大型化的发展状况。
高冶炼强度、高富氧喷煤比和长寿命化作为大型高炉操作的主要优势受到大家越来越高的关注和青睐,但是高炉大型化作为一项系统工程,它在立足自身条件的基础上仍须匹配的炼钢、烧结和炼焦能力。
我国近年推出的《钢铁产业发展政策》中规定高炉炉容在300m3以下归并为淘汰落后产能项目，且仍存在扩大小高炉容积的淘汰范围的趋势。
同时国内钢铁产业的快速发展均加速了世界和我国高炉大型化的发展进程。
由于大型化高炉具备的单位投资省、效能高和成本低等特点，从而有效地增强了其竞争力。
20世纪高炉容积增长非常快。
20世纪初，高炉炉缸直径4-5m，年产铁水约100000吨左右，原料主要是块矿和焦炭。
20世纪末，最大高炉的炉缸直径达到14-15m，年产铁水300-400万吨。
3.3.3物料平衡计算的方法和步骤
三、物料平衡计算的方法和步骤 （一）水泥厂的物料平衡计算1.烧成车间生产能力和工厂生产能力的计算 （1）年平衡法计算步骤是：按计划任务书对工厂规模（水泥年产量的要求），先计算要求的熟料年产量，然后选择窑型、规格，标定窑的台时产量，选取窑的年利用率，计算窑的台数，最后再核算出烧成系统和工厂的生产能力。
①要求的熟料年产量可按式（3-1）计算： Q y =ped ---100100G y （3-1)式中 Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）；G y ——工厂规模（t/a ）；d ——水泥重视高的掺入量（%）；e ——水泥中混合材的掺入量（%）； p ——水泥的生产损失（%），可取为3%~~5%。
当计划书任务书规定的产品品种有两种或两种以上，但所用的熟料相同时，可按下式分别求出每种水泥要求的熟料年产量，然后计算熟料年产量的总和。
Q y1=pe d ---10010011G y1（3-2）Q y2=pe d ---10010022G y2(3-3)Qy=Q y1+Q y2(3-4)式中 Q y1，Q y2——分别表示每种水泥要求的熟料年产量（t/a ）；G y1，G y2——分别表示每种水泥年产量（t/a ）； d 1，d 2——分别表示每种水泥中石膏的渗入量（%）； e 1，e 2——分别表示每种水泥中混合材的渗入量（%）； Q y ——两种熟料年产量的总和（t/a ）。
②窑的台数可按式（3-5）计算：n=1.8760h QQyη (3-5)式中 n ——窑的台数；Q y ——要求的熟料年产量（t/a ）;Q h.1——所选窑的标定台时产量【t/(台·h)】；η——窑的年利用率，以小数表示。
不同窑的年利用率可参考下列数值：湿法窑0.90，传统干法窑0.85，机立窑0.8~0.85，悬浮预热器窑、预分解窑0.85；8760——全年日历小时数。
算出窑的台数n 等于或略小于整数并取整数值。
例如，n=1.9，取为两台，此时窑的能力稍有富余，这是允许的，也是合理的。
读书笔记1.1高炉炼铁技术的进步近10年来,中国高炉大型化、高效化
读书笔记1.1高炉炼铁技术的进步近10年来,中国高炉大型化、高效化、现代化、长寿化、清洁化发展进程加快,炼铁不仅表现在技术经济指标的显著提高，也表现在工艺技术装备水平迅速提升,其中有些已经进入了世界先进行列。
1.1.1高炉炉体结构技术的进步高炉炉体结构中，两方面的进步是显著的。
一是软水或纯水闭路循环冷却得到了大面积的推广，其避免结垢、节水降耗的效果十分明显。
同时，我国的铜冷却避及传统的球磨铸铁冷却壁都具有世界先进水平。
二是国内的耐火材料技术已经达到或接近世界先进水平，这包括热风炉使用的硅砖和高炉炉缸使用的刚玉莫来石砖、复合棕榈刚玉砖、微孔刚玉砖以及炉身使用的SiC砖、铝碳砖等1.1.2高炉无料钟炉顶设备技术创新采用无料钟炉顶装料设备是现代化高炉的重要技术特征。
首钢自主设计研制的无料钟炉顶设备经历了20多年的创新发展历程,结合大型高炉生产技术的进步,在已有技术的基础上不断优化创新,攻克了大型高炉无料钟炉顶布料装置、齿轮箱冷却、设备工作可靠性及设备使用寿命等关键性技术难题,成为中国自主设计制造全部实现国产化并具有核心竞争力的关键技术装备。
1.1.3高炉煤气全干式布袋除尘技术高炉煤气干式布袋除尘技术已有30多年的发展历程。
2007年1月,中国自主开发的高炉煤气全干式低压脉冲布袋除尘技术在迁钢2号高炉(2650m³) 获得成功,完全取消了备用的煤气湿式除尘系统，研究开发了煤气温度控制、除尘灰浓相气力输送、管道系统防腐等核心技术,使中国在大、中型高炉煤气全干式布袋除尘技术达到国际先进水平。
1.2高炉冶炼现状及发展（1）炉容大型化及其空间尺寸的横向发展：（2）精料：精料是改善高炉冶炼的基础，近代高炉冶炼必须将精料列为头等重要措施,精料包括提高入炉况品味，改善入炉原料的还原性能，提高熟料率，稳定入炉原料成分和整粒。
