高炉物料平衡计算课程设计.docVIP

2000m3高炉炼铁物料平衡计算 1 摘 要 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。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，并为热平衡计算作准备。[1] 关键词：物料平衡 配料计算 物料衡算 物料平衡表 2 物料平衡的计算 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】 2.1．1 确定原始条件 原始条件包括 原料的主要成分见表1 。 表1 原料主要成分（%）[3] 成分 原料 TFe FeO CaO SiO2 MgO Al2O3 MnO S P Fe2O3 烧损 烧结矿 53.46 9.69 11.86 8.61 2.02 1.70 0.62 0.023 0.041 球团矿 62.52 0.50 0.49 3.54 0.12 0.43 2.39 0.010 0.035 天然矿 59.40 7.13 1.91 7.12 0.52 1.18 1.05 0.210 0.023 混合矿 55.87 7.60 8.59 7.45 1.49 1.39 1.02 0.039 0.038 66.20 1.15 石灰石 0.63 0.814 54.02 1.38 0.37 0.27 0.01 0.004 45.43 （2）焦炭成分及焦炭灰分、挥发分和有机物见表2至表4 。 表2 焦炭成分(%) 灰分 水分 挥发分 有机物 S 固定碳 TFe 13.50 4.00 0.9 0.7 0.50 84.0 0.9 焦炭中的水分是在打水熄焦时渗入得，通常为2%~6%.[4] 表3 焦炭灰分（%） Fe2O3 SiO2 CaO MgO Al2O3 MnO P2O5 9.30 54.00 4.34 1.10 25.64 0.39 3.68 表4 焦炭挥发分和有机物含量（%） 成 分 CO2 CO CH4 H2 N2 S 挥发物 0.34 0.34 0.02 0.05 0.15 有机物 0.3 0.3 0.1 (3)煤粉成分见表5 表5 煤粉成分（%） C H2 N2 O2 H2O S 灰分 16.23 SiO2 AL2O3 CaO MgO FeO 74.47 4.21 0.42 3.37 0.8 0.5 8.76 4.06 0.62 0.35 2.44 （4）炼钢生铁成分见表6 。 表6 炼钢生铁成分（%） Si Mn S P C Fe 0.30 0.67 0.03 0.16 4.07 94.77 （5）配矿比：烧结矿70%，球团矿20%，天然矿10%。 （6）元素分配率见表7。 表7 各种元素的分配率（%） Fe Mn P S 生铁 99.5 50 100 3 炉渣 0.5 50 0 82 煤气 0 0 0 15 （7）炉渣碱度 R = CaO/SiO2 = 1.04 。 （8）焦比为450 ㎏/t，煤比为90 ㎏/t 。[5] 计算 以1000Kg生铁作为计算单位，进行计算： 根据铁平衡求矿石需求量： 焦炭带入的铁量：450×0.009 = 4.05 ㎏ 煤粉带入的铁量：90×0.0244×（56÷72）=1.708 ㎏ 进入炉渣的铁量：947.7×（0.005÷0.995）= 4.76 Kg 需要混合矿量：（947.7-4.05-1.708+4.76）÷0.5587 =1694.47 Kg （