高炉炼铁实际的计算

经选矿造块处理的赤铁矿，含脉石为 6.0%，计算冶炼一吨生铁需要多少赤铁矿(生铁含Fe ＝93%，保留小数点后两位)
解：Fe2O3的理论含铁量为：56×2/(56×2+16×3)×100%＝70%
赤铁矿中含Fe2O3为：100%-6%＝94%
冶炼1t生铁可需的赤铁矿量为：0.93/(70%×94%＝1.41t
答：冶炼1t生铁需赤铁矿1.41t。

矿批重40t/批，批铁量23t/批，综合焦批重12.0t/批，炼钢铁改铸造铁，[Si]从0.4%提高到1.4%，求(1)矿批不变，应加焦多少？(2)焦批不变应减矿多少？
解：加焦：△K＝△[Si]×0.04×批铁量＝1.0×0.04×23.0＝0.920t/批
减矿：△P＝矿批重-矿批重×焦批重/焦批重+△[Si]×0.04×批铁量
＝40-(40×12)/(12+1.0×0.04×23)
＝2.85t/批
答：矿批不变，应加焦0.92t/批；如焦批不变，应减矿2.85t/批。

某厂喷吹用煤进厂时含水6%，价格为250元/t，加工成合格的煤粉，含水1%，加工费用50元/t煤，喷吹费用15元/t煤，计算入炉煤粉价。

解：加工1吨煤粉需用原煤(1-1%)/(1-6%)＝1.053t
入炉煤粉价为1.053×250+50+15＝328.3元/t
答：入炉煤粉价为328.3元/t。

某高炉不喷吹燃料，焦炭批重为5000kg，风温由1000℃下降到700℃，每批料应增加多少焦炭？(风温影响焦比的系数β＝0.05)
解：根据公式：每批料燃料增减量＝β·(△t/100)×燃料批重kg/批
则：每批焦炭增加量＝β·(△t/100)×批重
＝0.05×(300/100)×5000
＝750kg/批
答：每批料应增加焦炭750kg。

某高炉干焦批重6t，焦炭含碳86%，焦炭燃烧率为70%，大气温度f＝1%，计算风量增加150m3/min时，每小时可多跑几批料？
解：含氧量增加：150×[0.21(1-1%)+0.29×1%]＝31.62m3/min
每批料价需氧气量：6×1000×0.86×0.7×0.933＝3370.0m3
每小时可多跑料：31.62×60/3370.0＝0.56批
答：每小时可多跑料0.56批。

某高炉全风操作时平均风量为1700m3/min，平均每小时生铁产量为80t，因故减风200m3 /min，2h后加风100m3/min，共3h，求影响的产量。

解：GP′＝80×[200×2+(200-100)]/1700＝23.5t
答：影响产量23.5t。

某高炉全风量为2000m3/min，小时出铁量70t/h，由于某种原因减风100m3/min，共5h，其影响的产量为多少？
解：T铁'＝T铁·t·V'/V＝70×5×100/2000＝17.5t
答：影响产量17.5t。

某高炉原燃料消耗量为：烧结矿1.680t/t·Fe，硅石0.017t/t·Fe，焦炭0.480t/t·Fe，煤粉0. 06t/t·Fe，其中[Si]=0.60%，焦炭灰分14.0%，煤粉灰分20.0%，烧结矿石TFe＝57%，F eO＝10.0%，如果炉料中铁全部进入生铁，燃料灰分全部进入炉渣，除[Si]外，其它非铁元素还原对脉石的影响不计，求渣量。

解：渣量＝矿批×[1-(TFe-56/72×FeO)×160/112-FeO]+焦比×焦灰分
+煤比×煤灰分+硅石-铁量×60/28×[Si]
＝1.68×[1-(0.57-0.1×56/72)×160/112-0.1]+0.48×0.14
+0.06×0.2+0.017-1.0×60/28×0.006
＝0.414t/t·Fe
答：渣量为0.414t/t·Fe。

