计算题1. 某高炉全风操作时风量为3300m
3/min,平均每小时出铁量为150t。休风两小时后复风至2000m
3/min,半小时后加风至2500m
3/min,又经1小时后加风至2800m
3/min,此后每隔1小时加风100m
3/min,风量加至3100m
3/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?
这次休风及其恢复过程对该高炉产量影响为:
G=150×{2+[(3300-2000)×0.5+(3300-2500)×1+(3300-2800)×1+(3300-2900)×1+(3300-3000)×1+(3300-3100)×2]/3300}=440t
答:这次休风及其恢复过程对该高炉产量影响为440t。
2. 某高炉干焦批重8.0t,焦炭含碳为84%,焦炭燃烧率为70%,大气湿度f=1%,计算风量增加100m
3/min时,每小时可多跑几批料?
风量增加后所增加的含氧量=100×[0.21×(1-1%)+0.29×1%]=21.08m3/min
每批料所需氧量=8×1000×0.84×0.7×[22.4/(2×12)]=4388.832m3
每小时可多跑料=(21.08×60)/4388.832=0.288≈0.29批
答:每小时可多跑0.29批料。
3. 380m
3高炉干焦批重3.2t,焦炭含碳为85%,焦炭燃烧率为70%,大气湿度f=1%计算风量增加200m
3/min时,每小时可多跑几批料?
风量增加后所增加的含氧量:200×[0.21×(1-1%)+0.29×1%]=42.58m3/min
每批料需氧气量=3.2×1000×0.85×0.7×[22.4/(2×12)]=1776.4m3
每小时可多跑料=(42.58×60)/1776.4=1.44批
答:每小时可多跑1.44批料。
4. 某有效容积1260m
3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)。γ
矿取1.8,γ
焦取0.5,工作容积取有效容积的85%。
工作容积=1260×0.85=1071m3
每批料的炉内体积=(30/1.8+8/0.5)×0.85=27.77m3
到达风口平面的料批数=1071/27.77≈39批
答:经过39批料到达风口平面。
5. 某高炉风量为4000m
3/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?
设加工业氧为V氧
[(4000-V氧)×0.21+0.98V氧]/4000=0.21+0.02
V氧=104m3/min=6240m3/h
V鼓=4000-V氧=4000-104=3896m3/min
答:需加工业氧6240m3/h,此时真正的鼓风量是3896m3/min。
6. 某高炉使用烧结矿,含Fe量由58.49%下降到57.5%,原矿批为56t,焦批为14t,焦比528kg/t,求负荷变动量(ηFe取0.997)。
当矿批不变调整焦批时,每批焦炭变动量为:
ΔK=P×[w(Fe)后-w(Fe)前]×ηFe×C/0.95
=56×(0.575-0.5849)×0.997×528/0.95
=-307kg
当焦批不变调整矿批时,调整后的矿批重量为:
P后=P前×w(Fe)前/w(Fe)后=56×0.5849/0.575=56.964t
即每批矿需多加56.964-56=0.964t=964kg
答:如矿批不变,则焦炭批重减307kg;如焦批不变,矿石批重增加964kg。
7. 已知烧结矿TFe53.25%,球团矿TFe64.50%。焦批为6.45t,矿批为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。
设变料后焦批为x
x=6.45×(20×0.5325+2×0.645)/(22×0.5325)=6.574t
变料后应增加焦炭量6.574-6.450=0.124t/批
答:变料后应增加焦炭量0.124t/批。
8. 某高炉冶炼经验得出,生铁中w[Si]±0.1%,影响10kg,当该炉每批料出铁量为3600kg时,生铁w[Si]由0.4%上升到0.6%时应调整多少焦量?
ΔK=Δw[Si]×10×E×H=(0.6%-0.4%)/0.1%×10×3600/1000=72kg
答:每批焦炭应增加72kg。
9. 计算炉温由w[Si]=1.8%降到w[Si]=0.6%,应加多少石灰石(w(CaO)
有效=50%,R=1.1,不考虑焦比变化影响)?
每吨生铁加石灰石量为:
ΔG=(R×Δw[Si]×60/28)×1/w(CaO)有效
=1000×(0.018-0.006)×(60/28)×1.1×1/0.5
=56.57kg/t
答:应加石灰石56.57kg/t。
10. 620m
3高炉焦批3.85t,焦丁批重0.2t,矿批15t,每小时喷煤8t,每小时跑6批料,求焦炭综合负荷。
焦炭综合负荷=15/(8/6+3.85+0.2)=2.79t/t
答:焦炭综合负荷为2.79t/t。
11. 炼铁厂620m
3高炉日产生铁1400t,料批组成为焦批3.85t,焦丁批重为0.2t,烧结矿批重12t,生矿批重1t,球团矿2t,每批料出铁8.7t,试计算其冶炼周期(炉料压缩率取12%,原燃料堆密度:烧结矿为1.75t/m
3,球团矿为1.75t/m
3,焦炭为0.5t/m
3,焦丁为0.6t/m
3,生矿为2.6t/m
3)。
每吨铁所消耗的炉料体积=(3.85/0.5+0.2/0.6+12/1.75+2/1.75+1/2.61/8.7=1.886m
3 冶炼周期=
=
=6.4h
答:冶炼周期为6.4h。
12. 设某日某高炉入炉矿为4000t,品位为50%,生铁中含铁94.5%,铁的回收率98%,渣铁比为0.6,求炉渣量?
