高炉炼铁计算题

高炉炼铁计算题

TYYGROUP system office room 【TYYUA16H-TYY-TYYYUA8Q8-

五、计算题 （1）各种计算式及推导

1. 各种常规计算式

⑴ 高炉利用系数日生铁折合产量高炉有效炉容t/mm3d

3d

⑵ 冶炼强度入炉干焦炭量有效容积日入炉干焦量日生铁产量t⑶ 入炉焦比kg/t kg/t

⑷ 煤比日喷吹煤粉量日生铁产量⑸ 燃料比焦炭消耗量煤粉消耗量1000

生铁产量入炉焦炭量装料批数t

⑹ 焦炭批重 ⑺ 矿焦比入炉矿石量入炉焦炭量(t/t)

⑻ 日生铁产量日入炉矿量矿石品位铁元素收得率生铁中铁元素百分比t/t

t

⑼ 焦炭负荷日入炉矿总量日入炉干焦总量⑽ 焦炭综合负荷批料矿量批干焦炭重量批料煤量批料焦丁量tt

⑾ 理论出铁量矿石总量矿石Fe%

生铁中Fe%⑿ 每批料出铁量铁元素收得率各种炉料带入Fe元素量

生铁中Fe%

⒀ 矿石用量生铁中Fe炉渣中Fe炉尘中Fe碎铁Fe焦炭中Fe

矿石TFe%⒁ 渣量渣中CaO重量

渣中CaO百分比S吨铁炉料带入S元素总和1000 或者 硫负荷⒂ 硫负荷

炉料带入Fe元素1挥发S生铁中Fe百分比1． 各种条件变化对焦比的影响数据

(1) [Si]升高1%，焦比升高40㎏/t； (2) [Mn]升高1%，焦比升高20㎏/t； (3) 焦炭中S变化%，焦比变化%； (4) 100℃风温影响焦比4% (5) 每克湿分影响风温为6℃

2． 焦炭固定碳发生变化时焦炭调整量的计算 3． 4.焦炭含S变化时焦炭调整量的计算

焦炭中含硫变化1%，影响焦比按%。

4． 5.风温变化焦炭量调剂计算式

100℃风温影响焦比4%

5． 6.焦炭水分变化调剂量计算式 6． 7.减风影响生铁产量计算式 7． 8. 吨铁耗风计算式 8． 9. 1kgC耗风

9． 10.计算高炉内碳气化量计算式 10． 11.吨铁煤气发生量计算式 11． 12.富氧率计算公式

富氧率是指高炉富氧鼓风后，鼓风内含氧提高的幅度，用百分数fO来表示，计算公式为

当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧率fO和氧气的纯度a来计算所需要的富氧流量

换算为仪表量为

公式推导：

设大气湿度为φ，1m3鼓风里兑入W（m3）富氧气体，富氧气体的纯度为a，这个状态条件下鼓风的含氧量为

经过整理可以得出具体的计算公式

由于0.29W数值非常小可以忽略，经过简化可以得出现场简易计算公式

富氧率是指高炉富氧鼓风后，鼓风内含氧提高的幅度，用百分数fO来表示，计算公式为

当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧率fO和氧气的纯度a来计算所需要的富氧流量

换算为仪表量为

12． 冶炼周期计算式

⑴ 矿焦合计体积矿石量焦炭量

矿石堆比重焦炭堆比重焦炭批重矿批重量⑵ 每批料的炉内体积压缩率

矿石堆比重焦炭堆比重⑶ 每吨生铁炉料体积批料所有炉料堆体积之和

批料出铁量工作容积

每批料在炉内体积⑷ 到达风口平面的料批数⑸ 时间冶炼周期24高炉容积1缩减系数

矿焦合计体积⑹ 批数冶炼周期13． 风速计算式

(1) 每秒钟需O2GC高炉工作容积

批料矿焦合计体积1压缩系数22.4KC焦%KT22.4﹦

864002424m3/s

(2) 鼓风含O20.211f0.5f﹦0.210.29f (3) 每秒钟风量KC焦%KT每秒钟需O222.4﹦

鼓风含O224864000.210.29fm3

﹦

22.42.05400.850.78﹦72.4m3/s 24864000.210.290.0214． 安全容铁量计算 15． 铁量差计算式

（2）固体物料计算

a) 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。

答案：

⑴ 高炉利用系数日生铁折合产量高炉有效炉容t/m3d ＝2000/750＝(m3·d)

⑵ 入炉焦比日入炉干焦量日生铁产量kg/t＝700/2000＝t＝350kg/t

⑶ 煤比日喷吹量日生铁产量kg/t＝320/2000＝t＝160kg/t

⑷ 冶炼强度入炉干焦炭量t ＝(700+320×/750＝(m3·d) 3md有效容积高炉有效容积的利用系数、焦比、煤比、综合冶强分别为； (m3·d)，350kg/t，160kg/t，( m3·d)。

2. 某高炉有效容积为1200 m3，一天装料130批，当日入炉焦炭1105吨，入

炉矿石4033吨，计算当日(1)焦炭冶炼强度、(2)焦炭批重、(3)O/C(即矿焦比)。(保留两位小数) 答案： ⑴ 冶炼强度入炉干焦炭量1105 ＝＝ t3

md有效容积1200入炉焦炭量1105＝＝ t

装料批数130 ⑵ 焦炭批重

⑶ 矿焦比入炉矿石量4033＝＝

入炉焦炭量11053. 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。 答案：

⑴ 日生铁产量﹦

日入炉矿量矿石品位铁元素收得率生铁中铁元素百分比t

70000.5410000.65﹦4663 t

0.95日生铁折合产量高炉有效炉容⑵ 高炉利用系数﹦

t/m3d

4663﹦m3﹒d 2000日入炉矿总量

日入炉干焦总量⑶ 焦炭负荷﹦

70001000﹦

2000日入炉干焦量日生铁产量⑷ 入炉焦比﹦

kg/t

2000﹦430 kg/t 46634. 已知某高炉的焦比是450kg/tFe，有效容积为3600米3，每昼夜生产生铁

8600吨。求此高炉的冶炼强度是多少？ 5.

解：

冶炼强度﹦

入炉干焦炭量1105﹦﹦ t3

md有效容积120045086003

﹦ t /m﹒d

360010006. 已知某高炉的利用系数是吨/米3·昼夜，有效容积为3600米3。求此高炉

每昼夜生产生铁多少吨？

7. 答：

高炉每昼夜生产生铁﹦3600×＝7920吨

8. 620m3高炉焦批3850kg，焦丁批重200kg，矿批15000kg每小时喷煤

8000kg，每小时跑6批料，求焦炭综合负荷。

答：条件中没有给出焦炭含水分百分数，既将焦炭按干焦进行计算，如果有水分百分数还要扣除水分折合为干焦量后进行计算

=

9. 高炉日产生铁2450t，消耗焦炭，喷吹煤粉294t，计算该高炉的燃料比是多

少？ 10. 答：

＝

894.252941000＝485kg/t﹒Fe

245011. 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： ⑴ 高炉利用系数﹦

⑵ 焦炭负荷日生铁折合产量高炉有效炉容t/m3d

90000.5412500.65﹦ t/m3﹒d

25000.95日入炉矿总量

日入炉干焦总量﹦

⑶ 入炉焦比﹦

90001250﹦

2500日入炉干焦量日生铁产量kg/t

2500﹦441 kg/t﹒Fe

90000.5412500.6512. 某高炉要把铁水含硅量由%降至%，问需要减风温多少(

13. 已知100℃±焦比20kg，1%〔Si〕±焦比40kg) 答案：由1%〔Si〕±焦比40kg知%〔Si〕±4kg 所以 △K﹦KSi%(0.7%0.5%)4﹦4kg8kg 0.1%0.1%100减风温﹦K﹦(100×8)/20﹦40℃

2014. 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＝%，每克湿分影响风温为6℃) 答案： Kat1t0K0

因湿分影响的风温为6×16＝96° t干低1050616﹦954℃

t干高1100616﹦1004℃

所以： Kat1t0K0

﹦%×(1004-954)×600＝12kg/t·Fe 答：节省焦炭12kg/t。

15. 某高炉矿石批重59000kg，其中烧结矿38500 kg，球团矿10000 kg，澳矿

10500 kg，矿石品位见下表，铁水含铁量96%，计算理论批铁量。 TFe/% 烧结矿 56 TFe [Fe]球团矿 64% 澳矿 63 答:理论批铁矿石批重16. 高炉矿石批重30 t，两次出铁间上料20批，矿石品位55%，生铁中

[Fe]=%，求下次出铁的理论出铁量。 答案：

＝302055.0%﹦ t 93.5%17. 已知某高炉每批料配比为：矿石吨，焦炭3800公斤，废铁100公斤，其中

矿石含铁55%，焦炭灰分%，灰中含铁5%。生铁含铁按93%，废铁含铁按90%，铁元素收得率η按考虑，计算每批料出铁量。

答案：

每批料出铁量

﹦（15500×＋3800××＋100×）×﹦9242公斤

18. 已知冶炼每吨生铁加碎铁50㎏，焦比为550㎏/ t，渣量500㎏，炉尘量

为30㎏，求单位生铁的矿石消耗量（

19. 碎铁：Fe=75%，焦炭：Fe=%，炉渣：Fe=%，炉尘：Fe=40%，矿石：：

Fe=55%，[Fe]=93%） 答案：

﹦

0.995 0.931000Fe%G渣Fe渣G尘Fe尘G碎铁Fe碎铁G焦炭Fe焦炭TFe%矿石﹦

10000.935000.005300.4500.755500.006

0.55﹦㎏/t﹒Fe

20. 已知烧结矿中含Fe为%，TiO2为%。渣中[TiO2]%，生铁中[Ti]%，[Fe]%，总

铁损%，求吨铁渣量是多少(注Fe原子量56；Ti原子量48) 答案：

冶炼1吨生铁需金属铁：

W（Fe）﹦(1＋5%)×1000×%＝(kg/t·Fe)

冶炼1吨生铁需烧结矿：

W（烧结）﹦%＝(kg/t·Fe)

进入渣中的TiO2：

W（Ti）﹦×%－%×1000×80/48＝205.92kg

吨铁渣量为：

W（渣量）﹦%＝(kg/t·Fe)

21. 已知高炉原焦比500公斤，焦炭成分（%）变化如下： 原焦炭 新焦炭 试计算新焦比。

固定炭 84 82 灰分 14 16 硫 灰分中SiO2 48 48

焦炭中含硫变化1%影响焦比按%。

答案：先进行焦炭固定碳发生变化时焦炭调整量的计算

﹦5000.84512.2 kg/t 0.82再于以上条件下计算S变化时焦炭调整量

(0.750.70)﹦512.21﹦516（kg/t 0.10.01522. 高炉不喷吹燃料，焦炭批重为5000Kg，风温由1000℃下降到700℃，每批

料应加多少焦炭（

23. 该条件以每100℃风温相当的与焦比变化5%考虑的焦炭量变化） 答案： 每批焦炭量变化每100C风温相当焦比变化﹦5%风温变化量焦炭批重

1003005000﹦750 100每批焦炭增加量750 Kg/批

24. 球团二氧化硅(SiO2)%，氧化钙(CaO)%，，炉渣二元碱度R2﹦，求1000Kg球

团需加石灰石量(

25. 石灰石有效氧化钙含量为50%)。 26. 答案：

﹦

9.61%1.080.42%1000﹦199 Kg/t球团矿

0.527. 焦炭消耗量1000Kg，焦炭灰分为%，灰分中二氧化硅(SiO2)45%，氧化钙

(CaO)%，渣碱度，求需加的石灰石量？(石灰石有效氧化钙含量为50%) 答案：

石灰石用量焦炭灰分焦炭灰分SiO2%炉渣碱度焦炭灰分CaO%1000

石灰石有效率﹦13.5%45.00%1.083.60%1000121.5 Kg/t焦炭

0.528. 已知某高炉焦炭批重G焦＝815kg，焦炭灰分含量A＝12%，CaO（焦）＝%， SiO2（焦灰）＝%，当炉渣碱度R＝时，计算焦炭造渣所需CaO量为多少？

答：

﹦815×××－815××﹦66.14 kg

29. 烧结矿碱度从降到，烧结中二氧化硅(SiO2)%；保持原渣碱度，1000Kg烧结

矿需加多少石灰石？ 30.

