高炉冶炼综合计算
1.1 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0.25%。
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。该计算比较复杂。
要从冶炼现场测取大量工艺数据方可进行。
1.2配料计算
1.2.1原始条件
一.设定原料条件
1、矿石成分:
表 1-1
原料成分 ,%
原
料
Fe
Mn
P
S
FeO
Fe
2
O
3
SiO
2
Al
2
O
3
CaO
Mg
O
Mn
O
P
2
O
5
FeS
烧损
Σ
H
2
O
CO
2
烧
结
矿
58.3
5
0.03
0.03
1
0.03
12.5
4
69.3
5
5.82
1.54
8.54
2.01
8
0.03
9
0.07
0.08
3
100.0
0
球
团
矿
64.5
3
0.03
3
0.03
7
0.00
3
6.24
85.2
4
5.13
1.37
1.36
0.52
6
0.04
2
0.08
4
0.00
8
100.0
0