（3）提高鼓风温度：提高鼓风温度可以大幅度降低焦比，特别是在鼓风温度比较低时效果更为显著。
gsc的物料平衡和热平衡计算
gsc的物料平衡和热平衡计算GSC（高炉煤气干燥除尘系统）是一种用于高炉喷吹系统的煤气清洁设备，它的物料平衡和热平衡计算是非常重要的。
1. 物料平衡计算GSC中的物料平衡计算主要是指干燥、粉碎、输送和回收等过程中各种物料的量的计算。
其计算方法如下：（1）4种物料的流量计算GSC中的4种物料分别是煤气、煤粉、水分和粉尘。
它们的流量应分别进行计算，其中煤气和煤粉的计算方法为：煤气和煤粉流量 =煤气和煤粉的质量控制 + 称量误差校正。
而水分和粉尘的计算方法为：水分和粉尘流量 = 流速测量器读数× 面积。
（2）各物料的贮存计算GSC中的各种物料都需要进行贮存，它们的贮存时间应进行计算。
计算公式为：贮存物料的总质量 = 流量× 时间。
（3）水分的蒸发计算GSC中的水分会随着煤气一起被带出去，需要进行计算。
计算公式为：水分的蒸发量 = 含水量× 煤气的质量。
2. 热平衡计算GSC中的热平衡计算主要是指煤气、煤粉和水分等热量的计算。
其方法如下：（1）煤气的热量计算煤气的热量可以通过其温度、压力和流量进行计算。
计算公式为：煤气的热量 = 煤气流量× 煤气的热值。
（2）煤粉的热量计算煤粉的热量可以通过其温度和质量进行计算。
计算公式为：煤粉的热量 = 煤粉的质量× 煤粉的比热× 煤粉的温度。
（3）水分的热量计算水分的热量可以通过其水份含量、温度和质量进行计算。
计算公式为：水分的热量 = 水分的质量× （水分的温度 - 煤气的温度）×水的比热。
综上所述，GSC的物料平衡和热平衡计算是其正常运行的基础和保障，这也说明物料和热量的平衡管理对于高炉的稳定和效率非常重要。
高炉物料平衡和热平衡的计算
目录1.概述 (1)2.炼铁配料 (1)2.1.原料计算 (1)2.2计算矿石需要量 (4)2.3炉渣成分的计算 (4)2.4校核生铁成分 (7)3.物料平衡计算 (7)3.1 原始物料 (7)3.2计算风量 (8)3.3炉顶煤气成分及数量的计算 (10)3.4 编制物料平衡表 (13)4.热平衡计算 (14)4.1.原始资料 (14)4.2 热量收入 (15)4.3热量支出 (16)4.4 热平衡表 (19)参考文献 (19)高炉物料平衡和及平衡的计算1.概述在计算物料平衡和热平衡之前，首先必须确定主要工艺技术参数。
对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。
高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。
例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。
计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。
配料计算是高炉操作的重要依据，也是检查能量利用状况的计算基础。
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溶剂的用量，以配置合适的炉渣成分和获得合格的生铁。
通常以一吨生铁的原料用量为基础进行计算。
物料平衡是建立在物质不灭定律的基础上，以配料计算为依据编算的。
计算内容包括风量、煤气量、并列出收支平衡表。
物料平衡有助于检验设计的合理性，深入了解冶炼过程的物理化学反应，检查配料计算的正确性，校核高炉冷风流量，核定煤气成分和煤气数量，并能检查现场炉料称量的准确性，为热平衡及燃料消耗计算打基础。
热平衡计算的基础是能量守恒定律，即供应高炉的热量应等于各项热量的消耗；而依据是配料计算和物料平衡计算所得的有关数据。
热平衡计算采用差值法，即热量损失是以总的热量收入，减去各项热量消耗而得到的，即把热量损失作为平衡项，所以热平衡表面上没有误差，因为一切误差都集中掩盖在热损失之重。
高炉物料和热平衡
0.6262 -0.0441 0.0007 0.00082
块矿 Z+ Z+ Z+ Z+
炉料配比
种类 烧结矿 球团矿 澳矿 石灰石 混合矿
用量 kg/t 1219.527631 265.6000956 185.3815428 9.786979354 1670.509269
比例/% 73.00334415 15.89934881 11.09730704
氢气间 接还原 度
成分
CO
CO2 H2 N2 ∑
m3/t
vol.%
kg/t
349.988328 21.497337 437.4854