答案： 石灰石调剂量﹦

烧结SiO2%(原烧结碱度变化后烧结碱度）1000

石灰石有效率9.0%（1.351.25）18 Kg/t烧结矿

0.531. 已知1t铁的渣量为750Kg，渣中二氧化硅(SiO2)%，每批料出铁量为30t，

炉渣碱度变化，假定石灰石有效氧化钙含量为50%，求每批料的石灰石变动量为多少？ 32. 答案：

﹦

3075040.1%0.11805Kg/批

0.533. 已知炉渣碱度R=，石灰石CaO有效=%，求用1吨球团矿替换1吨烧结矿需加

多少石灰石？ 34.

已知原料条件如下： % CaO SiO2 烧结矿 球团矿 0 .6 解：

G熔GCaO10001.054.812.26%0.61.53%﹦

0.492CaO有效﹦140㎏

35. 某高炉焦批为5000公斤，焦炭含水3%。计算当焦炭含水5%时焦批重。 答案：

（0.050.03）焦炭调整量﹦5000﹦105.3 kg

（10.05）

调整后焦批﹦5000＋﹦5106.3 Kg

25.某高炉原焦批4000kg，原含水量3%，新含水量5%，计算新焦批量。 答： 新焦批量＝原焦批（1－原含水量）4000（10.03）＝＝4084kg

（1－新含水量）10.0536. 高炉焦比476kg/t，煤粉80kg/t，煤粉置换比，风温影响焦比系数按%。计

算风温（干）由1120℃提高到1170℃时节约的焦炭量。

答案：风温对燃料消耗的影响应该是包括煤粉在内的综合焦比，或者是折算焦比

K折算476800.8﹦540 kg/t

﹦%×（1170-1120）×540=9.45kg/t

37. 已知矿批，焦批，烧结矿和块矿分别含铁%、%，生铁含铁92%，Fe进入生

铁%，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%) 答案：

每批料出铁焦比21.645.4%95.0%44.255.0%98.4%﹦

92.0%焦炭批重6000

﹦﹦571kg/t

批料出铁量10.50

风温提高1080-1030=50℃时，

风温差降低后焦比原焦比1焦比影响百分数﹦

1005057114%

100﹦560kg/t

焦批不变时：现矿批现焦比原矿批原焦比

现矿批原矿批原焦比571﹦21.6 ﹦ 22t

现焦比56038. 某高炉焦比480kg/t，煤比80kg/t ，原燃料化学成分如下(%): Fe2O3 FeO FeS

混合矿 焦炭 煤粉 Fe元素分配率：进入生铁，进入炉渣；生铁中含铁%；Fe原子量56，O原子量16，S原子量32。 试计算矿石消耗量。 答案：

⑴ 焦炭和煤粉带入铁量﹦480××

﹦（kg）

⑵ 进入炉渣的铁量﹦×

5656＋80×× 72720.0025﹦（kg） 0.9975⑶ 需由矿石带入的铁量﹦－＋﹦（kg） ⑷ 矿石消耗量

矿石消耗量﹦

t﹒Fe）

39. 每批料焦炭量12600kg，原含水量5%，新含水量8%，试计算每批料焦炭调

整量。

答案： 水分变化焦炭调整量原每批焦炭量变化后水分变化前水分

1变化后水分Fe25620.700 Fe2O3562163934.4﹦1634（kg/

0.64840.70.15110.7780.00060.636（0.080.05）焦炭调整量﹦12600﹦410.87kg

（10.08）由于水分上升每批料需要加焦炭410 kg

40. 矿批重40t/批，批铁量23t/批，综合焦批量批，炼钢铁改铸造铁，[Si]

从%提高到%，求[Si]变化%时，根据经验得知[Si]变化%时，焦比变化40公斤/吨铁（t﹒Fe） (1)矿批不变，应加焦多少( 2)焦批不变减矿多少？ 答案：矿批重不变

KSi0.04批铁量﹦××23﹦批

焦批不变

﹦40―(40×/+××23)﹦批

矿批不变，应加焦批，焦批不变，应减矿批。

41. 某高炉不喷吹燃料，焦炭批重为6000kg，风温由1150℃下降为1050℃，计

算每批量应加的焦炭量。（风温变化100℃影响燃料比的经验值见下表） 干风温度/℃ 影响燃料比的系数β/% 答：每批燃料增减量量900-1000 t燃料批重 1001000-1100 1100-1200 42. 某高炉生产中焦炭质量发生变化，灰分由12%升高至%，按焦批1000kg，固

定炭含量85%计算，每批焦应调整多少为宜？ 43. 答案：

焦比调整灰分变化量焦炭批重14.5%12.0%1000﹦29.4kg

﹦

固定碳含量85.0%每批焦应增加29.4kg。

44. 按生铁[Si]%±影响焦比10kg，每批料出铁量3600kg条件，当生铁[Si]由%

上升到%时，焦批不变，矿批应调整多少( 45. 焦炭负荷H＝ 46. 答案：

(0.60.4)1036003﹦216 kg 0.11000矿批应减少216kg。

47. 某高炉冶炼经验得出，生铁中[Si]±%，影响10Kg，当该炉每批料出铁量为

3600kg时，生铁[Si]由%上升到%时应调整多少焦量？ 48.

答案： 焦炭调整量生铁中含Si变化百分比10每批料铁量（吨）

0.1KWSi0.60.4360010铁﹦﹦72kg 100.110000.11000

每批焦炭应增加72kg。

49. 原焦批重15000Kg、含水量%，现含水量升至%，求焦批调整量？ 50.

答案： 水分变化焦炭调整量原每批焦炭量变化后水分变化前水分

1变化后水分（0.0450.04）焦炭调整量﹦15000﹦78.53kg

（10.045）调整后焦批﹦15000＋﹦15078.53 Kg

答:焦批调整量为78.53 Kg ，调整后焦批为15078.53Kg。

51. 高炉焦比450kg/t，煤比120kg/t，煤焦置换比，热风温度1120℃，鼓风湿

度16g/m3，每克水分分解吸热g,氢利用率时，计算风温由1120提高至1170时节约的焦炭量。

C1120 kJ/m.℃, C1170 kJ/m.℃, 在1000～1100℃时,bt=% pp3

3

答案： ⑴ 干风温度:

或者： t干t湿t0=1120－t1=1170－

⑵ 节约焦炭量:

﹦%×(1080－1030)×(450+120×=9.555 kg/t 52. 高炉每批料理论出铁量25t，炉温[Si]%，求SiO2消耗量？ 53.

答案: SiO2消耗量理论出铁量生铁含Si%1000SiO2分子量

Si原子量qH2OtCP1 ℃

H213.44×(1－×16=1030 ℃

1.434713.44×(1－×16=1080 ℃ 1.4405SiO2消耗量280.3%10002.14﹦179.76 Kg

54. 某高炉炉料带入CaO210kg/tFe，炉尘带走CaO1.35 kg/tFe，渣中CaO含

量%，计算渣量。

答： u2101.35495kg/t

0.421555. 用含铁50%、含磷%的矿石冶炼制钢铁,生铁[Fe]＝92%，冶炼每吨生铁由熔

剂、燃料带入磷0.3kg，生铁允许最高含磷%，试计算这种矿石是否可炼出含磷合格的生铁？ 56. 答案：

矿石带入P吨铁需矿石矿石含P﹦

吨铁中铁元素量矿石含P

矿石品位﹦

92%0.17%0.3﹦＋﹦3.428 Kg/t﹒Fe 50%每吨生铁含P量为3.428 Kg，折合百分数%

答:小于允许含磷，用这种矿石能否炼出含磷合格的生铁。

57. 已知：烧结矿%，球团矿%。焦批，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。 答案：设变料后焦批为X

X﹦6.452053.25%264.50%﹦ t

2253.25%变料后应增加焦炭量批 变料后应增加焦炭量批。

58. 请按下列要求变料 已知： 烧结矿 球团矿 焦炭 TFe% SiO2% CaO% R 矿批20t(全烧结矿)，焦批6350kg(干)，不加熔剂，生铁含硅%，炉渣碱度，生铁含铁94%，石灰石有效熔剂性50%，当矿批不变，焦比不变时，换用球团矿2000kg,计算焦炭，熔剂的变动量(不限方法)。 答案：

⑴ 矿批不变，焦比不变，设变料后焦批为X

2053%1853%264%94%94% 6350XX﹦6482kg(取6480kg)

焦批增加量6480－6350=130kg

⑵ 用2t球团矿代替烧结矿则(方法一)

原烧结矿含SiO2：2000×%=174kg 原烧结矿含：CaO：2000×%=235kg 球团矿含SiO2：2000×9%=180kg 球团矿含CaO：2000×%=12kg 新增焦碳含SiO2：：130×7%=9.11kg 设增加灰石量为y： Y=481kg(取480kg)

焦炭变动量为130kg，熔剂变动量为480kg ⑶ 用2t球团矿代替烧结矿则(方法二)

烧结矿含SiO2：18000×%=1566kg 球团矿含SiO2：2000×9%=180kg 焦炭含SiO2：6482×7%=453.74kg

还原si消耗SiO2：(18000×53%/94%+2000×64%/94%)×2..14×%=147.8kg 总SiO2=1566+180+－=2051.94kg 烧结矿含cao量：18000×%=2115kg 球团矿含cao:2000×%=12kg 设所需石灰石量为y，则： Y=465kg(取470kg)

注方法一中未考虑变料后铁量增多还原si消耗的SiO2也多。

59. 高炉喷煤7t/h(煤的置换比为，风温1040℃，矿石批重15t，焦炭批重，每

小时7批料，每批料出铁8t，当2#高炉的1#热风炉检修风温降低300℃时，需加焦多少(

60. 当风温700℃时，每100℃风温影响焦比6%)。

y50%122351.15

1801749.11y50%2115121.15

2051.94

答案：

⑴ 风温降低必须停煤，应补加焦炭(7×/7=批

停煤后的焦批为＋﹦

⑵ 减风温后，每吨铁增加焦炭8)×6%﹦36.4kg

降300℃风温后，每批需增加焦炭3××8﹦873.6kg 风温降300℃后共加焦800＋﹦1673.6kg(取1670kg)

61. 某高炉矿批18吨，焦批4吨，喷煤量10t/h，料速7批/h，已知烧结矿、

球团矿、焦碳、煤粉成分： 烧结矿 球团矿 焦炭 煤粉 TFe% SiO2% CaO% R 要求[Si]=%，CaO/SiO2=，铁的回收率%，生铁含铁94%，计算烧结矿、球团矿的各占多少？ 答案：