烧结矿碱度从1.25降到1.15，已知烧结矿含SiO2为13.00%，矿批为20t/批，如全部使用烧结矿，如何调整石灰石用量？(石灰石有效CaO为50%)
解：一吨烧结矿需加石灰石量：13.00%×(1.25-1.15)/0.5＝26kg/t
当矿石批重为20t时，全部使用烧结矿时，每批加石灰石
26×20＝520kg/批
答：每批加石灰石520kg。

某高炉有效容积2500m3，日消耗烧结矿9000吨，球团矿1250吨，焦炭2500吨，其中，烧结矿TFe＝54%；球团矿TFe＝65%；冶炼炼钢铁[Fe]＝95%。

求：(1)高炉利用系数；(2)焦炭负荷；(3)焦比。

解：(1)高炉利用系数＝(9000×0.54+1250×0.65)/(0.95×2500)
＝2.39t/(m3·d)
(2)焦炭负荷＝(9000+1250)/2500＝4.10t/t
(3)焦比＝2500/(2.39×2500)×1000＝418.7kg/t
答：高炉利用系数为2.39t/(m3·d)，焦炭负荷为4.10t/t，焦比为418.7kg/t。

某高炉炉缸直径D＝9.8m，低渣口中心线距离铁口中心线高度1.5m，求该高炉炉缸安全容铁量是多少？(生铁比重取y＝7.0t/m3，取安全系数＝0.6)
解：铁口中心线距渣口中心线高h＝1.5m
则安全容铁量＝0.6πd2rh/4＝0.6×3.14/4×9.82×7.0×1.5＝475.0t
答：炉缸安全容铁量为475.0t。

某2000m3高炉，矿批重56t，焦批重14t，石灰石每批250kg，ρ取16%，求每批料在炉内体积。

(注：ρ为炉料在炉内的压缩率，矿石、焦炭、石灰石的体积密度分别为1.8t/m3、0.5t/m3和1.6t/m3)
解：V＝(56/1.8+14/0.5+0.25/1.6)/(1+0.16)＝51.1m3
答：每批料的炉内体积为51.1m3。

某高炉2000m3，风压0.327MPa，炉顶压力0.179MPa，T缸＝1873K，T顶＝687K，V0＝78m3/s，求煤气在炉内停留时间？
解：由公式t停＝3.13V有效×273(P风+P顶)/V0(T知+T顶)
＝3.13×2000×273(3.27+1.79)/78×(1873+687)
＝4.33S
答：煤气在炉内的停留时间为4.33S。

某高炉焦比为600kg/t·Fe时，风温为1050℃，湿分为16g，计算风温由1050℃提高到11 00℃时，节省的焦炭量？(设不同风温水平时影响焦比的系数为a＝0.04%)
解：由ΔK＝a(t1-t0)k0
因湿分影响的风温为6×16＝96℃
故换算为干风温分别为954℃，1004℃
所以ΔK：0.0004×(1004-954)×600＝12kg/t·Fe
答：节省焦炭量为12kg/t·Fe。

某高炉炉顶煤气中CO2为17.6%，CO为24.3%，CH4为0.3%，N2为56.7%，求CO利用率。

解：ηCO＝CO2/(CO2+CO)＝17.6/(17.6+24.3)×100%＝42%
答：一氧化碳的利用率为42%。

某高炉使用烧结矿，其含Fe量由58.47%下降到57.5%，原矿批为56t，焦批为14t，焦比528kg/t·Fe，求负荷变动量(注：ηFe取0.997)
解：当矿批不变调整焦批时，每批焦炭变动量为
ΔK＝PCFe后-Fe前ηFeC/0.95
＝56×(0.75-0.5849)×0.997×528/0.95
＝-301kg
负荷变动量＝变动后负荷/原负荷＝0.301/56＝0.0054t/t
答：应加重负荷0.0054。