铁量=4000×0.5×0.98/0.945=2074t
渣量=2074×0.6=1244t。
答:炉渣量为1244t。
13. 某高炉风量5000m
3/min,工业氧纯度为98%,富氧率为3%,富氧后风量不变。问:富氧流量是多少?
设富氧流量为Q氧,则(0.98-0.21)×Q氧/5000=0.03
Q氧=195m3/min
答:富氧流量为195m3/min。
14. 已知某高炉风量为5000m
3/min,高炉煤气中含N
2为50%,若不计焦炭及喷吹带入的N
2量,计算高炉煤气量。
由N2平衡得:V煤气=5000×79%/50%=7900m3
答:高炉煤气量为7900m3/min。
15. 已知某高炉日产铁4400t,焦比为0.46t/t,平均入炉风量3400m
3/min。炉内装入正常料至规定料线位置,矿批41t,堆密度1.7t/m
3,焦批9.2t,堆密度0.5t/m
3。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%)。
燃烧每吨焦所需的风量=每日入炉风量/每日耗焦量=(3400×60×24)/(0.46×4400)=2419m3/t焦
2小时的入炉风量可燃烧的焦炭量=(2×60×3400)/2419=169t
每批料压缩后体积=(41/1.7+9.2/0.5)×90%=38.3m3
2小时炉内腾出的容积空间=焦批数×每批容积=(169/9.2)×38.3=704m3
答:降料线2小时后,炉内腾出的容积空间是704m3。
16. 某高炉的干料消耗量为:焦炭474.2kg/t、煤粉66.8kg/t、烧结矿1690kg/t、澳矿116.6kg/t、石灰石24.5kg/t,炉料中的CaO的质量分数相应为0.85%、0.83%、11.78%、0、55.3%,产生的炉尘量为16.8kg/t,炉尘中的CaO的质量分数为8.11%,炉渣中CaO的质量分数为42.12%,计算其渣量。
m(CaO)料=474.2×0.0085+66.8×0.0083+1690×0.1178+116.6×0+24.5×0.553=217.13kg/t
m(CaO)尘=16.8×0.0811=1.36kg/t
U=(217.13-1.36)/0.4212=512.27kg/t
答:渣量为512.27kg/t。
17. 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11.0%;焦比460kg,焦炭灰分16%,灰分中含CaO含量为5%;石灰石150kg,石灰石含CaO为52%;渣中含CaO为44%。求渣量是多少?
渣量=
=661kg
答:渣量为661kg。
18. 高炉矿石批重30t,两次出铁间上料20批,矿石品位55%,生铁中w[Fe]=93.5%,求下次出铁的理论出铁量。
P理=G矿×w(Fe)矿/w[Fe]=30×20×55%/93.5%=352.9t
答:下次出铁的理论出铁量为352.9t。
19. 已知风量3200m
3/min,鼓风湿度为3%,富氧率为3%,煤气中含N
253.5%,求高炉煤气发生量?
鼓风中含N2为(1-3%)×(1-21%-3%)=73.72%
则由氮平衡可得煤气发生量:3200×73.72%/53.5%=4409m3/min
答:高炉的煤气发生量为4409m3/min。
20. 已知矿批21.6t,焦批6.0t,烧结矿和块矿分别含铁45.5%、44.25%,生铁含铁量为92%,Fe进入生铁98.4%,当风温由1030℃提高到1080℃时,焦比是多少?在焦批不变时矿批是多少(100℃风温影响焦比4%,熟料率95%)?
每批料出铁=21.6×(45.5%×95%+44.25%×5%)×98.4%/92%=10.5t
焦比=6.0×103/10.5=571kg/t
风温提高1080-1030=50℃时,焦比=571×(1-50/100×0.04)=560kg/t
焦批不变时:现矿批×现焦比=原矿批×原焦比
现矿批=21.6×571/560=22t
答:焦比为560kg/t,现矿批22t。
21. 已知每批料出铁量10360kg,生铁含[Si]量为1.0%,带入SiO
2总量为3019.6kg,CaO总量为2741kg,求每批料灰石用量(R=1,w(CaO)
有效=50%)?
A=[(3019.6-2.14×10360×0.01)×1-2741]/0.5=113.2kg
答:每批料需灰石用量113.2kg。
22. 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,求炉缸残铁量是多少?如果每个铁罐能够装50t铁水,求需几个空铁水罐(铁水密度为7.0t/m
3,K=0.6)?