设烧结矿配比为x，球团矿配比为y， 则： x＋y﹦1 解方程得：x﹦%；y﹦%

62. 已知每批料出铁量10360kg，生铁含[Si]%，带入SiO2总量3019.6kg，CaO

总量2741kg，求每批料灰石用量？(R=1，CaO有效=50%) 答案：

﹦

SiO2216282.14 Si283019.62.14103600.0112741﹦113.2kg

0.5每批料需灰石用量113.2kg。

63. 烧结矿碱度从降到，已知烧结矿含SiO2为%，矿批为20t/批，如全部使用

烧结矿，如何调整石灰石用量(

64. 石灰石有效CaO为50%)

答案：此为自溶性烧结或者是低碱度烧结时的现场计算，目前已经非常少见

也可以分步计算石灰石用量：

一吨烧结矿需要加石灰石量13.00%1000（1.251.15）/0.50﹦26 kg

当矿石批重为20t时，全部使用烧结矿时，每批加石灰时26×

20=520kg/批

每批加石灰石520 kg。

65. 某高炉冶炼制钢生铁，焦比为480㎏/t，[Si]=%，[Mn]=%，R=；现改铸造

生铁，要求：[Si]=%，[Mn]=%，R=；根据以下条件变料，铁的还原率为%，锰的还原率为50%，铸造生铁中[Fe]=94%，焦炭批重为4700㎏。

原燃料成分(%)

烧结矿 锰矿 硅石 焦炭 TFe% CaO% SiO2% MnO Fe2O3 [Si]升高1%，焦比升高40㎏/t；[Mn]升高1%，焦比升高20㎏/t。 求：(1)每批料锰矿用量；(2)每批料烧结矿用量；(3)每批料硅石用量；(4)焦比

答案： ⑴ 焦比

﹦480＋－×40＋－×20﹦537㎏/T

每批料出铁量焦炭批重4700﹦﹦8752㎏

焦比0.537⑵ 每批料锰矿用量

锰矿带入的锰﹦8752×%－%)﹦㎏

每批料需锰矿﹦(26%×50%×55/71) ﹦565㎏

⑶ 每批料烧结矿用量

每批料锰矿带入的铁量﹦(565×12%×%×112/160)/94%﹦50㎏

每批料需矿石带入的铁量﹦8752-50﹦8702㎏ 烧结矿需要量﹦8702×94%/57%×%﹦14393㎏

⑷ 每批料硅石用量

取14400㎏碱度核算 CaO﹦14400×12%﹦1728㎏

SiO2﹦14400×%＋565×22%＋4700×7%﹦733㎏ SiO2铁﹦8752×%×﹦281㎏ SiO2渣﹦1733－281﹦1452㎏ R﹦；△SiO2﹦1728－1452﹦276㎏ 需加硅石﹦276/%﹦283㎏

66. 高炉冶炼制钢铁，焦比535Kg；[Si]%；[Mn]%；渣碱度。现改炼铸造生铁，

要求[Si]%；[Mn]%；渣碱度。根据以下条件变料，铁还原率%，Mn还原率50%，铸造铁含元素铁94%，焦炭批重5000Kg，

原燃料成分(%)

烧结矿 锰矿 硅石 焦炭 TFe% CaO% SiO2% MnO Fe2O3 要求：计算结果 ⑴ 每批料锰矿用量； ⑵ 每批料烧结用量； ⑶ 每批矿硅石用量； ⑷ 焦比；

答案：根据数据：[Si]升高1%，需焦比40Kg；[Mn]升高1%需焦比20Kg。 ⑴ 焦比：

铸造铁焦比﹦40－＋20－%＋535﹦586Kg

⑵ 每批料锰矿用量：每1000

Kg生铁需锰矿代入锰量1000×－%﹦6.5Kg

则每批料需锰矿﹦8532×(55/71×26%×50%)﹦550.7Kg取550Kg

⑶ 每批料烧结用量：

每批料出铁量﹦5000/=8532Kg

锰矿代入铁量﹦(550×112/160×13%×%)/94%﹦53.6Kg取54Kg 需矿石代入铁量﹦8532－54﹦8478Kg

烧结矿需要量﹦8478×94%/%×%﹦15355.8Kg取15400Kg

⑷ 每批矿硅石用量： ① 碱度核算：

CaO﹦15400×%﹦1925Kg

SiO2﹦15400×%＋550×21%＋5000×%﹦1917Kg SiO2铁 ﹦%×60/28×8532﹦271Kg SiO2渣 ﹦1917－274﹦1643Kg

② 已知：渣碱度则还需 SiO2﹦1925－1643﹦282Kg

需加入硅石﹦282/%﹦289.2Kg取290Kg 则计算结果每批料组成是： ⑴锰矿：550Kg ⑵烧结矿：15400 Kg ⑶ 硅石：290 Kg ⑷ 焦炭：5000 Kg 67. 按下列要求变料：

原燃料成分(%)

TFe% CaO% SiO2% 灰份 批重（Kg） 烧结矿 球团矿 焦炭 煤粉 21000 4000 5500 2370 在矿石批重25t；[Fe]＝%；[Si]＝%不变情况下，炉渣碱度降至，计算每批料的原、燃料变化量。 答案：

矿批重不变时设每批矿石、焦炭、煤粉的变量分别为：X、Y、Z 出铁量﹦%×21000＋%×4000)÷%﹦15747(kg) 焦比不变时Y﹦X×%×5500÷15748﹦ 煤粉不变时Z﹦X×%×2370÷15748﹦ ⑴ 进入炉渣的CaO量：

∑CaO

﹦X%－%－×%×%－×%×%) ﹦1799－

⑵ 进入炉渣的SiO2量：

∑SiO2

﹦X%－%－×%×%－×%×%＋%×%×60÷28÷%) ﹦1559＋ ⑶ 按R＝，

则(1799－÷(1559＋﹦ X≈826； Y＝24； Z＝10， 即X＝850； Y＝50；Z＝10。

每批矿石变量830；焦炭变量25；煤粉变量10。 或者每批矿石变量850；焦炭变量50；煤粉变量10。

68. 矿批重40t/批，批铁量23t/批，综合焦批量批，炼钢铁改铸造铁，[Si]

从%提高到%，求[Si]变化%时，(1)矿批不变，应加焦多少？(2)焦批不变减矿多少（

69. [Si]升高1%，焦比升高40㎏/t，[Mn]升高1%，焦比升高20㎏/t。） 答案： ⑴ 矿批重不变

KSi0.04批料铁量﹦××23﹦批

⑵ 焦批不变

﹦404012.121﹦批

12.1211.00.0423矿批不变，应加焦批； 焦批不变，应减矿批。

70. 某高炉使用烧结矿，含Fe量由%下降到%，原矿批为56t，焦批为14t，焦

比528kg/t·Fe，求负荷变动量(ηFe取。 答案：

⑴ 当矿批不变调整焦批时，每批焦炭变动量为：

﹦

60.5750.58490.997528﹦-307kg

0.95⑵ 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﹦ 0.5750即：每批矿需多加＝

如矿批不变，则焦炭批重减307kg； 如焦批不变，矿石批重增加964kg。

71. 已知某高炉焦炭批重G焦﹦815kg，焦炭灰分含量A﹦12%，CaO焦﹦%， SiO2焦灰分﹦%，当炉渣碱度R﹦时，计算焦炭造渣所需CaO量为多少？

答案：

所需CaO量﹦G焦×A×(SiO2焦灰分×R－CaO2焦灰分)

﹦815×××－ ﹦66.14kg/批焦

需要CaO量为66.14kg/批焦。

72. 设某日某高炉入炉矿为4000t，品位为50%，生铁中含铁%，铁的回收率

98%，渣铁比为，求炉渣量？ 73.

答案： 日生铁产量日入炉矿量矿石品位铁元素收得率

生铁中铁元素百分比﹦

400050.0%98.0%﹦2074t

94.6%﹦20740.62074﹦1244 t

74. 已知某高炉吨铁原料消耗及炉料CaO百分含量为：矿批1900kg，矿中CaO

含量为%，焦比460kg，焦炭灰分16%，灰分中含CaO：5%，石灰石：150kg，石灰石含CaO：52%，渣中含CaO：44%，求渣量是多少？

75. 答案：

渣量﹦

入炉料中CaO炉渣中CaO%﹦

19000.114600.160.051500.52﹦661 kg

0.4476. 某钢厂烧结矿品位为%，天然矿的品位为%，烧结矿配比为85%，天然矿的配

比为15%，焦炭中FeO和FeS的含量各为%、%，煤粉中FeO含量为%，焦比为380公斤，煤比为140公斤，求：冶炼1吨生铁所需的矿石量( 77. 生铁成份和Fe、Mn、P、S的分配见下表) 78. 成分 % 生铁 炉渣 煤气 答案：

⑴ 焦炭中带入的Fe量：

5656W焦炭Fe﹦3800.00750.0005﹦2.34kg

8872Si Mn Fe S Mn P C P Fe S ∑ ⑵ 煤粉中带入的Fe量：

W煤粉Fe﹦1400.0145⑶ 进入炉渣的铁量：

W炉渣Fe﹦949.9⑷ 需要矿石量：

W矿石﹦

949.92.341.582.86﹦1621.81kg

57.8%0.8562.5%0.150.003﹦2.86kg 0.99756﹦1.58kg 7279. 某高炉原燃料消耗量为：焦炭t·Fe，煤粉66.8kg/t·Fe，烧结矿

1690kg/t·Fe，澳矿116.6kg/t·Fe，石灰石24.5 kg/t·Fe，炉料中CaO

的质量分数（%）相应为：、、、0、；产生的炉尘量为16.8 kg/t，炉尘中CaO的质量分数为%；炉渣中其中CaO的质量分数为%。求渣量。 答案：

﹦×＋×＋1690×＋×0＋× ﹦217.13 kg/t CaO尘﹦×﹦1.36 kg/t

渣量渣中CaO重量217.131.36﹦﹦512.27 kg/t

渣中CaO百分比42.12%80. 某高炉矿石批重59000kg，其中烧结矿38500 kg，球团矿10000 kg，澳矿

10500 kg。焦批11700 kg，小时喷煤量41t，每小时7批料。矿石、燃料成份见下表。铁水含铁量96%，含硅量%，计算炉渣碱度。

矿石成份表

TFe/% CaO/% SiO2/% 烧结矿 56 焦炭成份表

固定炭 SiO2 Al2O3 CaO 灰份（%） MgO FeO FeS P2O5 球团矿 65% 澳矿 63 煤粉成份表

固定炭 SiO2 Al2O3 灰份（%） CaO MgO FeO 答: 理论批铁38.50.56100.6510.50.6336t/批

0.9681. 已知某高炉的原燃料化学成分为：烧结矿CaO%＝%，SiO2%＝%(R2＝倍)；球

团矿CaO%＝%，SiO2%＝%(R2＝倍);印度矿CaO%＝%，SiO2%＝%(R2＝倍)；焦炭、煤粉灰分含量分别为%和%。各种原燃料的配比为：烧结矿10吨，球团

矿吨，印度矿吨，焦炭吨，煤粉吨。试计算该高炉的炉渣二元碱度。如果酸性炉料互代，试问碱度有何变化？ 82. 答案：

⑴炉渣二元碱度的计算： ① CaO量

烧结矿带入的CaO量＝10×＝(吨) 球团矿带入的CaO量＝×＝(吨) 印度矿带入的CaO量＝×＝(吨)

焦炭带入的CaO量一般按焦炭灰分的5%计算： ﹦××＝(吨)

煤粉带入的CaO量一般按煤粉灰分的5%计算： ﹦××＝(吨)