某高炉冶炼经验得出，生铁中[Si]±0.1%，影响焦比10kg，当该高炉每批料出铁量为3600 kg时，生铁[Si]由0.4%上升到0.6%，应调整多少焦量？
解：△K＝△[Si]×10×E×H＝(0.6-0.4)%×10×3600＝72kg
答：每批焦炭应增加72kg。

某高炉有效容积300m3，焦炭固定碳含量85%，Cф燃烧率＝0.65，干风系数W＝1.1，冶炼强度1.5，请计算风口前碳燃烧所需风量为多少？
解：Vb＝(W÷0.324)Vu·i·CK·Cφ
＝(1.1÷0.324)×300×1.5×0.85×0.65
＝844(m3/min)
答：该高炉风口前碳燃烧所需风量为844m3/min。

已知：某高炉矿种为：烧结矿7000kg/批，含Fe50.8%，含S0.028%，海南矿500kg/批，含Fe54.8%，含S0.148%，锰矿170kg/批，含Fe12.0%，焦批为2420kg/批，含S为0.7 4%，求硫负荷。

(保留到小数点后两位)
解：每批料带入的Fe量为
7000×0.508+500×0.548+170×0.120＝3850.4kg
每批料带入的硫量为
7000×0.00028+500×0.00148+2420×0.0074＝20.608kg
每批出铁量为3850.4/0.94＝4096.17kg
硫负荷＝20.608/4096.17×1000＝5.03kg/t·Fe
答：硫负荷为5.03kg。

已知：某高炉料批组成为：烧结矿44t，球团矿11t，烧结矿含铁量56%，球团矿含铁量6 0%，二次铁间下料20批，渣铁比300kg/t，冶炼炼钢铁。

求(1)该高炉的批出铁量为多少？
(2)这次铁应该出铁多少？(3)这次铁应该出渣多少？(炼钢铁[Fe]＝95%)
解：(1)每批出铁量＝(44×0.56+11×0.60)/0.95＝32.88t
(2)这次铁应出铁量＝32.88×20＝657.6t
(3)这次铁应出渣量＝657.6×300/1000＝197t
答：(1)该高炉的批出铁量为32.88t；(2)这次铁应该出铁657.6t；(3)这次铁应该出渣量19 7t。

已知风量3200m3/min，漏风率8%，鼓风湿度10%，富氧率3%，煤气中含N253.5%，求高炉煤气发生量。

解：实际进入炉内的风量为：3200m3/min×(1-0.8)＝2944m3/min
加湿、富氧鼓风以后，风中含氧量为
(1-0.1)×(21%+3%)+0.5×0.1＝22.6%
所以鼓风中含N2量为(100-22.6)×100%＝77.4%
按N2平衡求煤气量2944×77.4%/53.5%＝4259m3/min
答：煤气量为4259m3/min。

已知高炉用风机的送风能力为600m3/min，风口10个，直径95mm，求出风口风速。

解：V＝Q(F×60)＝600÷(10×0.7854×0.0952×60)＝141m/s
答：该高炉风速为141m/s。

已知矿批21.6t，焦批6.0t，烧结矿和块矿分别含铁45.5%，44.25%，生铁含Fe92%，Fe 进入生铁98.4%，当风温由1030℃提高到1080℃时，求焦比多少？在焦批不变时矿批多少？(±100℃风温影响焦比4%，熟料率95%)
解：每批出铁＝21.6t×(45.5%×95%+44.25%×5%)×98.4%÷92%＝10.5t批焦比＝6000kg/10.5t＝571kg/t·Fe
风温在1000℃范围内，±100℃影响焦比按4%计算
则风温提高1080℃-1030℃＝50℃时
焦比为571×(1-50/100×0.04)＝560kg/t·Fe
在焦批不变的情况下：
现批铁×现焦比＝原批铁×原焦比
现矿批×0.486×现焦比＝原矿批×0.486×原焦比
现矿批＝21.6×0.486×571/(0.486×560)＝22.0t/批
答：焦比为571kg/t·Fe，而当焦批不变时矿批为22.0t/批。

