高爐配料計(jì)算

高爐配料計(jì)算冶煉1t生鐵，需要一定數(shù)量的礦石、熔刑和燃料（焦炭及噴吹燃料）。對(duì)于煉鐵設(shè)計(jì)的工藝計(jì)算，燃料的用量是預(yù)先確定的，是巳知的量，配料計(jì)算的主要任務(wù)，就是求出在滿足爐渣堿度要求條件下，冶煉規(guī)定成分生鐵所需要的礦石、熔劑數(shù)量。對(duì)于生產(chǎn)高爐的工藝計(jì)算，各種原料的用量都是巳知的，從整體上說不存在配料計(jì)算的問題，但有時(shí)需通過配料計(jì)算求解礦石的理論出鐵量、理論渣量等，有時(shí)因冶煉條件變化需要作變料計(jì)算。一、配料計(jì)算的目的配料計(jì)算的目的，在于根據(jù)巳知的原料條件和冶煉要求來決定礦石和熔劑的用量，以配制合適的爐渣成分和獲得合格的生鐵。二、配料計(jì)算時(shí)需要確定的已知條件（1）原始資料的收集整理生產(chǎn)中原始資料分析常常不完全，或元素分析和化合物分析不相吻合，加之分析方法不同存在分析誤差，以致各種化學(xué)組成之和不等于100%。因此，應(yīng)該先確定元素在原料存在的形態(tài)，然后進(jìn)行核算，使總和為100%。換算為100%方法，可以均衡地?cái)U(kuò)大或縮小各成分的百分比，調(diào)整為100%，或者按照分析誤差允許的范圍，人為的調(diào)整為100%。調(diào)整幅度不大時(shí)，以調(diào)整Al2O3或MgO為宜。在各種原料中化合物存在的形態(tài)和有關(guān)換算，按照下述方法處理。燒結(jié)礦分析的S，P，Mn分別以FeS,P2O5,MnO形態(tài)存在。它們的換算為：88S——FeS?(FeS)=?(S)x莉%142P—P2O5①(P2O5)=?(p)x62%71Mn MnO?(MnO)=?(Mn)x55%式中的S，P，Mn等元素皆為分析值（百分含量），當(dāng)要計(jì)算Fe2O3時(shí)，需要從生鐵（TFe）中扣除FeO和FeS中的Fe，再進(jìn)行換算。①(Fe2O3)=( ①(Fe)-①(FeO)X右-①(FeS)X云)％112 72 88式中的Fe，F(xiàn)eO為分析所得燒結(jié)礦的全鐵和氧化亞鐵的百分含量，F(xiàn)eS為換算所得的硫化亞鐵量。天然礦石中的S以FeS2形態(tài)存在，換算式如下：3（FeS2）=8（S）X %，式中S為分析所得的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。2 64選配礦石在使用多種礦石冶煉時(shí)，應(yīng)根據(jù)礦石供應(yīng)量及爐渣成分適當(dāng)配比選取。此時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：礦石含P量不應(yīng)該超過生鐵允許含P量，因考慮P全部進(jìn)入生鐵，故需要依據(jù)礦石含量事先預(yù)算，若某種礦石冶煉含P超標(biāo)，此種情況下，只能搭配含P更低的礦石冶煉。=0.0049%(P鐵-P其他)Fep(0.08-0.01)*0.04=0.0049%Fe鐵 = 57式中P鐵 生鐵標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格內(nèi)單位生鐵的含P量，KgP其他焦炭等其他附加物帶入爐內(nèi)的P量，KgFep混合礦的含磷量，%Fe鐵由礦石帶入生鐵的鐵量，Kg冶煉鑄造鐵時(shí)，應(yīng)該核算生鐵含錳量是否滿足要求。95血Mn]=%X①(Mn)礦Xm(Fe)方(Fe)礦％*0.09*57=0.075式中：①[Mn]——生鐵含錳量，%①(Mn)礦 混合礦含錳量，%n(Mn)——錳的回收率，一般為0.5?0.6m(Fe)——礦石帶入的生鐵的鐵量，kg/t鐵鐵①(Fe)——混合礦含鐵量，%礦冶煉錳鐵時(shí)，為保證其含錳量，必須檢查礦石含鐵量是否大于允許范圍。①(Fe)礦=(100-?[Mn]-?[C]-?[Si]-?[P])/100X(?[Mn]/?Mn礦XnMn)式中：血Mn],血Si],①[C],①[P]表示錳鐵中該元素含量，%①(Mn)礦 錳礦含錳量，%①(Fe)——錳礦允許含鐵量，%礦nMn——錳回收率，通常為0.7?0.82適當(dāng)控制堿金屬[2]。確定需要的冶煉條件(1)根據(jù)原料條件，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)等確定生鐵成分。C，P元素一般操作不能控制，而Si,Mn,S等元素可以改變操作條件加以控制。(2)各種元素在鐵，渣和煤氣中的分配比例。按照經(jīng)驗(yàn)和實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)選取。原料FeMnPSV生鐵0.9970.5001.000\0.800爐渣0.0030.500\\0.200煤氣\\\0.05O\(3)爐渣堿度選擇堿，主要是取決于爐渣脫硫的要求，此外若冶煉低硅生鐵釩鈦磁鐵時(shí)，還應(yīng)該考慮爐渣抑制硅鈦還原和利于磯的回收能力，在正常爐鋼溫度下，要保證流動(dòng)性和穩(wěn)定性，因此除了考慮二元堿度外，還需要有適宜的MgO含量，若爐料含堿金屬還應(yīng)該兼顧爐渣排堿要求。二元堿度R=1.0-1.25。三元堿度R=1.30-1.50.燃料比確定。確定燃料比應(yīng)該依據(jù)冶煉鐵種，原料條件，風(fēng)溫水平和生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)等全面衡定，在有噴吹條件下，力爭(zhēng)多噴燃料，降低焦炭的消耗。