345.367352 21.213503 678.4002 46.9422234 2.8833327 4.19127 885.756421 54.405827 1107.196 1628.05433 100 2227.272
1005 kJ/kg 1172 kJ/kg 1675 kJ/kg
(17)中温区炉 料比焓
q脉石 q铁 q焦
1、全炉热平衡
项目
热工计算方法
第一总热平衡
第二总热平衡
GJ/t
%
GJ/t
%
GJ/t
%
热收入：
焦炭热值
8.845 52.30193478
煤粉热值
6.12
36.18856312
风口前碳素燃烧 qC 风
熔剂
9.78697935 炉渣
358.4568
废铁
0 煤气
2227.272
焦炭（干）
305 煤气中水 28.96277
煤粉
204 炉尘
20.17
物料平衡计算
物料平衡计算
7.物料平衡计算方法：
7.1 物料平衡计算：
配料平衡= 实际配料量（kg）
×100% 批理论配料量（kg）
物料平衡范围：99.5~100.5%
压片平衡= 【成品片重量（kg）+可回收量（kg）+不合格品量（kg）
+废弃量（kg）】×100%
领取颗粒重量（kg）
物料平衡范围：98%--100%
内包装平衡= 【实际产量（板）+取样量（板）+不合格品量（板）+废弃量
（板）】×100%
理论产量（板）
物料平衡范围：99.5%~100.5%
包装平衡= 【成品箱数（箱）×1板×10盒×20包+零头（包）×
1板×10盒+取样量（盒）×1板+不合格品量（板）】
×100%
半成品数量（板）
物料平衡范围：98%~102%
成品物料平衡= 成品入库数量+留样数量+不合格数量
×100% 理论产量（粒）
标签和类标签的包材物料平衡达100% 7.2技术经济指标：
7.2.1成品率：（理论收率）
成品率= 成品入库数量+留样量
×100% 理论产量
7.2.2成本：
成本=
车间成本（元）
成品与入库数量（片）7.2.3一次合格率：一次合格率= 一次合格品数
×100% 成品数。
高炉炼铁计算
高炉炼铁工艺计算1、物料平衡计算物料平衡计算是炼铁工艺计算中的重要组成部分，它是在配料计算的基础上进行的。
物料平衡计算包括鼓风量、煤气量以及物料收支总量等项内容的计算。
物料衡算有助于对高炉过程进行全面定量的分析和深入研究，并为热平衡计算做准备。
1 、物料平衡计算的准备1.1进行物料衡算应具备以下资料：1.2各种物料的全分析成分，各种物料的实际用量；1.3生铁成分、炉渣成分和数量；1.4鼓风含氧量及鼓风湿度等。
2 、物料平衡计算内容与方法2.1 鼓风量的计算对于炼铁设计，作物料平衡计算时，应首先计算每吨生铁的鼓风量。
每吨生铁的鼓风量用V b （m3，一般均为标准立方米）表示，它是由风口前燃烧碳量与鼓风含氧量计算的。
（1）风口前燃烧碳量C b的计算由碳素平衡图（图2-4）可知b O da dFe C C C C =-- （kg/t ，下同） （2-1）式中 C O ——氧化碳量，kg/t ；C da ——合金元素还原耗碳，kg/t ；C dFe ——铁的直接还原耗碳，kg/t 。
要计算风口前燃烧碳量b C ，则需先计算式中其他各项碳量，它们的计算是1）氧化碳量O C 计算4O f C CH C C C C =--[]410K M CH K C M C C C =⨯+⨯-- （2-2）式中，C C 为生铁渗碳量，由生铁成分计算；4CH C 为生成CH 4碳量，按燃料带入碳量f C 的0.5% ~ 1.2%取值计算；在作炼铁设计时，选定的焦比K 是参加炉内冶炼过程的实际数值，进入炉尘的碳量不包括在内。
2）合金元素还原耗碳da C 的计算()[][][][][])(375.0273.0882.55677.9182.2571.832/)(1244/12102/60][48/24][62/60][55/12][28/24][1022S U CO V Ti P Mn Si S U CO V Ti P Mn Si C da ⨯⨯+⨯⨯Φ⨯+++++=⨯⨯+⨯⨯Φ⨯+⨯+⨯+⨯+⨯+⨯⨯=ΦΦαα式中 []Si ，[]Mn ，[]P ，[]Ti ，[]V ——生铁中相应元素含量，%；Φ ——每吨生铁的石灰石用量，kg ；2CO φ——石灰石中CO 2含量；α——石灰石在高温区分解率，通常取α = 0.5；U —— 每吨生铁的渣量，kg ；()S ——渣中硫含量。
高炉冶炼物料平衡计算
热风炉系统：冷风管、热风管、冷风阀、热风阀、混风阀、倒流阀、空气燃烧阀、煤气燃烧阀、均压阀、废气阀、烟道阀、热风炉本体及各人孔和连接法兰。
人员准备：检漏试压必须有专人指挥，分区域检漏和监视。
施工方、技改部、监理、动力、安环处等有关部门必须到位。
4.3配备充足的通讯设备、肥皂水、红墨水、安全带、记号笔。