已知某高炉每天下料145批，焦批重14t，f=1.0%，C焦=84.87%，Cφ=75%，1kgC燃料需要的氧量为0.933m3，求每分钟实际入炉风量。

解：V＝0.933C焦CφKN/(0.21+0.29f)
＝0.933×0.8487×0.75×14000×145/[(0.21+0.29×0.01)×1440]
＝3932m3/min
答：每分钟实际入炉风量为3932m3/min。

已知一吨铁的渣量为750kg，渣中SiO2＝40%，每批料出铁量为10.0t，炉渣碱度变化0.1，假定石灰石有效碱度为50%，则每批料的石灰石变动量为多少？
解：由μ′＝μ×(SiO2)×ΔR0/CaO有效
得μ′＝750×40%×0.1×10/0.5＝600kg/批
答：每批料的石灰石变动量为600kg。

假定以100m3鼓风为基准，其鼓风湿度为f＝2.0%，计算炉缸煤气成份的百分含量？(以1 00m3鼓风计算)
解：由反应式2C焦+O2+(79/21)N2＝2CO+(79/21)N2
得一个O2将生成两个CO
CO＝[(100-f)×0.21+0.5×f]×2
＝[(100-2)×0.21＋0.5×2]×2
＝43.16m3
N2＝(100-f)×0.79=98×0.79＝77.42m3
H2＝100×2%＝2.00m3
∴CO+H2+N2＝122.58m3
∵CO＝43.16/122.58×100%＝35.21%
N2＝77.42/122.58×100%＝63.16%
H2＝2/122.58×100%＝1.63%
答：炉缸煤气成份CO为35.21%，N2为63.16%，H2为1.63%。

矿批重40t/批，批铁量23t/批，综合焦批量12.121t/批，炼钢铁改铸造铁，[Si]从0.4%提高到1.4%，求[Si]变化1.0%时，(1)矿批不变，应加焦多少？(2)焦批不变减矿多少？
解：矿批重不变
ΔK＝Δ[Si]×0.04×批铁量＝1.0×0.04×23＝0.92t/批
焦批不变
ΔP＝矿批重-(矿批重×焦批重)/(焦批重+Δ[Si]×0.04×批铁量)
＝40-(40×12.121)/(12.121+1.0×0.04×23)
＝2.822t/批
答：矿批不变，应加焦0.92t/批；焦批不变，应减矿2.822t/批。

某有效容积1260m3高炉，矿批重30t，焦批重8t，压缩率为15%，求：从料面到风口水平面的料批数(冶炼周期)。

(γ矿取1.8，γ焦取0.5，工作容积取有效容积的85%)
解：工作容积＝1260×0.85＝1071
每批料的炉内体积＝(30/1.8+8/0.5)×0.85＝27.77m3
到达风口平面的料批数＝1071/27.77≈39
答：经过39批料到达风口平面。

某高炉有效容积2000m3，日消耗烧结矿7000吨，球团矿1000吨，焦炭2000吨，其中，烧结矿TFe=54%；球团矿TFe=65%；冶炼炼钢铁[Fe]=95%。

求：(1)高炉利用系数；(2)焦炭负荷；(3)焦比。

解：(1)高炉利用系数＝(7000×0.54+1000×0.65)/(0.95×2000)
＝2.33t/(m3·d)
(2)焦炭负荷＝(7000+1000)/2000＝4.0t/t
(3)焦比＝2000/(2.33×2000)×1000＝429kg/t
答：高炉利用系数为2.33t/(m3·d)，焦炭负荷为4.0t/t，焦比为429kg/t。

