北京科技大學(xué)——煉鐵學(xué)大作業(yè)

1、北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院煉鐵學(xué)大作業(yè)姓名： 班級(jí)：冶金1006班學(xué)號(hào)：1、確定生鐵成分：1）初定礦石消耗量：a. 混合礦成分：初選燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦的比例為7:2:1，混合礦成分見(jiàn)excel表格（注：在excel表格中已經(jīng)是迭代過(guò)的數(shù)據(jù)，只需將礦石比例改成7:2:1即可看到混合礦成分），計(jì)算得混合礦TFe=0.56807。焦比：330kg/thm±；煤比：160kg/thm±；b. 計(jì)算礦比：初定生鐵成分含F(xiàn)e為94.50%， 計(jì)算混合礦消耗量：非礦石帶入的Fe量（即焦炭和煤粉帶入的Fe量）：進(jìn)入爐渣的Fe量：（） 需由礦石帶入的Fe量礦石消耗量=2）預(yù)定生鐵成分：

2、a. Si：按低硅生鐵冶煉要求，初定為0.3-0.5%；本例可取0.35%b. S：按一級(jí)品生鐵考慮，定為0.03%；c. Mn：由于Mn的=0.4，=0.6，所以進(jìn)入生鐵的Mn= ，Mn%=0.2031。d.P：入爐P總量= 所以P%=0.09。e.C：按教材P138（3-162）式計(jì)算 f.Fe：。由于，需要將新的94.32%重算一遍，得出94.31%，將94.31%作為Fe% ，誤差為0.003%0.01%，符合要求。2、計(jì)算熔劑消耗量或校核爐渣堿度是否在預(yù)定范圍內(nèi)：根據(jù)爐渣中，所有入爐原料帶入的CaO=所有入爐原料帶入的SiO2-還原進(jìn)入生鐵的SiO2=二元堿度題目中要求R2在1.15

3、1.20之間，所以這樣的配礦偏堿性，需要多配酸性礦，則調(diào)整配礦比例如下：燒結(jié)礦：球團(tuán)礦：塊礦=0.67:0.23:0.1調(diào)整后重算,得 M（CaO）=重算式得M（SiO2）=重算二元堿度得滿足要求因此可得高爐配料結(jié)果表如下：高爐配料結(jié)果表名稱kg/t鐵%燒結(jié)礦1105.5867.000球團(tuán)礦379.5323.000塊礦165.0110.000混合礦1650.11100.000M(Al2O3)= M(MgO)= M(FeO)= M(MnO)= M(S/2)= M（CaO）=142.89Kg/tM（SiO2）=120.66Kg/t爐渣數(shù)量和成分表組分CaOSiO2MgOAl2O3MnOFeOS/2

4、CaO/SiO2kg/t142.89 120.66 36.65 51.27 1.81 3.03 1.58 357.89 1.18wt%39.93 33.71 10.24 14.33 0.50 0.85 0.44 100.00 合計(jì)M= M（CaO）+ M（SiO2）+ M(MgO)+ M(Al2O3)+ M(FeO)+ M(S/2)+ M(MnO)=357.89 Kg/t再分別計(jì)算各組員的百分比：如CaO：爐渣脫硫性能和脫硫能力驗(yàn)算：結(jié)果如下表將爐渣中CaO，SiO2，MgO，Al2O3四元換算成100%組分kg/t%SiO2120.6634.33CaO142.8940.66MgO36.651

5、0.43Al2O351.2714.59351.47 100.00因?yàn)椴楦郀t煉鐵工藝及計(jì)算19頁(yè)等黏度曲線圖，1500時(shí)為0.3Pa·S，1400時(shí)為0.7Pa·S.按拉姆教授渣中氧化物總和和檢查爐渣脫硫能力，為達(dá)到要求，爐渣中W（RO）必須達(dá)到W（RO）=50-0.25W （Al2O3）+3W（S）- 而爐渣中實(shí)際W（RO）=W（CaO）+ W(MgO)+ W(FeO) + W(MnO) =39.93+10.24+0.85+0.5=51.52實(shí)際大于要求的，所以能保證脫硫按沃斯柯博伊尼科夫經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算Ls：= 在本例中，代入得=40.61按爐渣和鐵水含S量計(jì)算要求的至此可以

6、給出生鐵成分核算表，如下：生鐵成分核算表組分FeSiMnPSCwt%94.310.350.21 0.09 0.035.00 100.00 風(fēng)量計(jì)算焦炭和煤粉帶入的碳量 Kg少量元素還原耗碳量= Kg脫S耗碳量 Kg鐵直接還原耗碳量 Kg 其中0.43是直接還原Rd風(fēng)口前燃燒的C量 Kg風(fēng)中含氧風(fēng)量：V風(fēng)m3其中，干風(fēng)量水分為鼓風(fēng)比重鼓風(fēng)重量 Kg爐頂煤氣及其成分H2 風(fēng)中水解分解15.29m3焦炭帶入煤粉帶入礦石帶入入爐H2總量還原消耗的H2量進(jìn)入爐頂煤氣的H2量 Kg同時(shí)，可得H2間接還原率CO2間接還原生成 焦炭揮發(fā)分放出進(jìn)入爐頂煤氣CO2量KgCO風(fēng)口前碳燃燒生成直接還原生成焦炭揮發(fā)分放

7、出間接還原消耗進(jìn)入爐頂煤氣的CO量 KgN2鼓風(fēng)帶入焦炭帶入煤粉帶入進(jìn)入爐頂煤氣的N2量 Kg綜上，煤氣總體積根據(jù)成蘭柏主編的高爐煉鐵工藝及計(jì)算P520，表11-22可得200和1200時(shí)各氣體的比熱容，至此可以得出“煤氣成分與數(shù)量表”和“物料平衡表”煤氣成分與數(shù)量表成分Nm3/tvol.%kg/tCO327.9321.78409.91CO2343.1822.79674.11H269.604.626.21N2765.2750.82956.591505.98100.002046.82煤氣含水46.4037.29生產(chǎn)高爐物料平衡表收入項(xiàng)支出項(xiàng)名稱kg/t鐵名稱kg/t鐵混合礦1650.11生鐵10

8、00.00焦炭（干）330.00爐渣357.89煤粉160.00煤氣(干)2046.82鼓風(fēng)1310.74煤氣中水分37.29總計(jì)3450.85總計(jì)3442.00絕對(duì)誤差8.86相對(duì)誤差0.26%熱平衡計(jì)算熱收入項(xiàng)：風(fēng)口前碳素燃燒直接還原中C氧化成CO： 直接還原中CO氧化成CO2：間接還原H2氧化成H2O：熱風(fēng)帶入的熱量：總熱收入：熱支出項(xiàng)氧化物分解耗熱 鐵氧化物 碳氧化物 錳氧化物 磷氧化物 合計(jì) 脫硫耗熱 爐渣的焓 鐵水的焓 煤氣的焓 爐料水、冷卻水以及散熱損失 至此可以給出“全爐熱平衡表”全爐熱平衡表項(xiàng)目GJ/t%熱收入項(xiàng)風(fēng)口前碳素燃燒2.4324.80直接還原C氧化成CO0.919.26間接還原CO氧化成CO24.3444.29間接還原H2氧化成H2O0.505.12熱風(fēng)帶入的熱量1.6216.53總熱收入9.79100.00熱支出項(xiàng)氧化物分解耗熱6.9370.80脫硫耗熱0.030.27爐渣的焓0.686.95鐵水的焓1.3013.28煤氣的焓0.444.52爐料水、冷卻水、散熱