4.4在检漏过程中，发现一般泄漏只需作上记号和记录，以便统一处理和复查；如发现严重泄漏或易引发事故的险情时，应立即终止试压和检漏，待险情排除后再重新检漏和试压。
检漏时要避开人孔和堵头正面。
4.5检漏、试压应分段进行，从50KPa开始，每次升压不得超过50KPa，每升一次压最少稳压30min钟，压力到200KPa时关闭所有干法箱体的进口盲板阀和蝶阀，然后再升压到250KPa，计划稳压时间和区域见表9，具体时间可根据检漏情况确定。
4.6检漏、试压前所有波纹补偿器和相关管道的定位螺栓应解开，拉紧螺栓应紧固。
表9试压、试漏方案表
检漏试压程序：
关闭热风炉所有燃烧阀、烟道阀、废气阀、倒流阀、冷风阀、热风阀。
送风支管盲板堵好后，重新送风对热风炉、热风围管试压至350KPa，同时进一步检漏。
5.11当压力升至350KPa时，三座热风炉逐个关均压阀，开废气阀，对热风阀、冷风阀、燃烧阀、烟道阀、均压阀进行观察，检查泄漏情况。
6 以上程序全部完毕，即高炉热风炉检漏试压完成。
高炉物料平衡和热平衡的计算
目录1.概述 (1)2.炼铁配料 (1)2.1.原料计算 (1)2.2计算矿石需要量 (4)2.3炉渣成分的计算 (4)2.4校核生铁成分 (7)3.物料平衡计算 (7)3.1 原始物料 (7)3.2计算风量 (8)3.3炉顶煤气成分及数量的计算 (10)3.4 编制物料平衡表 (13)4.热平衡计算 (14)4.1.原始资料 (14)4.2 热量收入 (15)4.3热量支出 (16)4.4 热平衡表 (19)参考文献 (19)高炉物料平衡和及平衡的计算1.概述在计算物料平衡和热平衡之前，首先必须确定主要工艺技术参数。
对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。
高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。
例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。
计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。
配料计算是高炉操作的重要依据，也是检查能量利用状况的计算基础。
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溶剂的用量，以配置合适的炉渣成分和获得合格的生铁。
通常以一吨生铁的原料用量为基础进行计算。
物料平衡是建立在物质不灭定律的基础上，以配料计算为依据编算的。
计算内容包括风量、煤气量、并列出收支平衡表。
物料平衡有助于检验设计的合理性，深入了解冶炼过程的物理化学反应，检查配料计算的正确性，校核高炉冷风流量，核定煤气成分和煤气数量，并能检查现场炉料称量的准确性，为热平衡及燃料消耗计算打基础。
热平衡计算的基础是能量守恒定律，即供应高炉的热量应等于各项热量的消耗；而依据是配料计算和物料平衡计算所得的有关数据。
热平衡计算采用差值法，即热量损失是以总的热量收入，减去各项热量消耗而得到的，即把热量损失作为平衡项，所以热平衡表面上没有误差，因为一切误差都集中掩盖在热损失之重。
高炉物料平衡计算课程设计
2.1 配料计算
由于物料平衡计算是在配料计算的基础上进行的，故欲进行物料平衡的计 算，就得先进行配料计算。而配料计算的基本原则是要满足质量守恒定律，即加 入炉内的炉料中的各种元素和化合物的总和应等于高炉产品中各元素和化合物 的总和。为进行配料计算，需收集和整理一些资料，包括：1、需要原料和燃料 的全分析数据，并折算成 100%；2、生铁品种及其成分；3、确定矿石配比；4、 确定焦比；5、各种元素在生铁、炉渣和煤气间的分配率；6、炉渣成分，即选定 合适的炉渣碱度。【2】
2.2.1 原始条件的确定
原始条件为：[7] （1）选择确定直接还原度：可根据煤气成分来计算，但较复杂，故这里直 接选定直接还原度 rd = 0.45 。 （2）鼓风湿度 f：这里取大自然湿度为 0.012 Kg/ m3 ,f =1.5% 。 （3）假定入炉碳量 0.5%的碳与 H2 反应生成 CH4（纯焦冶炼可取 0.5%~1.0%, 喷吹燃料时可取 1.2%）。
MgO
2.02 0.12 0.52 1.49 0.37
Al2O3
1.70 0.43 1.18 1.39 0.27
MnO S
P
Fe2O3
0.62 0.023 0.041 2.39 0.010 0.035 1.05 0.210 0.023 1.02 0.039 0.038 66.20
0.01 0.004