高炉全风操作时平均每小时下料8批，每批料出铁量为20.8t，因故减风，其中前2h下料1 5批，后2h下料15.5批，求影响产量。

解：由公式：GP′＝Gch.ΣTi(N-N′)
＝20.8×[(8-15÷2)×2+(8-15.5÷2)×2
＝31.2t
答：影响产量31.2t。

某750m3高炉日产生铁2000t，干焦炭消耗700t，煤粉消耗320t，计算高炉有效容积的利用系数、焦比、煤比、综合冶炼强度。

解：利用系数：2000/750＝2.667t/(m3·d)
焦比：700/2000＝0.35t/t＝350kg/t
煤比：320/2000＝0.16t/t＝160kg/t
综合冶强：(700+320×0.8)/750＝1.275t/(m3·d)
答：高炉有效容积的利用系数、焦比、煤比、综合冶强分别为2.667t/(m3·d)，350kg/t，1 60kg/t，1.275t/(m3·d)。

某750m3高炉正常日产量2000t生铁，风量1800m3/min。

某日因故减风至1000m3/min。

两小时后恢复正常。

问：减风影响生铁产量多少t？
解：设影响生铁产量X则：
2000/(1800×24×60)＝X/[(1800-1000)×2×60]
X＝74.07t
答：减风影响生铁产量74.07t。

某厂喷吹煤进厂时含水8.0%，价格为300元/t，加工成合格的煤粉后含水1.0%，加工费6 0元/t煤，喷吹费用15元/t煤，计算入炉煤粉价。

解：加工吨煤粉需煤量为：(1-1%)/(1-8%)＝1.076t
入炉吨煤成本为：1.076×300+60+15＝397.8元
答：入炉煤粉价为397.8元/t。

某高炉风量5000m3/min，工业氧纯度为96%，富氧率3%，富氧前后风量不变。

问：富氧流量是多少？
解：(0.96-0.21)×Q氧/5000＝3%
Q氧＝200m3/min
答：富氧流量约为200m3/min。

某高炉干焦批重8.0t，焦炭含碳84%，焦炭燃烧率为70%，f＝1%，计算风量增加100m3 /min时，每小时可多跑几批料？
解：风量增加后所增加的含氧量：100[0.21(1-1%)+0.29×1%]＝21.08m3/min 每批焦碳燃烧所需氧量：8×1000×0.84×0.7×0.933＝4388.832 m3
每小时可多跑料：21.08×60/4388.832＝0.288≈0.29批
答：每小时可多跑0.29批料。

某高炉焦比为600kg/t·Fe时，风温为1050℃，湿分为16g，计算风温由1050℃提高到11 00℃时，节省的焦炭量。

(设不同风温水平影响焦比系数为Q＝0.04%)
解：由ΔK＝a×(t1-t0)-K0
因湿分影响的风温为6×16＝96°
故换算为干风温分别为954°和1004°
所以：ΔK＝0.04%×(1004-954)×600＝12kg/t·Fe
答：节省焦炭12kg/t。

某高炉炉顶煤气中CO2为17.6%，CH4为0.3%，N2为56.7%，求CO利用率。

(精确到小数点后1位)
解：ηCO＝CO2/(CO+CO2)×100%＝17.6/(17.6+24.3)×100%＝42.0%
答：CO利用率为42.0%。

某高炉全风量为2000m3/min，小时出铁量70t/h，由于某种原因减风100m3/min，共5h，其影响的产量是多少？
解：T铁′＝T铁×t×V′/V＝70×5×100/2000＝17.5t
答：影响产量为17.5t。

某高炉使用烧结矿，含Fe量由58.49%下降到57.5%，原矿批为56t，焦批为14t，焦比5 28kg/t·Fe，求负荷变动量(ηFe取0.997)。

解：当矿批不变调整焦批时，每批焦炭变动量为：
ΔK＝P×(Fe后-Fe前)×ηFe×C/0.95
＝56×(0.575-0.5849)×0.997×528/0.95
＝-307kg
当焦批不变调整矿批时，调整后的矿批重量为：
P后＝P前×Fe前/Fe后＝56×0.5849/0.575＝56.964t
即：每批矿需多加56.964-56＝0.964t
答：如矿批不变，则焦炭批重减307kg；如焦批不变，矿石批重增加964kg。

