整合版高炉炼铁计算部分.docx
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整合版高炉炼铁计算部分
高炉炼铁部分
1.>某高炉的有效容积为2516m3,其炉缸安全容铁量为459t,若每昼夜生铁量按5600t计算,且每次铁量波动系数取1.2,求此高炉每昼夜要安排多少次铁?
(取整数位)
答:
N=5600×1.2/459=14.64≈15次
2.>某750m3高炉正常日产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?
答:
设减风生铁产量x
2000/(1800×24×60)=x/[(1800-1000)×2×60]
得x=74.07t
3.>某高炉料批组成为:
烧结矿44t,球团矿11t,烧结矿含铁量56%,球团矿含铁量为60%,二次铁间下料20批,渣铁比300kg/t,冶炼制钢铁Fe%=94%,求本次铁应出渣量多少?
答:
出铁量=(烧结矿×Fe%+球团矿×Fe%)/94%
=44×56%+11×60%)/0.94=33.2t
本次铁出铁量=批出铁量×料批数=33.2×20=664t
本次铁出渣量=664×300=199200kg=199.2t
4.>某高炉平均小时料批为7.5批,矿批为26t,矿石含铁为58%,两炉铁堵口间隔时间为2小时,计算平均每炉铁的理论铁量为多少?
解:
理论出铁量=26×58%/0.94×7.5×2=238.29(吨)
5.>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60%;冶炼制钢铁Fe%=94%,求该高炉的批出铁量是多少?
解:
出铁量=(烧结矿×Fe%+球团矿×Fe%)/94%
=44×56%+11×60%)/0.94=33.2t
6.>已知:
某高炉每批料中烧结矿24t,球团矿11t。
其中:
烧结矿含铁量为58%,球团矿含铁量为62%,冶炼制钢铁,二次铁间下料批数为18批。
求:
这次应该出铁多少?
(保留一位小数)(同3得)
解:
出铁量=(烧结矿×Fe%+球团矿×Fe%)/94%×18
=(24×58%+11×62%)/94%×18
=369.77t
7.>某高炉全天上渣放量为1400t,下渣排放量为600t,问该高炉全天上下渣比是多少?
解:
1400/600=2.3
8.>某高炉5月份每天出铁12次,由于各种原因造成不正点出铁93次,求该炉5月份的正点出铁率是多少?
解:
正点出铁率=1-93/12×31=75%
9.>某高炉出铁口孔径为50mm,铁口深度1.6m,已知炮泥堆比重为2000kg/m3,堵口时附在炉墙上泥包消耗的泥量为30kg,问该次堵铁口需要打泥量为多少?
(不考虑堵泥被压缩、铁口孔道为圆柱体)
解:
(0.05/2)2×3.14×1.6×2000+30=36.28(Kg)
10.>某厂一号高炉炉缸直径8.6m,死铁层高1.1m,铁水比重7t/m3,求该高炉死铁层的容铁量是多少?
答:
π4.3²×1.1×7=447.05t
11.>某高炉炉缸直径9.6m,死铁层高1m,铁水比重7t/m3,该高炉大修需放掉死铁层的积铁,问用80t的铁水罐需要几个?
解:
死铁层容铁量=π/4D2·h·r=3.14/4×9.62×1×7=506.42t
放积铁需铁罐数=积铁量/单罐盛铁=506.42/80=6.33个
答:
该高炉放积铁需7个铁水罐。
12.>某高炉的炉缸直径为5.0m,铁口中心线标高为7m,上、下渣口中心线标高分别为8.4m和8.3m,求该高炉的炉缸安全容铁量?
(铁水比重为7.0t/m3,容铁量安全系数为0.6)
解:
T=π/4D2·h·r·R=3.14/4×52×1.3×0.6×7=107.2t
答:
该炉炉缸安全容铁量为107.2t。
13.>已知炉缸直径8.8m,停炉末次铁出完以后,铁面到炉底侵蚀底面距离1.6m,炉缸容铁量系数0.6,求炉缸内的残铁量是多少?