（2）根据碱度平衡求石灰石用量： 混合矿带入的 CaO 量：1694.47×0.0859 = 145.55 ㎏ 焦炭带入的 CaO 量：450×0.1350×0.0434 =2.64 ㎏ 煤粉带入的 CaO 量：90×0.0062 = 0.57 ㎏ 共带入的 CaO 量：145.55 + 2.64 +0.57 =148.76 ㎏ 混合矿带入的 SiO2 量：1694.47×0.0745 = 126.24 ㎏ 焦炭带入的 SiO2 量：450×0.1350×0.5400 = 32.81 ㎏ 煤粉带入的 SiO2 量: 90×0.0876 = 7.88 ㎏ 共带入的 SiO2 量：126.24 + 32.81 + 7.88 = 166.93 ㎏ 还原 Si 消耗的 SiO2 量：3×(60÷28)= 6.43 ㎏ 石灰石用量：[(166.93-6.43)×1.04-148.76]/(0.5402-0.0138× 1.04)=34.53 ㎏ 考虑到机械损失及水分，则每吨生铁的原料实际用量列于表 8
物料平衡怎么计算？
物料平衡怎么计算？
物料平衡计算方式：物料平衡率=（实际产量 + 抽样量 + 损耗量）/ 理论产量×100%
产品或物料实际产量或实际用量及收集到的损耗之和与理论产量或理论用量之间的比较，并考虑可允许的偏差范围。
2、在分析化学中，物料平衡是指在一个化学平衡体系中，某一给定物资的总浓度（即分析化学浓度）与各有关形式平衡浓度之和相等。
学术文献
1、所谓物料平衡，在钢铁企业中主要是指金属料的平衡。
投入品中含铁量多少，出来的产成品中含铁量多少，这之间应当平。
.每一个工序之间投入、产出都进行物料平衡，可以从根本上杜绝由于物料不平衡造成一部分原材料流失。
2、物料平衡是指包括燃料灰分、焦炭、脱硫剂及添加剂在内的固体床料在炉膛、分离器和回料装置组成的系统中形成的动态平衡
3、物料平衡是指产品或物料的理论产量或用量之间的比较,可允许有正常的偏差.因此,品牌个性定位不只是宣传产品,关键是发掘出兼容具体产品的独特风格与经营理念
4、Kw(2)HA的存在形式有HA及A-两种,其浓度和等于HA的分析浓度(所谓酸的分析浓度指未电离酸和已电离酸浓度之和)c:[A-]+[HA]=c(3)这种把一种物质在溶液中存在的各物种浓度之和等于其分析浓度的关系物称为物料平衡
循环流化床锅炉的运行是否正常，是否能够达到额定出力，物料的平衡和热量的平衡是关键。
运行时，实际燃烧份额分配与设计是否相符合，会直接影响运行工况。
参考资料
于志家.《化工过程物料平衡与能量平衡》.大连：大连理工大学出版社，2011。
3高炉物料平衡计算
3高炉物料平衡计算3 高炉物料平衡计算3.1高炉物料平衡计算的意义通过高炉配料计算确定单位生铁所需要的矿石、焦炭、石灰石和喷吹物等数量，这是制定高炉操作制度和生产经营所不可缺少的参数。
而在此基础上进行的高炉物料平衡计算，则要确定单位生铁的全部物质收入与支出，即计算单位生铁鼓风数量与全部产品的数量，使物质收入与支出平衡。
这种计算为工厂的总体设计、设备容量与运输力的确定及制定生产管理与经营制度提供科学依据，是高炉与各种附属设备的设计及高炉正常运转的各种工作所不可缺少的参数。
3.2高炉物料平衡计算的内容物料平衡是建立在物质不灭定律的基础上，以配料计算为依据编算的。
计算内容包括：风量、煤气量，并列出收支平衡表。
物料平衡有助于检验设计的合理性，深入了解冶炼过程的物理化学反应，检查配料计算的正确性。
校验高炉冷风流量，核定煤气成分和煤气数量，并能检查现场炉料称量的准确性，为热平衡及燃料消耗计算打基础。
(1) 原料全分析并校正为100%（表2.1；表2.2；表2.3）；(2) 生铁全分析；（表2.7）(3) 各种原料消耗量（表2.5）；(4) 鼓风湿度，f=1.5%；(5) 本次计算选择直接还原度r d=0.45；(6) 假定焦炭和喷吹物含C总量的1.2%与H2反应生成CH4。
（全焦冶炼可选0.5%-1.0%的C与H2生成CH4。
上述1，2，3原条件已经由配料计算给出，本例仅假定其余各项未知条件，分别为鼓风湿度f=1.5%（12g/m3），富氧率2.5%，氧气浓度98%。
3.2.1根据碳平衡计算风量(1) 风口前燃烧的碳量C风根据碳平衡得：C风=∑C燃-（C）×103- ∑（C）直- C CH4式中C风──风口前燃烧C量，kg；(C)──生铁含C量%；∑C 燃，∑C 直，C CH4 ──分别为燃料带入C 量，直接还原耗C 和生成CH 4的C 量，㎏[2]；按上式分别进行计算：燃料带入的C=m (C )J +m (C )M =360×0.8672+160×0.7624=434.17kg 溶于生铁的C =44.8kg 直接还原耗碳=m (C )Mn+m (C )Si+m (C )P+m (C )Fe=0.7×5512+3.5×2824+0.7×6260+950×0.45×5612=0.15+3+0.68+91.60=95.43kg生成CH 4耗碳=434.17×0.012=5.21 kg风口前燃烧的C 量=434.17-44.8-95.43-5.21=288.73(290.97) kg ，占入炉总碳量的67.01%。