炉料所带入的CaO量为： ∑CaO﹦++++＝(吨) ② SiO2量

烧结矿带入的SiO2量＝10×＝(吨) 球团矿带入的SiO2量＝×＝(吨) 印度矿带入的SiO2量＝×＝(吨)

焦炭带入的SiO2量一般按焦炭灰分的45%计算： ﹦××＝(吨)

煤粉带入的SiO2量一般按煤粉灰分的45%计算： ﹦××＝(吨) 炉料所带入的SiO2量为：

∑SiO2﹦++++＝(吨) ③ 炉渣的二元碱度

R2＝CaO/SiO2＝＝(倍)

⑵

Ⅰ：所用酸性炉料为球团矿时的二元碱度计算

①球团矿带入的CaO量＝×＝(吨) 炉料所带入的CaO量为：+++＝(吨) ②球团矿带入的SiO2量＝×＝(吨) 炉料所带入的SiO2量为： +++＝(吨)

③炉渣的二元碱度＝CaO/SiO2＝＝(倍) Ⅱ：所用酸性炉料为印度矿时的碱度计算

①印度矿带入的CaO量＝×＝(吨) 炉料所带入的CaO量为：+++＝(吨) ②印度矿带入的SiO2量＝×＝(吨) 炉料所带入的SiO2量为： +++＝(吨)

③炉渣的二元碱度＝CaO/SiO2＝＝(倍)

比较Ⅰ、Ⅱ的计算结果可知：用二元碱度R2较低的印度矿倍)代替二元碱度较高的球团矿倍)，炉渣的二元碱度反而相应提高。

83. 某高炉生产中，原燃料平均成份见表1所示，生产出的炼钢生铁成份为：

[Si]－%，[Mn]－%，[P]－%，[S]－%，[C]－%，焦比：480kg/t,喷吹率：80kg煤粉/t，Fe元素进入炉渣和生铁的分配率为和，计算冶炼过程的矿耗。

表1原燃料平均成份

焦炭 煤粉 混合矿 答案：

生铁中含[Fe]量﹦100－[Si]－[Mn]－[P]－[S]－[C]

﹦100－－－－－ ﹦(%)

非矿石带入Fe量为：

水分 Fe2O3 FeO FeS

565656﹦焦比焦炭FeO%焦炭FeS%+煤比煤粉中FeO%

887272W（非矿Fe）﹦480×× ﹦(kg) 进入炉渣的Fe量：

W（炉渣Fe）﹦947.1需由矿石带入Fe量：

5656＋80×(1－×× 72720.025﹦(kg) 0.778W（矿石Fe）﹦－＋﹦(kg)

矿石消耗量：

W（矿石）﹦×＋×＋×

﹦1649(kg/t)

84. 已知变料前的基本条件为：

原燃料成分(%)

烧结矿 球团矿 焦炭 煤粉 TFe% CaO% SiO2% 批重（t） 35 15 在焦比342kg/t；矿批50t；[Fe]%；[Si]%；不变情况下，炉渣R2由调到，试计算每批料的原燃料变化量 答案：

设变料后原燃料批重为：

烧结矿X1(t)， 球团矿50－X1(t), 焦炭X2(t), 煤粉X3(t)

由CaO作为物料平衡计算基础：

变料前每一批料带入CaO W（前CaO）﹦35×%＋15×%﹦ 变料后每一批料带入CaO

W（后CaO）﹦%×X1＋%×(50－X1)﹦%X1＋

依据题意有：

%X1＋﹦×

1.11﹦批 1.08X1﹦

变料后入炉品位为：

TFe%﹦

56%X164%50X1

50﹦－﹦%

变料后焦批

X2﹦0.342变料后还原消耗SiO2：

﹦50×

5058.24%﹦

94.2%0.582460×%﹦ 0.94228所以根据碱度计算式得出

X3﹦

变料前：烧结矿(t)， 球团矿(t), 焦炭(t), 煤粉(t) 变料后：烧结矿(t)， 球团矿(t), 焦炭(t), 煤粉(t)

85. 已知生铁[Fe]%,ηFe98%,入炉矿TFe54%，渣量450kg/t,熟料比80%，生铁

中的铁有90%由矿石带入，高炉控制(MgO)8～10%,问入炉矿石烧结矿中MgO应如何控制(生矿中MgO忽略不计，高炉不加熔剂) 答案：

⑴ 由铁元素平衡计算吨铁用矿石量

矿比﹦%×90%/54%×98%﹦t﹦1607kg/t

⑵ 由渣量计算吨铁矿石带入MgO量百分比范围

MgO矿﹦

4508%～10%2.24%～2.8% 16072.24～2.8%2.8%～3.5%

80%烧结Ⅱ 40% 40 球团矿 10% 30% 天然矿Ⅰ 30% 天然矿Ⅱ ⑶ 由吨铁矿石带入MgO量百分比范围再计算烧结矿中MgO百分比范围

MgO烧﹦

86. 高炉变料前后矿石配比、热量换算和熔剂系数为： 变料前 变料后

烧结Ⅰ 50%

替换系数 熔剂系数 20 170 350 280 变料前矿石批重20吨，计算变料后的矿石批重及石灰石配加量？ 答案：

设变料后的矿石批重为X，列方程： X×1＋×＋×﹦20××1＋×1＋＋

X﹦吨 烧结Ⅱ﹦×﹦ 天然矿Ⅰ﹦×﹦ 天然矿Ⅱ﹦×﹦

石灰石配量：

×350＋×280－20××170－(20×－××20

﹦Kg

87. 已知焦比610kg，铁损6%，如果铁损降至1%，求焦比能降低多少 88. 答案：

设理论出铁量为X，则有 得X＝

设铁损降至1%时的出铁量为Y，则有

得Y＝

铁损降至1%时的焦比为610/＝579(kg/t·Fe)

焦比能降低：610-579＝31(kg/t·Fe)

89. 已知某高炉的炉料结构为烧结81%，海南19%，焦批为，负荷为t，小时料

批为8批/h，喷煤量为48T/h，生铁及原燃料的成分见表。焦碳灰分为%，煤粉的灰分为%。生铁的收得率为。(其他成分忽略不计)，炉渣中CaO%占比例为%。

生铁成分

生铁成分 Fe % Si Mn P S C

原燃料成分(%)

% 烧结矿 海南矿 焦炭 煤粉 请计算：

①每批理论出铁量； ②每吨铁理论出渣量； 答案：

⑴ 矿石批重：

矿石批重焦炭批重焦炭负荷﹦×﹦(t)

TFe Mn P S CaO% SiO2% Al2O3 MgO ⑵ 烧结批重：

烧结批重矿石批重烧结配比﹦×%﹦(t)

⑶ 海南批重：

海南矿石批重矿石批重烧结批重﹦－﹦(t)

⑷ 每批理论出铁量：

每批理论出铁量﹦{[×%＋×%]×%}/

﹦(T/批)

18.5﹦399.4kg/t﹒Fe

46.31448 煤比：﹦129.55 kg/ t﹒Fe

846.31477.7矿石单耗：﹦(t/t)

46.314焦比：

烧结单耗：×81%﹦(t/t) 海南单耗：－﹦(t/t)

⑸渣量： 渣中CaO量：

×%＋×%＋×%×%＋×%×%

﹦(t/t) ﹦137kg/t﹒Fe

渣量渣中CaO量0.1370﹦﹦326.1kg/t﹒Fe

渣中CaO%42.0%90. 已知：某高炉矿种为：烧结矿7000kg/批，含Fe：%，含S：%，海南矿

500kg/批，含Fe：%，含S：%，锰矿170kg/批，含Fe：%，焦碳为2420kg/批，含S为%，求硫负荷。(精确到小数点后1位) 答案：

⑴ 每批料带入的铁元素量为：

W（Fe）﹦7000×＋500×＋170×﹦3848.9kg

⑵ 每批料带入的硫元素量为：

W（S）﹦7000×＋500×＋2420×﹦20.6kg

硫负荷20.6吨铁炉料带入S元素总和1000﹦1000

3848.9炉料带入Fe元素0.95生铁中Fe百分比﹦5.1kg

硫负荷为5.1kg/t﹒Fe。 91. 某高炉的冶炼条件为： 原燃料消耗量 原燃料消耗量t/t﹒Fe 原燃料含硫量% 烧结矿 焦炭 煤粉 挥发(S)占入炉总量的15%，硫在渣铁间的分配系数Ls＝20，吨铁渣量n＝t铁。问：生铁含硫是多少？

答案： 根据[S] %S总（1S挥）

1nLS（2.00.05%0.590.7%0.090.7%）（115%）得：[S]%

10.6220﹦﹦%

92. 某高炉冶炼制钢生铁，渣量450kg/t，渣碱度CaO/ SiO2在—,硫分配系数

为40，现炼钢厂要求高炉控制生铁含[S]≤%，试计算满足这一条件下的硫负荷是多少。（设定挥发带走硫为5%）

答案：

⑴ 吨铁炉渣含(S) SLSS﹦450×40×%＝4.5 kg/t ⑵ 吨铁含[S] S﹦1000×%＝0.25 kg/t ⑶ 渣铁中总含S ∑S＝(S)＋[S]＝4.75kg/t ⑷ 硫负荷为 硫负荷S1挥发S﹦

4.75﹦5 kg/t 15%93. 某高炉使用的炉料结构如下表，计算的硫负荷为多少？

原燃料成分(%)

TFe% CaO% SiO2% 灰份 S 批重（Kg） 烧结矿 球团矿 海南矿 焦炭 煤比 生铁成分

成分 % 答案：

每批炉料的含铁量：

W（Fe）﹦21000×＋2100×＋1100×﹦13562.15 kg 每批炉料的出铁量：

W（Fe）﹦

13562.15﹦14277.45 kg

0.9499 . 21000 2100 1100 5700 140 Si Mn S P C Fe ∑ 每批炉料的含硫量：

W（S）﹦21000×＋2100×＋1100×+5700×

﹦

由于煤耗以煤比给出，此项计算中不包括喷吹煤粉中的硫份 吨铁硫负荷：

﹦

43.441400.55﹦3.81 kg/t﹒Fe 100014277.4510094. 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)，(r矿取，r焦取，工作容积取有效容积的85%) 答案：

工作容积有效容积有效系数12600.85﹦1071 m

3

焦炭批重矿批重量每批料的炉内体积压缩率

矿石堆比重焦炭堆比重30.08.03115%﹦27.77m 1.80.5到达风口平面的料批数工作容积1071≈39 每批料在炉内体积27.77经过39批料到达风口平面。

95. 炼铁厂620m3高炉日产生铁1400t，料批组成为焦批3850kg焦丁批重为

200kg，烧结矿批重12000kg,海南矿批重1000kg，大冶球团矿2000kg，每批料出铁8700kg，试计算其冶炼周期(炉料压缩率取12%，原燃料堆比重：烧结矿，球团矿，焦炭，焦丁，海南矿。 答案：

⑴ 每吨铁所消耗的炉料体积：

3.8500.212.01.00.50.61.752.6﹦1.886m3/t﹒Fe V料﹦

8.70⑵ 冶炼周期简易计算：

﹦

62024﹦小时

14001.886112%96. 某高炉Vu＝1513m3,全焦冶炼，风量为3000Nm3/min，风口燃烧率为72%，大

气湿度为1%，焦炭含C为85%，矿批为30t，焦批为8t，计算冶炼周期是多长时间。(矿石堆比重r矿＝m3，焦炭堆比重r焦＝m3，炉料在炉内体积缩减系数为Ψ＝ 答案：