解:
T=1/4D2πhrk=1/4×8.82×3.14×1.6×7.0×0.6=408.5t
答:
该炉炉缸内的残铁量为408.5t。
14.>已知烧结矿和块矿含铁分别为47.55%,45.50%,熟料率95%,焦批6.0t,负荷3.8,料速10批/h,喷吹煤粉12.5t/h,试计算焦比、煤比、燃料比和综合焦比?
(置换比0.7,Fe元素进入生铁98.4%,生铁含Fe92%)
解:
矿石批重=6.0×3.8=22.8t
其中烧结矿22.8×95%=21.66t
块矿22.8×5%=1.14t
每批出铁=(21.66×47.55%+1.14×45.50%)×98.4%/92%=11.57t
焦比=6.0/11.57=0.519t/t·Fe
煤比=12.7÷10/11.57=0.110t/t·Fe
燃料比=0.519+0.110=0.629t/t·Fe
综合焦比=0.519+0.110×0.7=0.596t/t·Fe
答:
该炉焦比519kg/t·Fe,煤比110kg/t·Fe,燃料比629kg/t·Fe,综合焦比596kg/t·Fe。
15.>已知某高炉有效容积300m3利用系数2.0,焦比为0.60t/t,求小时煤气发生量?
(产气率3300Nm3/t·焦)
解:
冶炼强度I=η×K=2.0×0.60=1.20
每小时耗焦量:
1.20×300/24=15t/h
煤气发生量:
15×3300=49500Nm3/h
每小时煤气发生量为49500Nm3/h。
16.>高炉日产生铁2450t,消耗焦炭894.25t,喷吹煤粉294t,计算该高炉的燃料比是多少?
解:
燃料比=(894.25+294)×1000/2450=485kg/t
该高炉的燃料比为485kg/t。
17.>某厂一号高炉某次出铁120t,两次出铁间的下料批数为16批,每批料的理论出铁量为7t,计算此次铁的铁量差并判断是多出铁或是少出铁?
解:
铁量差=两次铁间下料批数×理论出铁量-实际出铁量
=16×7-120=-8t
铁量差为-8t,此次铁是多出铁了。
18.>某高炉日上料244批,每批出铁9.5t,实际出铁2346t,求铁量差是多少?
解:
铁量差=理论出铁量-实际出铁量=244×9.5-2346=-28t
该高炉日铁量差为-28t。
19.>某高炉日出渣总量为2400t,其中上渣量为1650t,求上下渣比为多少?
解:
上下渣比=上渣量/下渣量=1650/(2400-1650)=2.2倍
该炉的上下渣比为2.2倍。
20.>某高炉从铁口放出炉渣50t,一个渣口放出炉渣85t,另一个渣口放出炉渣65t,计算上下渣比是多少?
解:
上下渣比=上渣量/下渣量=(85+65)/50t=3/1
答:
该炉的上下渣比为3/1。
21.>某高炉一次铁的上渣量为140t,下渣量为40t,计算出上下渣比。
解:
上下渣比=上渣量/下渣量=140/40=3.5
答:
该高炉的上下渣比为3.5。
22.>某高炉6月8日全日平均炉渣中的CaO为37.12%,SiO2为34.24%,MgO为2.35%,求该高炉当月三元碱度R2是多少?
解:
R3=(CaO+MgO)/SiO2=(37.12%+2.35%)/34.24%=1.153倍
答:
该高炉日平均三元碱度为1.153倍。
23.>某厂三号高炉日产制钢铁1800t,日耗焦炭756t,当日每吨铁喷煤88kg/t·Fe,计算该高炉当日的综合焦比K综是多少?
答:
综合焦比=焦比+煤比×置换比=
508Kg/t
24.>已知某高炉规定作业时间为350天/年,休风时间为5天/年,求该高炉的休风率?
答:
25.>经选矿造块处理的赤铁矿,含脉石为6.0%,计算一吨生铁需要多少赤铁矿?
(生铁Fe=93%;赤铁矿成份为Fe2O3)
答:
26.>已知烧结矿中含Fe为45.5%,TiO2为9.58%。
渣中(TiO2)23.50%,生铁中(Ti)0.18%,(Fe)94.5%,总铁损5.0%,求吨铁渣量是多少?