2000M3高炉炉型设计及物料平衡计算1
2000m3高炉炉型设计及物料平衡计算摘要：本设计要求建2000m3炼铁高炉。
设计主要内容包括高炉炉型设计计算及高炉本体立剖图，同时对所设计高炉的特点进行简述。
设计高炉有效容积为2000m3，高径比取2.3，高炉利用系数取值为2.0，据此设计高炉炉型。
设计本着优质、高产、低耗和对环境污染小的宗旨，为日产生铁4000t的高炉提供高炉内型设计。
并对2000m3炼铁高炉进行物料平衡计算，物料平衡计算是炼铁工艺计算中重要组成部分，它是在配料计算的基础上进行的。
整个物料平衡计算有配料计算和物料衡算两部分构成。
在配料计算过程中，进行了原料和燃料的全分析，渣铁成分及含量分析；在物料衡算过程中计算了包括鼓风量、煤气量以及物料收支总量等项内容的计算，并制作物料平衡表。
关键词：高炉发展；高炉炉型；炉型计算；物料平衡配料计算物料衡算物料平衡表绪论最近二十年来，日本和欧盟区的在役高炉座数由1990年的65座和92座下降到28座和58座，下降幅度分别为56.9%和37%，但是高炉的平均容积却分别由1558m3和1690m3上升到4157m3和2063m3，上升幅度为166.8%和22%，这基本代表了国外高炉大型化的发展状况。
高冶炼强度、高富氧喷煤比和长寿命化作为大型高炉操作的主要优势受到大家越来越高的关注和青睐,但是高炉大型化作为一项系统工程,它在立足自身条件的基础上仍须匹配的炼钢、烧结和炼焦能力。
我国近年推出的《钢铁产业发展政策》中规定高炉炉容在300m3以下归并为淘汰落后产能项目，且仍存在扩大小高炉容积的淘汰范围的趋势。
同时国内钢铁产业的快速发展均加速了世界和我国高炉大型化的发展进程。
由于大型化高炉具备的单位投资省、效能高和成本低等特点，从而有效地增强了其竞争力。
20世纪高炉容积增长非常快。
20世纪初，高炉炉缸直径4-5m，年产铁水约100000吨左右，原料主要是块矿和焦炭。
20世纪末，最大高炉的炉缸直径达到14-15m，年产铁水300-400万吨。
3氧气转炉物料平衡与热平衡计算
3转炉炼钢物料平衡和热平衡计算2.1 物料平衡计算2.1.1计算所需原始数据基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表2—1）；金属料——铁水成分和废钢的成分（表2—1）；终点钢水成分（表2—1）；造渣用熔剂及炉衬等原材料的成分（表2—2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及回收率（表2—3）；其他工艺参数（表2—4）。
表2—1 钢种、铁水、废钢和终点钢水的成分设定值*[C]和[Si]按实际生产情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在钢水中设定。
本计算设定的冶炼钢种为Q2752.1.2 物料平衡基本项目收入项 支出项铁水 钢水 废钢 炉渣 熔剂（石灰、萤石、轻烧白云石） 烟尘氧气 渣中铁珠 炉衬蚀损 炉气 铁合金 喷溅表2—2 原材料成分成分 （%） 类别CaO SiO 2 MgO Al 2O 3 Fe 2O 3CaF 2 P 2O 5S CO 2 H 2O C 灰分 挥发分石 灰 88.00 2.50 2.60 1.50 0.50 0.10 0.06 4.64 0.10 萤 石 0.30 5.50 0.60 1.60 1.50 88.00 0.90 0.10 1.50 生白云石36.0.825.1.036.成分（%） 类别C SiMnPS 钢种Q275 设定值 0.30 0.30 0.60 ≤0.045 ≤0.050 铁水设定值 4.20 0.80 0.60 0.200 0.035 废钢设定值 0.30 0.30 0.60 0.030 0.030 终点钢水 设定值*0.15痕迹0.180.0200.02140 0 60 0 20炉衬 1.20 3.078.801.41.614.00焦炭0.58 81.5012.405.52（续）表2—2 原材料成分名称 C Si Mn P S Fe碳素废钢0.16 0.25 0.50 0.030 0.030 余量炼钢生铁 4.20 0.80 0.60 0.200 0.035 余量表2—3 铁合金成分（分子）及其回收率（分母）成分（%）/回收率（%）类别C Si Mn Al P S Fe硅铁—73.00/75 0.50/80 2.50/0 0.05/100.03/1023.92/100锰铁 6.60/90* 