(5)原燃料成分分析，入爐礦石成分見表2.1表2.1入爐礦石成分(％)原料成分TFeMnPS用。3FeOMnOMnO2CaOMgOSiO2A10P2O5燒結(jié)礦56.650.090.050.0371.137.180.120.0010.102.616.201.130.11天然礦57.520.170.020.1367.6214.200.000.261.500.6511.702.320.05混合礦57.000.090.040.0470.999.150.110.028.212.266.221.150.10焦炭成分分析見表2.2表2.2焦炭成分(％)固定灰分11.01揮發(fā)分0.90碳SiO2Al2O3CaOMgOFeOFeSP2O5CO2COch4 h2N286.725.124.37 0.680.110.74 0.050.01 0.330.33 0.03 0.060.1續(xù)上表游離有機(jī)物1.30E全S水H2N2S100 0.574.800.400.400.50噴吹物成分見表2.3表2.3噴吹物成分成O2h2oN2S灰分Z分CH2SiO2Al2O3CaOMgOFeO煤76.245.074.460.790.510.667.483.420.600.320.45100

(6)確定焦比與煤比根據(jù)目前國(guó)內(nèi)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，選擇焦比為360Kg/t，煤比為160Kg/t,風(fēng)溫1100°C。(4)配料計(jì)算的內(nèi)容(1)礦石用量及配比計(jì)算;(2)生鐵中鐵量計(jì)算;(3)渣量及爐渣成分計(jì)算;(4)爐渣性能校核;(5)生鐵成分校核。三、計(jì)算方法與過程1、計(jì)算方法為精確配料，現(xiàn)根據(jù)設(shè)計(jì)的生產(chǎn)要求，先假定生鐵成分，然后用理論方法進(jìn)行配料比計(jì)算，然后以配出的礦石為基礎(chǔ)對(duì)礦石用量、生鐵中鐵量、渣量及爐渣進(jìn)行計(jì)算，最后爐渣性能、生鐵成分進(jìn)行校核。根據(jù)以上巳知條件，先以1t生鐵作為計(jì)算單位進(jìn)行計(jì)算，確定礦石配比。10根據(jù)以上巳知條件，先以1t生鐵作為計(jì)算單位進(jìn)行計(jì)算，確定礦石配比。103mFe]-Zm(Fe) +m(Fe)礦石量= oiFef■煤 渣仲礦根據(jù)表2.5和上式鐵平衡關(guān)系式得：(56*0.007456*0.0005、 +I72焦炭帶入Fe量=360*88 )=2.21(Kg)生鐵成分成分SiMnSPCFe合計(jì)%0.350.090.030.084.4595.00100.003、根據(jù)鐵平衡求鐵礦石需求量煤粉帶入Fe量=160*0.0045*56\72=0.56(Kg)進(jìn)入渣中Fe量=950*0.003\0.997=2.86(Kg);(相當(dāng)于FeO3.68Kg)950-2.21-0.56+2.860.57需要混合礦量= =1666.82(Kg)0.574、計(jì)算冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量計(jì)算見表2.5表2.5冶煉每噸生鐵爐料的實(shí)際用量名稱干料用量kg機(jī)械損失％水分％實(shí)際用量kg混合礦1666.820.5—1666.82*1.005=1675.15焦炭3600.54.8360*1.053=379.08煤粉160——160合計(jì)2186.822214.235、終渣成分及渣量計(jì)算(1)終渣S含量爐料全部含S量=1666.82X0.0004+360X0.0057+160X0.0066=3.77kg進(jìn)入生鐵的S量=0.3kg進(jìn)入煤氣的S量=3.77X0.06=0.22進(jìn)入爐渣的S量=3.77-0.3-0.22=3.25k72(2)終渣的FeO量=2.86X =3(2)56一71_(3)終渣的MnO量=1666.82X0.0009X0.5X55-0(3)終渣的SiO2量=1666.82X0.0622+360X0.0512+160X0.0748-3.5*60\28=126.57kg終渣的CaO量=1666.82X0.0821+360X0.0068+160X0.0060=140.25kg終渣的Al2O3量=1666.82X0.0115+360X0.0437+160X0.0342=40.37kg終渣的MgO量=1666.82X0.0226+360X0.0011+160X0.0032=38.57kg終渣成分見表2.6表2.6終渣成分成分SiO2 Al2O3 CaOMgOMnOFeO S/2① 合計(jì)RKg 126.57 40.37 140.25 38.57 0.96 3.68 1.62 352.02 1.10% 35.96 11.44 39.84 10.95 0.29 1.05 0.46 100①由于分析所得Ca++都折算成CaO，但其中一部分Ca++卻以CaS形式存在，CaS和CaO之質(zhì)量差為S/2,為了質(zhì)量平衡，Ga++仍以CaO存在，而S則只算S/2⑵爐渣堿度R=1.10,符合規(guī)定值。MgO%=10.96%，符合設(shè)計(jì)要求。根據(jù)爐渣百分組成，校驗(yàn)爐渣物理性質(zhì)得：熔化溫度1400°C，粘度0.25Pa?S(1450°C)。該爐渣適合于煉鋼鐵生產(chǎn)。6、生鐵成分校核， 62、⑴含p量=10-3(1666.82x0.0004+360x0.0001x—)=0.07%142⑵含S量=0.03%Ls=0.4