(注Ti原子量48)
答:
冶炼1吨生铁需金属铁:
(1+5%)×1000×94.5%=992.25(kg/t·Fe)
冶炼1吨生铁需烧结矿:
992.25/45.5%=2180.77(kg/t·Fe)
进入渣中的TiO2:
2180.77×9.58%-0.18%×1000×80/48=205.92kg
吨铁渣量为:
205.92/23.5%=876.25(kg/t·Fe)
27.>已知焦炭含碳82%,焦比580kg,求冶炼1t生铁需要多少风量?
答:
风口前碳不完全燃烧反应2C+O2=2CO
燃烧1Kg碳需要O2量=22.4÷24m3/kg
冶炼1吨生铁需要风量=22.4÷(24×0.21)×580×82%=2113.78m3/t
28.>某高炉有效容积2500m3,日消耗焦炭2475t,计算该炉的冶炼强度。
答:
冶炼强度是指每1m3高炉有效容积每昼夜平均消耗的燃料量
29.>已知焦比610kg,铁损6%,如果铁损降至1%,求焦比能降低多少?
答:
设理论出铁量为X,则有
(X-1)/X=6%得X=1.064t
设铁损降至1%时的出铁量为Y,则有
(1.064-Y)/1.064=1%得Y=1.053t
铁损降至1%时的焦比为610/1.053=579(kg/t·Fe)
焦比能降低:
610-579=31(kg/t·Fe)
30.>焦比600kg/t·Fe,湿分15kg/m3,风温由1050℃提高到1080℃,焦比是多少?
答:
设不同风温水平时影响焦比的系数为a=0.04%
节省的焦炭为:
ΔK=a·Δt·k0
因湿分影响的风温为6×15=90℃
故换算为干风温分别为960℃,990℃
所以ΔK:
0.04%×(990-960)×600=7.2kg/t·Fe
所以提高风温后的焦比为600-7.2=592.8kg/t·Fe
31.>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?
答:
需混入焦炉煤气量为263m3/h。
32.>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?
答:
所需CaO量为66.14Kg/批焦。
33.>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
34.>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
35.>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
每批料带入的铁量为:
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。
36.>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
如使用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。
37.>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6.574-6.45=0.124t/批
答:
变料后应增加焦炭量0.124t/批。
38.>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?
答:
每批焦炭应增加72Kg
39.>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528kg/t·Fe,求负荷变动量(ηFe取0.997)。
解:
当矿批不变调整焦批时,每批焦炭量为:
K=P×(Fe后-Fe前)×ηFe×C/0.95=56×(0.575-0.5849)×0.997×528/0.95
=-0.307Kg
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,矿石批重应增加964Kg。
40.>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1=T铁0×t×V1/V0=70×5×100/2000=17.5t
答:
影响产量为17.5t
41.>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%
42.>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1100℃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:
△K=a×(t1-t0)×K0
t干=t湿-每克湿分影响×湿分
因湿分影响的风温为6³16=96°
t干低﹦1050-6×16=954℃
t干高﹦1100- 6×16=1004℃
所以:
△K﹦a×(t1-t0)×K0
=0.04%³(1004-954)³600=12kg/t²Fe
答:
节省焦炭12kg/t。
43.>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%)+0.29³1%]=21.08m3/min
每批焦碳燃烧所需氧量:
8³1000³0.84³0.7³0.933=4388.832m3
每小时可多跑料:
21.08³60/4388.832=0.288≈0.29批
答:
每小时可多跑0.29批料。
44.>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。
45.>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60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:
1.076³300+60+15=397.8元
答:
入炉煤粉价为397.8元/t。
46.>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。
47.>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/(m3²d)
焦比:
700/2000=0.35t/t=350kg/t
煤比:
320/2000=0.16t/t=160kg/t
综合冶强:
(700+320³0.8)/750=1.275t/(m3²d)
48.>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。
49.>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
△K=△[Si]×0.04×批铁量=1.0×0.04×23=0.92t/批
焦批不变
△P=矿批重-(矿批重×焦批重)/(焦批重+△[Si]×0.04×批铁量)
=40―(40×12.121)/(12.121+1.0×0.04×23)
=2.822t/批
50.>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100m3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%。
51.>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。
52.>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%,FeO=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。
53.>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。
54.>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。
55.>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。
56.>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。
57.>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。
58.>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。
59.>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%
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