0.50/75 67.80/8—0.23/100.13/1024.74/100*10%C与氧生成CO2表2—4 其他工艺参数设定值名称参数名称参数终渣碱度%CaO/%SiO2=3.5渣中铁损（铁珠）为渣量的6%萤石加入量为铁水量的0.5% 氧气纯度99%,余者为N2生白云石加入量为铁水量的2.5%炉气中自由氧含量0.5%(体积比)炉衬蚀损量为铁水量的0.3%气化去硫量占总去硫量的1/3终渣∑（FeO）含量（按（FeO）=1.35(Fe3O3)折算）15%，而（Fe2O3）/∑(FeO)=1/3 即（Fe2O3）=5%，(FeO)=8.25%金属中[C]的氧化产物90%C氧化成CO，10%C氧化成CO2烟尘量为铁水量的1.5%（其中FeO为75%，Fe2O3为20%）废钢由热平衡计算确定，本计算结果为铁水量的13.08，即废钢比为11.56%喷溅铁损为铁水量的1%2.1.3 计算步骤以100Kg铁水为基础进行计算。
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3 高炉物料平衡计算
3.1高炉物料平衡计算的意义
通过高炉配料计算确定单位生铁所需要的矿石、焦炭、石灰石和喷吹物等数量，这是制定高炉操作制度和生产经营所不可缺少的参数。
而在此基础上进行的高炉物料平衡计算，则要确定单位生铁的全部物质收入与支出，即计算单位生铁鼓风数量与全部产品的数量，使物质收入与支出平衡。
这种计算为工厂的总体设计、设备容量与运输力的确定及制定生产管理与经营制度提供科学依据，是高炉与各种附属设备的设计及高炉正常运转的各种工作所不可缺少的参数。
3.2高炉物料平衡计算的内容
物料平衡是建立在物质不灭定律的基础上，以配料计算为依据编算的。
计算内容包括：风量、煤气量，并列出收支平衡表。
物料平衡有助于检验设计的合理性，深入了解冶炼过程的物理化学反应，检查配料计算的正确性。
校验高炉冷风流量，核定煤气成分和煤气数量，并能检查现场炉料称量的准确性，为热平衡及燃料消耗计算打基础。
(1) 原料全分析并校正为100%（表2.1；表2.2；表2.3）；
(2) 生铁全分析；（表2.7）
(3) 各种原料消耗量（表2.5）；
(4) 鼓风湿度，f=1.5%；
(5) 本次计算选择直接还原度r d=0.45；
(6) 假定焦炭和喷吹物含C总量的1.2%与H2反应生成CH4。
（全焦冶炼可选0.5%-1.0%的C与H2生成CH4。
上述1，2，3原条件已经由配料计算给出，本例仅假定其余各项未知条件，分别为鼓风湿度f=1.5%（12g/m3），富氧率2.5%，氧气浓度98%。
3.2.1根据碳平衡计算风量
(1) 风口前燃烧的碳量C风根据碳平衡得：
C风=∑C燃-（C）×103- ∑（C）直- C CH4
式中C风──风口前燃烧C量，kg；
(C)──生铁含C量%；
∑C 燃 ，∑C 直 ，C CH4 ──分别为燃料带入C 量，直接还原耗C 和生成CH 4
的C 量，㎏[2]；
按上式分别进行计算：
燃料带入的C=m (C )J +m (C )M =360×0.8672+160×0.7624=434.17kg 溶于生铁的C =44.8kg
直接还原耗碳=m (C )Mn+m (C )Si+m (C )P+m (C )Fe
=0.7×
55
12+3.5×
28
24+0.7×
62
60+950×0.45×
56
12
=0.15+3+0.68+91.60=95.43kg
生成CH 4耗碳=434.17×0.012=5.21 kg
风口前燃烧的C 量=434.17-44.8-95.43-5.21=288.73(290.97) kg ，占入炉总碳量的67.01%。
(290.97\434.17)
(2)风量计算（V 风） 根据氧平衡可得：
0.29f
0.21Q 0.933c ）C m V 2
o
风燃
风+-⨯'⨯=
∑（
其中 32
22.4
1816O)
V(H V(O)
Q M
2M
o 2⨯⎥⎦⎤⎢⎣
⎡
⨯
+=）（
式中 ∑⨯'⨯0.933c m(C)风燃──风口前燃烧的C 所需氧量（m³），(∑燃)m(C 为燃烧带入C 量，风c '为C 在风口前的燃烧率)；
Q 2o ──为燃料带入的氧量（M 为煤粉，V （O ）M ，V （H 2O ）M 为煤带入的氧和H 2O 量）；
0.21+0.29f ──鼓风含氧浓度（f 为鼓风湿度）[2]。
据原料供应情况，本高炉仅喷煤，将上式分别进行计算： 鼓风含氧浓度=0.21+0.29×0.015=0.2144 m 3/ m 3 燃料带入氧量=160×（0.0446+0.0079×
18
16）×32
22.4=5.78 m³
风口前C 燃烧所需氧量=434.17*0.67×0.933=271.40 m 3 每吨生铁鼓风量=
