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)

...wd......wd......wd...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：冶金1006班學(xué)號：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excel表格〔注：在excel表格中已經(jīng)是迭代過的數(shù)據(jù)，只需將礦石比例改成7:2:1即可看到混合礦成分〕，計算得混合礦TFe=0.56807。焦比：330kg/thm±；煤比：160kg/thm±；b.計算礦比：初定生鐵成分含F(xiàn)e為94.50%，計算混合礦消耗量：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：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]：按一級品生鐵考慮，定為0.03%；c.[Mn]：由于Mn的μ=0.4，η=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-復(fù)原進(jìn)入生鐵的SiO2=二元堿度題目中要求R2在1.15~1.20之間，所以這樣的配礦偏堿性，需要多配酸性礦，那么調(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②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/2ΣCaO/SiO2kg/t142.89120.6636.6551.271.813.031.58357.891.18wt%39.9333.7110.2414.330.500.850.44100.00合計M=M〔CaO〕+M〔SiO2〕+M(MgO)+M(Al2O3)+M(FeO)+M(S/2)+M(MnO)=357.89Kg/t再分別計算各組員的百分比：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%SiO2120.6634.33CaO142.8940.66MgO36.6510.43Al2O351.2714.59Σ351.47100.00因?yàn)椴?高爐煉鐵工藝及計算19頁?等黏度曲線圖，1500℃時為0.3Pa·S，1400℃時為0.7Pa·S.按拉姆教授渣中氧化物總和和檢查爐渣脫硫能力，為到達(dá)要求，爐渣中W〔RO〕必須到達(dá)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)歷公式計算Ls：=在本例中，代入得=40.61按爐渣和鐵水含S量計算要求的至此可以給出生鐵成分核算表，如下：生鐵成分核算表組分FeSiMnPSCΣwt%94.310.350.210.090.035.00100.00風(fēng)量計算焦炭和煤粉帶入的碳量Kg少量元素復(fù)原耗碳量=Kg脫S耗碳量Kg鐵直接復(fù)原耗碳量Kg其中0.43是直接復(fù)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總量復(fù)原消耗的H2量∴進(jìn)入爐頂煤氣的H2量Kg同時，可得H2間接復(fù)原率CO2間接復(fù)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復(fù)原生成焦炭揮發(fā)分放出間接復(fù)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?高爐煉鐵工藝及計算?P520，表11-22可得200℃和1200℃時各氣體的比熱容，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/tCO327.9321.78409.91CO2343.1822.79674.11H269.604.626.21N2765.2750.82956.59Σ1505.98100.002046.82煤氣含水46.40——37.29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1000.00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3450.85總計3442.00絕對誤差8.86相對誤差0.26%熱平衡計算熱收入項(xiàng)：風(fēng)口前碳素燃燒直接復(fù)原中C氧化成CO：直接復(fù)原中CO氧化成CO2：間接復(fù)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〞全爐熱平衡表工程GJ/t%熱收入項(xiàng)風(fēng)口前碳素燃燒2.4324.80直接復(fù)原C氧化成CO0.919.26間接復(fù)原CO氧化成CO24.3444.29間接復(fù)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.