由入炉风量计算出日焦炭消耗量后，再计算冶炼周期

⑴ 每立方米湿空气含O2量计算

﹦0.21（11.0%）0.51.0%﹦

⑵ 每昼夜入炉O2计算

﹦3000×24×60×＝919728 m3/d

⑶ 每昼夜燃烧C量及焦炭量计算

燃烧C量VO221224﹦919728 22.422.4

﹦985422.9kg/d＝985t/d ﹦

⑷ 每昼夜矿石量计算

985﹦

85%72%1609.5﹦ 86035.61609.5﹦﹦6930 m3/d 1.80.45﹦30⑸ 冶炼周期计算

﹦241513114%﹦ 693097. 某2536m3高炉日产量6000吨,矿石消耗1700kg/ t﹒Fe,焦比350kg/ t﹒

Fe，矿石和焦炭堆积密度分别为m3和 t/m3, V工=2147 m3,压缩率C=。试按时间计算冶炼周期。 答： 每吨生铁炉料体积批料所有炉料堆体积之和

批料出铁量t24V工﹦

PV料(1C)242147﹦ h

60001.7(10.12)98. 已知1000m3高炉，利用系数为，矿耗1700kg/t，焦比550kg/t，矿石和焦

炭堆积密度分别为 m3、 t/ m3，矿批18t，焦批，V工959 M3，压缩率。分别用时间和料批数求得冶炼周期。 ⑴ 每吨铁所消耗的炉料体积：

﹦

⑵ 每批料炉内体积

﹦

1.70.55﹦2.1m3/t 1.70.5185.8﹦22.2 m3 1.70.5V料＝+＝（m3） V批＝18/+=（m3）

⑶ 时间冶炼周期

﹦

24959﹦ h

10002.452.1(10.12)⑷ 批数冶炼周期

批数冶炼周期高炉工作容积958﹦﹦49

批料矿焦合计体积1压缩系数22.210.12批

99. 某高炉干焦批重，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？ 100. 答案：

⑴ 加风后氧量增加：

加风后氧量增加风量增加量（0.210.29大气湿度）

﹦21.08m/min 100（0.210.291.0%）⑵ 每批焦碳燃烧所需氧量：

﹦8×1000×××﹦4388.832m3

⑶ 每小时可多跑料：

﹦

3

21.0860﹦批

4388.832101. 380m3高炉干焦批重，焦炭含碳85%，焦碳燃烧率为70%，大气湿度1%，

计算风量增加200m3/min时，每小时可多跑几批料？ 102. 答案：

⑴ 每批料需氧气量：

3.210000.850.70⑵ 加风后氧量增加：

22.4﹦1776.4m3 212加风后氧量增加风量增加量（0.210.29大气湿度）

﹦42.58m/min 200（0.210.291.0%）⑶ 每小时可多跑料：

每小时多跑料批数加风后氧量增加42.586060﹦批

每批料需要氧量17763

每小时可多跑批。

103. 已知某高炉日产铁4400t，焦比为460Kg/t，平均入炉风量3400m3/min。

炉内装入正常料31至规定料线位置，矿批41t，堆比重m3，焦批，堆比重m3。求降料线(不再加料)2小时后，炉内腾出的容积空间是多少(不考虑漏风损失，炉料压缩率为10%)。 答案：

⑴ 计算算出燃烧每吨焦所需的风量为：

﹦

34006024＝2419 m3/t焦

0.4644002603400﹦ t

2419⑵ 计算2小时的入炉风量可燃烧的焦炭量为：

燃烧的焦炭量﹦

⑶ 每批料压缩后体积为：

41.009.203

﹦110%﹦38.3m

1.700.50⑷ 2小时炉内腾出的容积空间为：

腾出的容积﹦焦批数×每批容积﹦

169.0×﹦704m3 9.2降料线2小时后，炉内腾出的容积空间是704m3。

104. 已知某高炉日产1800t铁，焦比为500kg/t，平均入炉风量1800m3／

min。炉内装入正常料至料线规定位置，矿批17t，堆比重m3，焦批，堆比重m3，求降料线(不再加料)2小时后，炉内腾出的容积空间是多少( 105. 不考虑漏风损失，炉料压缩率为10%)。 106.

答案：

⑴ 计算出燃烧每吨焦碳所需风量为：

﹦

18006024﹦2880 m3/t焦

0.501800每日入炉风量／每日耗焦量=(1800×60×24)／1800×=2880m3/t焦碳 ⑵ 2小时的入炉风量可燃烧焦碳量为：

﹦

2601800﹦75t(焦碳)

28802×60×1800=216000m3(风量) 216000／2880=75t(焦碳)

⑶ 每批料压缩后体积为：

4.5173﹦110%﹦17.1 m 1.700.50⑷ 2小时炉内腾出的容积空间为：

腾出的容积﹦焦批数×每批容积﹦

75×﹦285 m3 4.5107. 某高炉铁口直径50mm，深1.5m，炮泥堆比重为2000kg/m3，堵口时附在

炉墙上的炮泥消耗的泥量为30kg，问该次堵口需要的打泥量为多少公斤？(不考虑打泥压缩，铁口通道为圆柱体) 答案：

﹦3.14159260.050.051.5200030﹦36 kg 4堵铁口需要的打泥量为36公斤。

108. 某高炉炉缸直径5m，停炉大修时炉底侵蚀深度为铁口中心线下800mm，

问炉缸残铁量多少？如果每个铁罐能够装50吨铁水，问需几个空铁水罐？(铁水比重按m3，K= 答案：

3.1415550.870.6﹦吨 4需要空铁水罐﹦÷50=个 残铁约66吨，需2个空铁水罐。

109. 某高炉炉缸直径为7.5m，渣口中心线至铁口中心线之间距离为1.5m，矿

批重25t，[Fe]=93%，矿石品位为55%，求炉缸安全容铁量为几批料？(炉缸铁水安全系数取，铁水比重r取m3) 答案：

7.520.63.14151.57.0﹦

42555%﹦ t 93%安全容铁量278.3﹦批 每批料出铁量14.78安全料批数n所以炉缸安全容铁量为18批。

110. 某高炉炉缸直径D＝8.0m，渣口中心线到铁口中心线距离为1.5m，死铁

层高度1m，计算此高炉的安全容铁量为多少(铁水比重取m3、取安全系数0．6)吨？ 111. 答案：

8.020.63.14151.57.0﹦317t

4112. 一座高炉主沟水平长为10米，坡度为2°，求主沟坡长( 113. cos2°＝ 答案： 设X为主沟坡长

1010﹦10.5 m 0.95cos2主沟坡长为10.5米。

114. 有一高炉有效容积为750m3，设计利用系数为吨/m3昼夜，高炉残铁层厚

度为1.2m，从铁口中心线到渣口中心线的距离为1.4m，炉缸直径为6.9m，该高炉日出铁次数最少为几次？ 115.

答案：最少出铁次数必须保障高炉安全

6.920.63.14151.47.0﹦220t

4

最低出铁次数安全系数日生铁产量7502.5﹦1.2﹦

安全容铁量220该高炉日出铁最低次数为11次。

116. 已知高炉每批铁出铁量25吨，铁间批数为16批，实际出铁量385吨，

求铁量差？ 117.

或者铁量差答:铁量差为%。

118. 已知烧结矿和块矿含铁分别为%，%，熟料率95%，焦批，负荷，料速10

批/h，喷吹煤粉h，试计算焦比、煤比、燃料比和综合焦比(置换比，Fe元素进入成铁%，生铁含Fe92%) 答案：

矿石批重﹦×﹦(吨/批) 每批料铁量﹦××＋×××

﹦(吨/批) ﹦

NT理论T实际NT理论100%﹦

1625385100%﹦%

16250.984 0.9206.000﹦518.58 kg/t·Fe 11.57批料煤量12.50﹦﹦108.03 kg/t·Fe

每批料出铁量1011.57煤比燃料比焦炭批重批料煤量﹦

批料出铁量60001250010﹦626.62 kg/t·Fe 11.576000﹦

125000.810﹦594.21 kg/t·Fe 11.57119. 已知某高炉的有效容积为420m3，焦比为420Kg/t，煤比为100Kg/t，综

合冶炼强度为m3，炉缸直径为5600mm，风口与渣口中心线间高度为1200mm，问高炉全风作业时，炉前修沟时间应控制在多长时间内才安全(注：煤焦折算系数为，贮铁安全系数为60%，铁水比重为m3) 答案：

综合焦比：＋﹦ 利用系数：÷﹦4 日产量：420×4﹦1680 炉缸容积：V﹦×××÷4﹦ 安全贮铁量：×7×60%﹦124t 安全间隔时间：

安全间隔时间日分钟数安全贮铁量124﹦1440﹦

日生铁产量1680答:炉前修沟时间应控制在分钟内才安全。

120. 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？ 121. 答案：

T铁T铁t影响产量为。

V风100﹦705﹦

2000V风122. 某2500m3高炉日产5000吨铁，风量5000m3/min，某日因故减风至

3500m3/min。两小时恢复正常，问：减风两小时影响产量多少？ 123. 答案：

500050003500﹦125 t 2245000影响铁量： 125 t

124. 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 125. 答案：

18001000﹦ 20002241800减风影响生铁产量。

126. 高炉全风操作时平均风量1700标m3/min，平均每小时生铁产量，因故减

风200标m3/min，2h后加50标m3/min，共减风3h，减风影响产量是多少？ 127. 答案：

两阶段一起计算

减风损失﹦63.72200150﹦ t 63.7117001700128. 544m3高炉正常的日产量1300t生铁，风量1150m3/min。某天因上料系统

出现故障减风至800m3/min，两小时后恢复正常，问减风影响生铁产量多少？ 129. 答案：

1150800﹦33 t 13002241150减风影响生铁产量33t。

130. 某高炉全风操作时风量为3300m3/min，平均每小时出铁量为150t。休风

两小时后复风至2000m3/min，半小时后加风至2500m3/min，又经1小时后加风至2800m3/min，此后每隔1小时加风100m3/min，风量加至3100m3/min，稳定两小时后恢复全风。请计算此次休风及其恢复过程对该高炉产量影响有多少？ 131.

答案：这次休风及其恢复过程对该高炉产量影响为：

（3300－2000）0.5（3300－　2500）1（3300－2800）1Gp＝150

3300（3300－2900）1（3300－3000）1（3300－3100）2＋150﹦440t

3300132. 某高炉全风操作时的平均风量为1600m3/min，平均每小时生铁产量为75

吨，因故减风200m3/min，2小时后加风50m3/min，共4小时，求减风影响的产量为多少吨？ 133. 答案：

200﹦ 160020050第二阶段减风影响产量﹦752﹦

1600第一阶段减风影响产量﹦752两阶段共影响产量﹦+﹦ t

或者两阶段一起计算 减风损失﹦7522002005020020050﹦752752﹦ t

1600160016001600134. 某高炉全风操作时平均风量为1700 m3/min，平均每小时生铁产量为

80t，因故减风200m/min，2h后加风100 m/min，共3h，求影响的产量。 答：

减风损失﹦8023

3

200200100﹦ t 8017001600135. 高炉全风操作时平均每小时下料8批，每批料的出铁量为吨，因故减风

操作，其中前2h下料13批，后2h下料15批，试计算共影响多少产量？ 136.