0.2144
5.78271.4-=1238.89 m 3
3.2.2 煤气成分及数量计算
(1) 计算CH 4量
由燃料带入的m C 生成CH 4的量=5.78×12
22.4=10.78 3
焦炭挥发分含CH 4量=360×0.0003×
16
22.4=0.15 m 3
进入煤气的CH 4量=10.78+0.15=10.93 m 3
(2)入炉总H 2量=鼓风带入H 2+焦炭带入H 2+煤粉带入H 2 即入炉的总H 2量=1238.89×0.015+360×（0.0006+0.004）×
2
22.4
+160×（0.0507+
18
2
0.0079⨯）×
2
22.4
=18.58+18.54+92.42=129.54 m 3
设喷吹条件下有40%的H 2参加还原，则参加还原的H 2量
=129.54×0.4=51.81m 3
生成CH 4的H 2量=10.78×2=21.56 m 3
进入煤气的H 2量=129.54-51.81-21.56=56.17 m 3
2
H i r =
950
22.4
5632
51.81⨯
⨯
=9.08%（假定用H 2还原的铁氧化物中，1/3用于还原
Fe 2O 3，2/3用于还原FeO ）
(3)由Fe 2O 3→FeO 生成CO 2的量=1666.82×0.7099×
16022.4=165.65 m 3 由FeO→Fe 生成CO 2的量=950×（1-0.45-0.0908）×5622.4=174.49 m 3 由MnO 2→MnO 生成的CO 2的量=1666.82×0.0003×
87
22.4
=0.128 m 3
另外，H 2参加还原反应，相当于同体积的CO 2所参加的反应，所以CO 2的生成量中应该减去51.81m 3，总计间接还原生成的CO 2量为
165.65+174.49+0.128-51.81=288.45m 3
各种炉料分解或者带入的CO 2 量=焦炭的CO 2量+矿石的CO 2 量
=360×0.0033×
44
22.4+1666.82×0.0154×
44
22.4=13.67 m 3
因此，煤气的总CO 2量=288.45+13.67=302.12 m 3 (4)风口前碳素燃烧生成的CO=290.97 ×12
22.4=543.14 m 3
元素直接还原生成CO 的量=95.43×
12
22.4
=178.13 m 3 焦炭挥发分中CO 的量=360×0.0033×12
22.4=2.22 m 3
间接还原消耗CO 量=288.45m 3
煤气中总CO 的量=543.14+178.13+2.22-288.45=435.04 m 3 (5)总N 2的量=煤焦风V V V ++=1238.89×(1-0.01)×0.79
+360×0.005×
28
22.4+160×0.0051×
28
22.4
=968.93+1.44+0.65=971.02 m 3
根据以上计算结果，列出煤气组成表3.1
成分 CO 2 CO N 2 H 2 CH 4 总计 Vg / V 风 M 3 302.12 435.04 971.02 56.17 10.78 1775.13 1.432 %
17.01
24.50
54.70
3.16
0.60
100.00
3.2.3 编制物料平衡表
（1）计算鼓风量： 1 m 3鼓风质量=
4
.2218
015.028985.079.032985.021.0⨯+⨯⨯+⨯⨯=1.28 kg / m 3
全部鼓风质量=1238.89×1.28=1585.78 kg （2）计算煤气的质量
22.4
2
0.0316160.0060280.5470280.2450440.1701m 13⨯+⨯+⨯+⨯+⨯=
煤气的质量
=1.03 kg/ m
3
全部煤气质量=1775.13×1.34=2378.67 kg （3）水分计算
炉料带入水分=360×0.048=17.28 kg 煤粉带入水分=160×0.0079=1.26 kg H 2还原生成的水分=51.81×
22.4
18=41.63 kg
所以水分的总质量=17.28+1.26+41.63=60.17 kg
（4）炉料机械损失=2214.23-2186.82-17.28-1.26=8.87 kg 根据上述结果，列出物料平衡，如下表3.2
表3.2物料平衡表
序号 收入项 Kg 序号 支出项 Kg 1 原燃料 2186.82 1 生铁 1000.00 2 鼓风 1585.78
2 炉渣 352.02
3 煤气 2378.67
4 水分 60．17
5 炉尘 8.87 共计 3772.
6 共计 3799.73
绝对误差
0.240%
相对误差
0.23%
一般要求物料计算的相对误差应在0.3%以下，故本计算符合要求。