某高炉冶炼经验得出，生铁中[Si]±0.1%，影响10Kg，当该炉每批料出铁量为3600kg时，生铁[Si]由0.4%上升到0.6%时应调整多少焦量？
解：△K＝△[Si]×10×E×H＝(0.6-0.4)/0.1×10×3600/1000＝72kg
答：每批焦炭应增加72kg。

已知：烧结矿TFe53.25%，球团矿TFe64.50%。

焦批6.45t，矿批22t，100%烧结矿。

如保持矿批和焦比不变，以2t球团矿代替2t烧结矿，计算焦批变动量。

解：设变料后焦批为X
X＝6.45(20×0.5325+2×0.645)/(22×0.5325)＝6.574t
变料后应增加焦炭量6.574-6.450＝0.124t/批
答：变料后应增加焦炭量0.124t/批。

烧结矿碱度从1.25降到1.10，已知烧结矿含SiO2为12.72%，矿批为20t/批，如何调整石灰石用量。

解：一吨烧结矿需加石灰石量：12.72%×(1.25-1.10)/0.5＝38kg
当矿石批重为20吨时，全部使用烧结矿时，每批加石灰石：
20×38＝760kg
使用40%烧结矿时，每批加石灰石是：20×40%×38＝304kg
故应该调整用量。

答：根据计算石灰石变动量相应调整用量。

已知：某高炉矿种为：烧结矿7000kg/批，含Fe：50.8%，含S：0.028%，海南矿500kg/批，含Fe：54.8%，含S：0.148%，锰矿170kg/批，含Fe：12.0%，焦碳为2420kg/批，含S为0.74%，求硫负荷。

(精确到小数点后1位)
解：每批料带入的铁量为：
7000×0.508+500×0.545+170×0.12＝3848.9kg
每批料带入的硫量为：
7000×0.00028+500×0.00148+2420×0.0074＝20.6kg
硫负荷＝20.6/(3848.9/0.95)×1000＝5.1kg
答：硫负荷为5.1kg。

已知焦炭含碳82%，焦比580kg，求冶炼1t生铁需要多少风量?
解：风口前碳不完全燃烧反应2C+O2＝2CO
燃烧1kg碳需O2量＝22.4/24m3/kg
冶炼1t生铁需风量＝22.4×82%/(24×0.21)×580＝2114m3/t
答：冶炼1t生铁需风量2114m3。

已知某高炉风量为5000m3/min，高炉煤气中含N2为50%，若不计焦炭及喷吹带入的N2量，计算高炉煤气量。

解：由N2平衡得：V煤气＝5000×79%/50%＝7900m3
答：该高炉煤气量为7900m3/min。

已知某高炉焦炭批重G焦＝815kg，焦炭灰分含量A＝12%，CaO焦＝6.0%，
SiO2焦灰＝58.9%，当炉渣碱度R＝1.25时，计算焦炭造渣所需CaO量为多少？
解：所需CaO量＝G焦×A×(SiO2焦灰×R-CaO焦灰)
＝815×0.12×(0.589×1.25-0.06)
＝66.14kg/批焦
答：需要CaO量为66.14kg/批焦。

已知某高炉煤气发热值Q高＝3200KJ/m3，焦炉煤气发热值Q焦＝1800KJ/m3，要求混合后的发热值Q混达到4500KJ/m3，当一座热风炉每小时耗煤气量为3000m3时，计算一座热风炉需混入焦炉煤气量为多少？
解：V＝(Q混-Q高)÷(Q焦-Q高)×100%
＝(4500-3200)÷(18000-3200)×100%
＝8.78%
需混入量＝3000×8.78%＝263m3/h
答：需混入焦炉煤气量为263m3/h。