答案： 减风共4个小时少上料批数﹦84(1315)﹦4

影响生铁产量﹦430.5﹦122 t

或者联合计算影响产量﹦30.582138215﹦122 t

137. 高炉全风操作时平均每小时下料8批，每批料出铁量为，因故减风，其

中前2h下料15批，后2h下料批，求影响产量。 答案：

﹦20.882158215.5﹦ t

138. 某高炉全风操作时平均风量为1300Nm3/min，平均日产2100t。因更换风

口小套。出铁完毕后减风800Nm/min至500Nm/min10分钟，再从500Nm3/min减风至250min/Nm310分钟,然后从250min/Nm3减风到0休风。休风70分钟；复风后加风至250min/Nm3停留10分钟,从250min/Nm3加到500Nm3/min停留10分钟，从500min/Nm3加到800Nm3/min停留30分钟，从800min/Nm3加到1100Nm3/min停留20分钟，从1100min/Nm3一次加到1300Nm3/min。问休减风影响产量多少吨？

3

3

139. 答案：

方法1(以时间计)：

GP＝2100/24×60＝(t/min)

ΣTiV’Bi＝(10×800+10×1150)+(10×1150+10×800+30×500+30×200) ＝78000(Nm3) T’＝70(min) 则休减风影响产量：

G’P＝GP×(T’+ΣTiV’Bi/VB)＝×(70+78000/1300)＝(t) 高炉休减风影响产量吨。

方法2(以风量计)：

全天累计风量:1300×1440＝1872000(Nm3) 则单位风量产铁：3)

休减风量损失：78000+70×1300＝169000(Nm3) 休减风影响产量：169000×＝(t) 高炉休减风影响产量吨。

140. 高炉全风操作时风量为2100m3/min,平均每小时出铁量吨.休风2h后复风

至1000 m3/min,后改高压加风至1450 m3/min,又经1h后加风至1700 m-3

/min,稳定4h后恢复全风。试计算休风2h对高炉产量的影响。

答：影响的产量为

减风影响生铁产量 ﹦

日产量正常风量水平减风时风量水平减风累计时间24正常时风量水平72.9[2﹦243 t

(21001000)0.5(21001450)1(21001700)4]

2100141. 某高炉全风操作时平均风量为1700 m3/min，平均每小时生铁产量为

80t，因故减风200m3/min，2h后加风100 m3/min，共3h，求影响的产量。

答：

200200100﹦ t 80170016003

142. 高炉全风操作时风量为4500m/min，平均每小时出铁两为210t。休风2h

减风损失﹦802后复风至1000m3/min，后改高压加风至2000m3/min，又经1h后加风至2500m3/min，以后每隔2h相继加风至3000、3500、4000m3/min，稳定4h后恢复全风。计算整个过程对高炉产量的影响。 答案：

（45001000）0.5（45002000）1（45002500)　2\"GP210[24500（45003000）2（45003500）2（45004000）4]

4500 ≈（t）

（3）C——O平衡计算

1. 计算高炉风口前燃烧1kg碳需要多少风量(大气温度f=%) 答案：

V风﹦

0.933﹦4.325 m3

10.020.210.50.02a) 已知某高炉的鼓风富氧率为%，大气鼓风湿度为%，求在风口前燃烧1kg

碳需要多少风量？ b) 答案：

⑴ 计算出燃烧1kg碳消耗的氧量

计算出燃烧1kg碳消耗的氧量：

(2)燃烧1kgC消耗的风量

⑶ 富氧鼓风时，鼓风中的含氧量为: ⑷ 富氧鼓风时1kgC消耗的风量

Q风﹦

0.933

10.020.230.50.02﹦3.965 m3/kgC

c) 高炉鼓风中湿度为20克/米3，富O2率为2%，试计算每米3鼓风的O2含

量是多少？ d)

答案：水气体的容积是：

20克水气体的容积是

V﹦×

22.4﹦0.025 m3 相当于2.5%

18﹦(10.025)0.23鼓风的O2量为%。

0.0250.237m3 22. 大气湿度为1%，风口前燃烧每公斤碳所需风量是多少？ 答案：

﹦0.21（11.0%）0.51.0%﹦

所需要风量燃烧每公斤C需要O20.933﹦﹦4.38 m3

每立方米湿空气含氧0.21293. 假定鼓风湿度为f，试计算燃烧1Kg碳所需要的风量？ 4. 答案：

风口前燃烧反应为

2CO22CO﹦0.210.29f

所需要风量燃烧每公斤C需要O20.933﹦

每立方米湿空气含氧0.210.29fm3kgC

5. 某高炉焦比为450Kg/tFe，焦炭中固定碳为85%；煤比为100Kg/tFe，含碳

量75%me煤粉燃烧率100%；瓦斯灰吹出量为20Kg/tFe，含碳量20%，［C］＝%，求碳气化为多少？ 6. 答案：

﹦450×＋100××1－20×－1000×﹦410Kg/tFe

7. 已知焦炭含碳82%，焦比580kg，求冶炼1t生铁需要多少风量 8.

答案：

﹦×82%/(24××580﹦＝2114m3/t

由于没有给出空气湿度，按干风量考虑，冶炼1t生铁需干风量2114m3。 9. 假定100m3鼓风为基准，其鼓风湿度为f=%，计算炉缸煤气成份的百分含量

(

10. 以100m3鼓风计算)

答案： 由反应式2CO22CO

得一个O2将生成两个CO

﹦210020.210.52﹦43.16m3

N2100f0.79﹦98×=77.42m3 H2100f﹦100×%﹦2.00m3

﹦++﹦122.58m3

CO%CO43.16100%﹦100%﹦%

炉缸煤气量122.58N277.42100%﹦100%﹦%

炉缸煤气量122.58H22.0100%﹦100%﹦%

炉缸煤气量122.58N2%H2%炉缸煤气成份CO为%，N2为%，H2为%。

11. 已知风量3200m3/min，鼓风湿度3%，富氧率3%，煤气中含%，求高炉煤气

发生量？ 12.

答案：鼓风中含N2为：

﹦(1-3%)×(1-21%-3%)﹦%

煤气发生量由氮平衡得：

320073.72﹦4409m3/min 53.5013. 已知某高炉风量为5000 m3/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。

答案：

由N2平衡得： ＝50000.79﹦7900m3 0.50该高炉煤气量为7900m3/min。

14. 已知高炉吨铁产生煤气量2400m3,煤气中N2﹦%,鼓风中含水f﹦%，试计算高

炉风量。 答案：

0.79100%﹦%

10.033853.15﹦2400﹦1670 m3/t﹒Fe

76.33﹦

15. 高炉每天下料155批，焦批重14吨，大气湿度F＝1%，C焦＝84．87%，风

口前燃烧率75%，求每分钟实际入炉风量。 答案：

﹦0.210.29f

f=% 实际风量中含氧气﹦0.2129m3 ﹦

0.933155140000.84870.753

﹦4203m/min 0.2129246016. 大气湿度为1%，风口前燃烧每公斤碳所产生的煤气量是多少？ 答案： ⑴ 1kgC耗风

﹦0.210.29f f=%

实际风量中含氧气﹦0.2129m3

﹦

0.933﹦(立方米)

0.2129⑵ 产生煤气成分：CO、N2、H2

每立方米湿风含氧气量：×(1－1%)＋×1%﹦ 每立方米湿风含氮气量：×(1－1%)﹦ 每立方米湿风含氢气量：1%﹦

每立方米湿风燃烧产物量：CO＝2××(1-1%)+×1%﹦

⑶ 口前燃烧每公斤碳所产生的煤气量：

V煤气﹦×(CO＋N2＋H2)﹦(立方米)

17. 高炉吨铁发生干煤气量为1700米3/吨，煤气中含N2为56%，鼓风含N2为

78%，焦比380公斤/吨，焦炭中含N2为%，煤比110公斤/吨，煤粉中含N2为%，试计算吨铁鼓风量为多少（ 18. 不考虑炉尘损失） 19.

答案：按N2（原子量14）平衡计算吨铁鼓风量为：

17000.540(3800.0031100.005)﹦

﹦1218.78 m3/t

吨铁鼓风量为1218.78米3/吨。

20. 已知鼓风中含水为16g/m3，求炉缸初始煤气成分。 答案：

0.78922.428

f22.4W22.416100%﹦100%﹦2% 181000181000VO﹦0.21（12.0%）0.52.0%﹦0.2158 m/ m

燃烧每kgC所需要风量燃烧每公斤C需要O20.933﹦﹦4.323m3

每立方米湿空气含氧0.21583

3

生成炉缸煤气VCO2VOV风﹦2××﹦1.866m3

VV风N2%﹦V风0.791f

﹦×× ﹦3.347m3

VH2V风f﹦×﹦0.086m3

炉缸煤气量V煤﹦VCO＋VN2＋VH2﹦＋＋﹦5.299m3 炉缸煤气成分:

CO﹦(VCO/V煤)×100%﹦×100%﹦% N2﹦(VN2/V煤)×100%﹦×100%﹦% H2﹦(VH2/V煤)×100%﹦×100%﹦%

21. 计算风温1100℃的200m3鼓风(干风中含氧%，风中水分2%)在燃烧带燃烧焦

炭形成的煤气成分和数量。 答案：

风中H2O量V（H2O）﹦200×2%﹦4m3

风中O2量V（O2）﹦200×(1－2%)×%﹦44.1m3 初始煤气中:

V（N2）﹦200×(1－2%)×(1－%)﹦151.9m3 V（CO）﹦V（O2）×2＋V（H2O）﹦×2＋4﹦92.2m3 V（H2）﹦V（H2O）﹦4m3

V（总）﹦V（N2）＋V（CO）＋V（H2）﹦248.1m3

初始煤气中比例:

92.2×100%﹦% 248.14.0H2﹦ ×100%﹦%

248.1151.9N2﹦ ×100%﹦%

248.1CO﹦

22. 某高炉焦比320kg/t铁，煤比180kg/t铁，已知焦炭风口燃烧率为70%，焦

炭含碳量80%，煤粉含碳量75%，%，%，求炉缸初始煤气成分。 答案：

参加燃烧反应的C量为：320×70%×80%＋180×75%＝314.2kg 燃烧反应式为： 2CO2于是得：

V（CO）﹦××2)/(12×2) ﹦586.51m3/t﹒Fe

煤粉中：

V（H2）﹦180×%＋%×2/18)×2﹦78.62m3/t﹒Fe

由(1)式得出：

V（N2）﹦×CO)/2﹦×/2﹦1102.64m3/t﹒Fe 总体积﹦＋＋﹦1767.77m3/t﹒Fe

炉缸初始煤气成分：

CO﹦

79N22CO3.76N2211

586.51 ×100%﹦%

1767.77

78.62×100%﹦%

1767.771102.64N2﹦ ×100%﹦%

1767.77H2﹦

23. 某高炉风量V风=2400Nm3/min，湿度f=%，加纯氧80 Nm3/min，求炉缸初始

煤气成分。 解：以min为单位 ⑴ 煤气体积计算

V(H2)﹦高炉风量湿分﹦2400×%﹦60m3/min V(N2)＝高炉风量0.79(1湿分)

﹦2400××(1－%)﹦1848.6m3/min V(CO)﹦2[＋0.29f)×2400＋80]﹦1202.8m/min V(煤气)﹦ V(H2)＋V(N2)＋V(CO)﹦3111.4m3/min

⑵炉缸煤气成分计算

3

60.0﹦% 3111.41848.6N2﹦V(N2)/V(煤气)﹦﹦%

3111.4H2﹦V(H2)/V(煤气)﹦

CO﹦V(CO)

1202.820.0922.420.0922.420.09g/10002.5%/10002.5%3111.41818高炉风量湿分60m3高炉风量0.79(1湿分)1848.6m30.29f1202.8m33111.4m3

60.01848.61202.8100m3210020.210.5243.16m3

3111.43111.43111.4VN2鼓风量湿分0.79（1002）0.7977.42

m3VH2鼓风量湿分1002%2 m

3

VCOVNVCO43.162100%100%100%VCOVN2VH243.1677.422.0VN2VH2VH77.422.02100%100%100%370.

VCOVN2VH243.1677.422.043.1677.422.005Kg吨铁煤气量22.4气化C22.4370.0512121640.8m31000m32.312煤气中C120.2180.2034444

7kg0.59kg

22.4C气化量419.8812CO%CO2%CH4%0.23700.18180.006018450.563222.42.370.59吨铁风量133928V风高炉日产量10.0210.2124602460吨铁煤气量18451000℃3000 m33000

24602460V煤高炉日产量m38g

300010001909.7℃

6060干湿系数1.1干湿系数1.1300m3844m3844m3

0.3240.3240.3240.3242500m3

各组分中的铁6062%1烧损110.33%89.67%（总烧成量返矿配比）89.6726各组分中的SiO2各组分中的CaOCaO10.682.03(倍)900℃5.25总烧成量返矿配比总烧成量返矿配比SiO2COFeOCO2FelgKp6680.9900℃T33

Kp0.486370.05kg368.16kg3.5kg2.8kg3.5kg1.5kg0.9kg0.06m2500m10.91m3

1640.8 m31171.5

m3420kg120kg24.5kg400kg411.84kgV煤气1.86670m31315m3

0.9334.325

10.020.210.50.02411.840.23700.18180.006181

m3C风V风1315C304.05304.05kg453.97kg燃烧率风V风14.325C燃453.97CdFeC气化C风CdSi,Mn,P,S1.5C熔C焦挥发2.87kg7.26kg96.22kg

rdCdFe5696.2256345kg150kg1120℃16g1120℃1170℃1120℃，风温在Fe12945.6121170℃时的比热容是(m3.℃)，风温影响焦比的经验系数为%。 答案：将湿风温度折算成干风温度：

t0﹦112013.4410.416﹦1030℃ 1.4347

t1﹦1180节约的焦炭量：

13.4410.416﹦1080℃ 1.4405△K＝%×(1080-1030)×(345+150×＝8.14kg/t

5．某高炉炉顶煤气化验分析为CO2：，CO：，H2：，O2：，N2：，设碳素氧化成CO时放出的热量为9797KJ/KgC，氧化成CO2时放出的热量为33410KJ/KgC，求该高炉的碳素热能利用系数？

答案：煤气中没有氧气，必须进行换算，换算系数为：

B﹦100/(100－ ﹦ 则： CO2﹦×﹦ CO﹦×﹦ H2﹦×﹦

N2﹦×－×79/21)﹦ ∑各气体之和﹦＋＋＋﹦ 不够100%，要折算成100% CO2﹦﹦ CO﹦﹦ H2＝＝ N2﹦﹦ 则根据定义：

Kc＝×33410＋×9797)/[＋×33410]＝64%

或：根据推导：

Kc＝＋×煤气利用率 ＝×＋+＝64%

6．焦比470kg/t，煤比70kg/t，炉尘量15kg/t(炉尘含C量%)，鼓风湿度12g/m3 生铁成分： 炉顶煤气成分：

风量和风口前焦炭燃烧率，碳素燃烧率。 答案：(1)据C平衡：

V煤气·(CO+CO2+CH4)＝(C焦+C煤-C尘-C铁)×12 据N平衡：

V煤气·N2%＝Q风××(1-f) Q风＝{×(470×+70××}/ {××++×12/} ＝1418.52m3/t (2)据Cφ＝C风/C入炉 C风·+0.29f)＝Q风 C风＝Q风×+0.29f)/

Cφ＝{+××}/{×(470×+70×× ＝%

(3)Kφ＝(C风-C吹)/(C入炉-C吹) ＝{×+×/×}/{(470×+70××-70×} ＝%

7．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＝%，湿分影响的风温为每g水分6℃) 答案： 由K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：

K0.04%1004954600﹦12kg/t·Fe

节省焦炭12kg/t。

8．某高炉用自熔性烧结矿冶炼，不加石灰石，已知煤气成分为CO218%,CO为20%，%,%，求碳素利用率Kc(

已知C完全燃烧放热7980kcal/kgc,不完全燃烧放热2340kcal/kgc)

答案： Kc﹦

2340(CCO2)7980Cco2100%

7980C2340C5640Cco2100%

7980CCco2×100% C﹦

﹦+

﹦＋×

18%)×100%

18%20%﹦×100% ﹦%

9．某炼铁厂今年由于改进炉料结构和提高操作水平，入炉焦比比上年有了显着下降，请根据下表定量分析入炉焦比降低的原因。 答案： 根据公式:

入炉焦比＝

列表计算如下：

如求焦负荷变动入炉焦比为：节焦﹦－481﹦

其余类推

10．某1000m3高炉，利用系数ηV＝，

1t生铁消耗干料：焦比474.2kg/t，煤比66.8kg/t，矿石消耗1806.6kg, 生铁成分如下(%)：%,

炉顶煤气成分：CO：%，CO2：%,N2：%,CH4：%,H2：%，

空气湿度f＝2%，焦炭C全＝%，煤粉C全%，入炉矿石含CO2为%,

入炉料带入N2：WN2料＝2.96kg/tWc熔，WC焦挥忽略不计，求该高炉的rd，(少量元素Si、Mn、P等直接还原和脱S耗碳为7.59kg/t) 答案：

W（气化C）﹦×＋×＋××

生铁[Fe]

入炉品位焦炭负荷铁回收率93.856%460.3

57.9%3.61197.53%1245 44

﹦(kg/t)

W（N2料）＝2.96kg/t

∴V煤气1.8667418.41/(0.23700.18180.0060)1838.6(m3)

1838.60.563222.42.9628﹦(m3/t)

10.0210.21﹦

每kgC消耗风量：

0.9334.323m3kgc

0.210.292%56（6）风速与富氧 12WC风＝V风/V＝＝308.67kg/tWc＝7.59kg/t

WcdFe＝

1．某高炉2500m3高炉风温1150℃，风压,28个风口D＝120mm,V风量＝4650m3/min,漏风率为2%，求风速.

d20.122n﹦3.141528﹦0.3165m2 答案：风口面积：S44v标Q4650﹦﹦244.8m/s S600.316560P0V0T244.80.1012731150﹦ T0P2730.1010.40实际风速v风实﹦257.2 m/s

2．某1000m3高炉风温1100℃，风压，14个风口工作，风口直径160mm，V风仪﹦2500m3/min，漏风率a﹦10%，求风速和鼓风动能。（空气密度1.293kg/m3） 答案：

V风实V风仪1漏风率﹦2500110%﹦2250m3/min

标准风速v标准V风实S﹦

22501140.160.16604﹦133m/s

实际风速v风实P0V0T0.1011332731100﹦﹦169m/s T0P2730.1010.30鼓风动能

11.293﹦22501692﹦5046kg/ 2609.814

3．某高炉全焦冶炼，η=m3﹒d，K=540㎏/t，Vu=2025m3 ,焦炭含碳85%，焦炭在风口的燃烧率为78%，风口面积为㎡，高炉风温为1000℃，风压为,计算高炉的实际风速。

答案：湿分为2%，每秒风口前燃烧的C为

每秒钟需O2GC22.4KC焦%KT22.4﹦

864002424m3/s

鼓风含O20.211f0.5f﹦0.210.29f

KC焦%KT每秒钟需O222.4每秒钟风量﹦

鼓风含O224864000.210.29f﹦

22.42.05400.850.78﹦72.4m3/s 24864000.210.290.02m3

每秒钟风量Q风﹦181m/s vS实际风速v风实P0V0T0.1011332731000﹦﹦

T0P2730.1010.26278m/s

4．某高炉风口进风面积S＝0.2458m2，入炉干焦耗风量折合表风量为2700m3/min，休风率0%，平均风温t＝980℃，热风压力P＝275Kpa，求V(标)＝V(实)＝

答案： V标准Q表60S2700﹦183m/s

600.24581.03398273980﹦183﹦226m/s 1.033982752735．某高炉使用的风量(鼓风湿分为1%)和氧量(氧气中纯氧含量为%)分别为4200和6000，求富氧鼓风后的氧含量和富氧率( 说明：富氧量在冷风管道孔板后面) 答案：

富氧鼓风中氧气所占的比率为：β＝6000÷60/(6000÷60+4200)＝0.023m3/m3

600060﹦﹦0.023m3/m3 60000420060富氧鼓风中氧含量为：

(OB)﹦(+××+××100﹦%

富氧率02%为：(OB)＝此结果考虑了鼓风湿分中的氧量 如不考虑了鼓风湿分中的氧量，则计算结果为： 富氧率02%为：

｛［4200×+×+6000÷60×］/(4200+6000÷60)｝×100＝% 以上两个结果均对

6．已知高炉冷风流量孔板显示值Qf为1200m3/min,工业氧纯度为%，富氧流量Qo＝20m3/min,大气湿度f＝%,按(1)富氧量流经流量孔板(2)富氧量未流经流量孔板分别计算富氧率 答案：

(1) 富氧量流经流量孔板：

fo2﹦

(120020)(0.210.291.5%)2099.5%(0.210.291.5%)

1200﹦%

(2) 富氧量未流经流量孔板：

fo2＝

1200(0.210.291.5%)2099.5%(0.210.291.5%)

120020﹦%

7．已知某高炉风口数为24个，正常使用风量为3200m3/min，小时煤量为，由于某种原因停喷了一支枪，氧气的纯度为%，为使煤粉能够完全燃烧，要求氧过剩系数≥，求每小时的富氧量？(煤粉完全燃烧时的理论耗氧量为1.77m3/kg) 答案：设鼓风中的氧含量为X，则有：

(3200×X×60/24)/(25500×23)≥ X≥%

再设小时富氧量为Y，则有：

Y×5765m3每小时的最小富氧量为5765m3/h。

8．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？ 答案：

富氧率是指高炉富氧鼓风后，鼓风内含氧提高的幅度，用百分数fO来表示，计算公式为

当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧率fO和氧气的纯度a来计算所需要的富氧流量

换算为仪表量为

VO50003.0%﹦200m3/min

96%21%富氧流量约为200 m3/min。

9．某高炉风量5000m3/min，工业氧纯度98%，富氧率3%，富氧后风量不变。问：富氧流量是多少？

答案：

富氧率是指高炉富氧鼓风后，鼓风内含氧提高的幅度，用百分数fO来表示，计算公式为

当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧率fO和氧气的纯度a来计算所需要的富氧流量

换算为仪表量为 VO﹦194.8 m3/min

10.某高炉风量5000m3/min，使用含O2为96%的氧气，富氧3%，需要加入多少氧气量(

设富氧前后风量不变) 答案：

⑴ 每立方米空气需要加入氧气量

需要加入氧气量⑵需要加入的氧气流量

﹦50000.0333

﹦0.04 m/m

0.960.210.03﹦200m3/min

0.960.21换算成小时流量则

W（氧气）﹦200m3/min×60min﹦12000 m3/h

11、已知某高炉风量＝3000M3/Min、富氧量＝3000M3/h，求其高炉的富氧率及此富氧量相当于单位时间内增加多少风量所得到的氧量（ 已知风中含氧量为21％） 答案：

⑴高炉的富氧率 富氧率10.21富氧量空气风量富氧量

10.213000﹦

60﹦ 3000300060⑵相当于单位时间内增加风量

相当风量富氧量50﹦﹦238 m3/min

空气含O2百分比0.2112.某高炉冶炼需要富氧1％，高炉风量为4500m3/min，氧气纯度99%，试计算鼓风中兑入的富氧气体量。 答： V02f0V风60

a0.2113.某高炉风量为4000m3/min，富氧2%，工业氧纯度为98%，保持富氧前后风量不变，求需加多少工业氧此时真正的鼓风量是多少 解：

⑴ 加工业氧为V氧

V氧﹦104 m3/min ﹦6240 m3/h

⑵ 真正的鼓风量

V鼓 ﹦4000－ V氧﹦4000－104﹦3896 m3/min

14．试计算鼓风含氧量变化，对产量的影响？ 答案： V风AA0A0.01100%﹦% A0A00.21即富氧前后如果风量不变，在焦比一定的情况下，每提高鼓风含氧1%可增产%。

15．若高炉冶炼需要富氧3%，高炉风量为2500m3/min，氧气纯度99%，试计算向鼓风中兑入的富氧气体量（不计管道损失）。 答案：

当富氧率得知或者确定后，也可以用富氧率fO和氧气的纯度a来计算所需要的富氧流量

W3.0%0.03﹦0.038 m3/m3

0.990.210.990.21VOV风W﹦2500×﹦96.25 m3/min VOV风W60﹦60×2500×=5775 m3/h

制氧厂每小时需供给5775m3的氧气，才能使高炉富氧3%。

16．某高炉使用的风量（鼓风湿分1%）和氧量（纯氧含量%）分别为

2000m3/min和2400m3/h。试计算鼓风中氧含量及鼓风中氧含量增加1%的增产效果。 答案：

﹦

2400﹦0.0196m3/m3

2000602400﹦10.01960.210.290.010.01960.995 ﹦%

﹦

1﹦

10.01960.210.290.010.01960.99517.已知高炉有效容积1002m3，利用系数1.826m3/,焦比453kg/t, 求煤气在炉内停留时间。

解：

高炉工作容积高炉有效容积系数0.85﹦Vu0.85

﹦1002×﹦851.7m3

K﹦×1002×﹦ t=×V÷(10400×K/86400)= 答：煤气在炉内停留秒。

(7)煤气热值计算

1．已知某高炉煤气发热值Q高＝3200Kg/m，焦炉煤气Q焦＝18000Kg/m，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，试计算一座热风炉需混入焦炉煤气量为多少？ 答案：

﹦

3

3

45003200100%﹦%

180003200焦炉煤气混合量煤气耗量混合比﹦3000×%

﹦263 m/h

每座热风炉需混入焦炉煤气量为263 m3/h。

2．某高炉热风炉使用的高炉煤气的热值为3649KJ/m3,焦炉煤气的热值为17008KJ/m3，要求混合煤气的发热值达到5685KJ/m3，求需掺烧的焦炉煤气的量为多少？设单座热风炉烧炉需要的煤气量为38000m3/h,若高炉釆用两烧一送时，求每小时需掺烧的焦炉煤气的量为多少？ 答案：

需掺烧焦炉煤气量(%)为：

﹦

3

56853649100%﹦%

170083649每小时需要的焦炉煤气为：

﹦38000×%×2＝11582.4 m3/h

3．在实际热风炉烧炉生产中，热风炉混入焦炉煤气烧炉提高煤气的热值和理论燃烧温度，混合煤气QDW达到4496kJ/m3，一座热风炉使用高炉煤气量40000m3/h。求需要混入焦炉煤气量(

湿煤气的水份按5%计算) 成分 CO % 焦炉煤气（化） 去氧 折湿煤气 高炉煤气（化） 去氧 折湿煤气 答案： 焦炉煤气热值

QDW﹦CO×＋H2×＋CH4×＋C2H4×﹦(kJ/m3) 高炉煤气热值

QDW﹦CO×＋H2×＋CH4×＋C2H4×﹦(kJ/m3)

﹦

44964091.5100%﹦%

17588.244091.5CO2 % H2 % CH4 % C2H4 % H2O % O2 % N2 % V焦﹦40000×3%﹦1200(m3/h)

混入的焦炉煤气量1200m3/h

4.某高炉一座热风炉消耗煤气量150000m3/h，，求混合煤气热值达到4700kJ/m3需要混入的焦炉煤气量。（高炉煤气QDW=﹦3349 kJ/m3，，焦炉煤气QDW﹦18221 kJ/m3） 答： V焦混低QDWQDW高低QDWQDWV﹦

47003349150000

182213349﹦13626m3/h

5．某高炉炉顶煤气中CO2为%，CO 为%，CH4为%，N2为%，求CO利用率。(精确到小数点后1位) 答案： CO

CO217.6100%﹦100%﹦%

COCO217.624.3

CO利用率为%。

6.某高炉的高炉煤气成份见下表，试计算ηco 煤气成份含量% 答: coCO CO2 H2 co218.10710043.44%

coco223.57918.1077.炉顶煤气成份体积百分比为:二氧化碳%,一氧化碳%,氮气%，氢气%,求:一氧化碳利用率？

答案： 一氧化碳利用率CO﹦

CO2100%

COCO215.33100%﹦%

15.3325.62CO利用率为%。

8．高炉CO利用率为,炉顶干煤气H2含量为3%，请根据H2利用率与CO利用率的相关数值（ηH2 = ηCO + ）计算出H2的利用率及H2还原生成的H2O量。 答案：

ηH2 = × ＋ = 生成的H2O量为 H2的利用率是。 H2还原生成的H2O量%

9．已知焦比400kg/，煤比150kg/，焦炭中含有机H2 %，挥发份H2 %，CH4 %，煤中H2 %，H2O %，在风量1423m3/，湿分12g/m3时，煤气量为2002m3/，煤气中H2为%，CH4为%，计算氢利用率。 答案：

氢利用率1焦碳中H2(不含CH4）：

﹦4000.0040.006煤粉中H2(不含CH4）：

H2煤气H2

22.4﹦20.61m3 2

222.4﹦1500.020.007﹦34.91m3

182﹦14231222.4﹦21.25m3 100018ΣH2﹦＋＋﹦76.77 m3

进入CH4：H2（CH4）﹦(2002×%－400×%×16)×2﹦1.67m3

1﹦1H2煤气H2﹦1VgH22CH4VbH2焦H2煤H2O晶

2002(2.0%0.05%)＝

76.771.6710．某高炉焦比480kg/t，Ck＝；G煤＝140kg/t，（C）煤＝，B吹＝1；G尘＝20kg/t，（C）尘＝；G烧＝1750，（CO2）烧＝；G熔＝44，（CO2）熔＝；[C]＝。炉顶煤气（没有CH4）中CO2为%，CO为%。请计算一氧化碳利用率（CO）

）。 及燃料本身气化碳中一氧化碳利用率（CO答案：

⑴ 一氧化碳利用率（CO）计算：

CO17.6﹦%

17.624.3）计算： ⑵ 燃料本身气化碳中一氧化碳利用率（COC气﹦480×＋140××1－20×－1000×﹦（kg）

12×1750×﹦（kg） 4412C熔﹦×44×﹦（kg）

445.16b1﹦﹦

470.70.1055.160.105b2﹦﹦

470.70.1055.160.420051﹦CO+1﹦%

10.0002210.01080.511.某高炉K﹦554，Ck﹦，G煤﹦30，（C）煤﹦，b吹﹦20，（C）尘﹦，G烧﹦

C烧﹦1750，

（CO2）烧﹦；G熔﹦44，（CO2）熔﹦，[C] ﹦。炉顶煤气（没有CH4）中CO2为%，

。 CO为%。求CO和CO

答案：

⑴ 一氧化碳利用率CO的计算：

CO﹦

CO217.6×100%﹦×100%﹦%

CO2CO17.624.3的计算： 2）COC气﹦554×＋30××1－20×－1000×﹦（kg） C烧﹦C熔﹦b1﹦b2﹦

12×1750×﹦（kg） 4412×44×﹦（kg） 445.16﹦

447.20.1055.160.105﹦

447.20.1055.160.42005－1﹦%

1－0.000232－0.01140.5﹦CO(8)相关方面

1．某厂喷吹煤进厂时含水%，价格为300元/t，加工成合格的煤粉后含水%，加工费60元/t煤，喷吹费用15元/t煤，计算入炉煤粉价。 答案： 加工吨煤粉需煤量为：

每加工一吨煤粉需要原煤量1煤粉含水分%11.0%﹦﹦

1原煤含水分%18.0%入炉吨煤成本为：

﹦×300+60+15﹦元 入炉煤粉价为元/t。

2.一座高炉主沟水平长为10米，坡度为2°，求主沟坡长( cos2°＝

答案： 设X为主沟坡长

1010﹦10.5 m cos20.95主沟坡长为10.5米。

3.某高炉冷却面积0.581m2，水温差0.6℃，水流量10.16 m3/h，试计算其的冷却强度。 答：

﹦

10000.610.16﹦10492kcal•m3/h

0.58104．用甲、乙两支温度计测定温度，甲温度计测500℃温度，乙温度计测100℃温度，它们的绝对误差都是5℃，求每支温度计的相对误差。 答案：

甲乙5100%﹦1% 5005100%﹦5% 1005．为对此甲、乙两种振动筛的筛分效果，现场取样采取集到以下数据 筛下物粒度组成：

计算(1)甲乙两种振动筛的筛分效率 (2)甲乙两筛的返矿率

(3)根据计算应选择哪种振动筛？ 答案： ① 返矿量：

甲﹦54××6﹦405kg 乙﹦51××5﹦319kg

②返矿中<5mm的重量：

甲﹦405×%﹦394kg 乙﹦319×%﹦234.4kg

③总筛矿重量＝返矿量+筛下物重量

甲﹦2000+405﹦2405kg 乙﹦2000+319﹦2319kg

④筛下物(即入炉)﹤5mm的重量：

甲﹦2000×%＝249kg 乙﹦2000×%＝241.4kg

⑤未筛前(即总筛矿中)烧结矿中<5mm的重量：

甲﹦394+249﹦643kg 乙﹦+﹦475.8kg

所以 (1)筛分效率

甲﹦乙﹦

(2)返矿率＝

筛掉的5mm的重量394100%100%61.28%

未筛前矿中5mm的总量643234.6100%49.26% 475.8返矿量100%49.26%

未筛前总量∴ 甲﹦

405100%16.84%2405 319乙﹦100%13.76%

2319(3)通过以上计算，甲筛的筛分效率%远高于乙筛，且甲筛筛去量大，但>5mm有用的烧结矿远少于乙筛，因此我们应选择甲筛作为我们的槽下烧结用筛。 6．某高炉煤比与风口前焦炭平均粒度的关系见下表，若该炉风口前焦炭粒度合适范围是20～30mm，试确定合理煤比的区间 表

答案：用线性回归法分析以上数据： 其中： Σx2＝502+802+1202+1502＝45800

Lxx＝Σx-2

(x)2n(y)2n5800

Lyy＝Σy-Lxy＝ Σxy-(x)(y)n2

76.25

(503180261202315019)40099660 4∴bLxy0.113790.114aybx36.129 Lxx∴线性方程:y36.1290.114x

若风口前焦炭粒度为y＝20代入则x＝54y＝30代入则x＝141 所以合理的煤比区间为54～141kg/t