残铁量=K×
×h×γ=0.6×
×800×10
-3×7=65.94t
65.94/50=1.32个
答:残铁约66t,需2个空铁水罐。
23. 某厂喷吹煤进厂时含水8.0%,每吨价格为300元,加工成合格的煤粉后含水1.0%,加工费每吨煤60元,喷吹费用每吨煤15元,计算入炉煤粉价。
加工吨煤粉需煤量为:(1-1%)/(1-8%)=1.076t
入炉吨煤成本=1.076×300+60+15=397.8元
答:入炉煤粉价为每吨397.8元。
24. 高炉喷煤7t/h(煤的置换比为0.8),风温1040℃,矿石批重15t,焦炭批重4.05t,每小时7批料,每批料出铁8t,当2号高炉的1号热风炉检修风温降低300℃时,需加焦多少(当风温700℃时,每100℃风温影响焦比6%)?
风温降低必须停煤,应补加焦炭(7×0.8)/7=0.8t/批,停煤后的焦批=4.05+0.8=4.85t;减风温后,每吨铁增加焦炭(4.85/8)×6%=36.4kg,降300℃风温后,每批需增加焦炭3×36.4×8=873.6kg,风温降300℃后共加焦800+873.6=1673.6kg(取1670kg)。
答:需加焦1670kg。
25. 已知某高炉焦炭批重G
焦=815kg,焦炭灰分含量A=12%,w(CaO)
焦=6.0%,w(SiO
2)
焦灰=58.9%,当炉渣碱度R=1.25时,计算焦炭造渣所需CaO量为多少?
所需m(CaO)量=G焦×A×(w(SiO2)焦灰×R-w(CaO)焦灰)
=815×0.12×(0.589×1.25-0.06)
=66.14kg/批焦
答:需要CaO量为66.14kg/批焦。
26. 高炉CO利用率为0.49,炉顶干煤气H
2含量为3%,请根据H
2利用率与CO利用率的相关数值(η
H2=0.88η
CO+0.1)计算出H
2的利用率及H
2还原生成的H
2O量。
η
H2=0.88×0.49+0.1=0.53
生成的H
2O量为:
×100%=3.38%
答:H
2的利用率是0.53,H
2还原生成的H
2O量为3.38%。
27. 已知某高炉风口数为24个,正常使用风量为3200m
3/min,小时煤量为25.5t,由于某种原因停喷了一支枪,氧气的纯度为99.9%,为使煤粉能够完全燃烧,要求氧过剩系数不小于0.95,求每小时的富氧量(煤粉完全燃烧时的理论耗氧量为1.77m
3/kg)?
设鼓风中的氧含量为x,则有:
(3200×x×60/24)/(25500×1.77/23)≥0.95
x≥23.3%
再设小时富氧量为y,则有:
y×(0.999-0.21)/(y+3200×60)≥0.233-0.21
y≥5765m3/h
答:每小时的最小富氧量为5765m3/h。
28. 某高炉四月份由于检修休风2160分钟,计算高炉本月的休风率?
休风率=2160/(30×24×60)×100%=5%
答:该高炉本月休风率为5%。
29. 高炉日产生铁2860t,其中不合格铁57.2t,求该高炉当日生铁合格率是多少?
生铁合格率=(2860-57.2)/2860×100%=98%
答:该高炉当日生铁合格率为98%。
30. 某高炉六月份每天出铁12次,全月由于各种故障有18次减风堵铁口,求该炉六月份的高压全风堵口率是多少?
高压全风堵口率=高压全风堵口次数/实际出铁次数×100%
=(12×30-18)/(12×30)×100%
=342/360×100%=95%
答:该炉六月份的高压全风堵口率为95%。
31. 已知煤粉对焦炭的置换比为0.8,每小时下料批数7批,焦炭负荷为3.5,每小时若增加1000kg煤粉,应如何调整负荷。(1)若减焦炭则减多少?(2)若增加矿石则加多少?
(1)每批减焦炭量=1000÷7×0.8=114kg/批
(2)每批增加矿石=114×3.5=400kg/批
答:若减焦炭则减114kg/批;若增加矿石则增400kg/批。
32. 某高炉出铁口孔径为0.05m,铁口深度1.6m,已知炮泥堆密度为2000kg/m
3,堵口时附在炉墙上泥包消耗的泥量为30kg,问该次堵铁口需要打泥量为多少(不考虑堵泥被压缩、铁口孔道为圆柱体的情况)?
铁口孔道的体积=πd2I/4=π×0.052×1.6/4=3.14×10-3m3
此次铁口需要打泥量=3.14×10-3×2000+30=36.28kg
答:该次堵铁口需打泥量363.28kg。
33. 某高炉的有效容积为2516m
3,其炉缸安全容铁量为459t,若每昼夜生铁量按5600t计算,且每次铁量波动系数取1.2,求此高炉每昼夜要安排多少次出铁(取整数位)?
N=P·λ/T安=5600×1.2/459=14.64≈15次
答:此高炉每昼夜要安排15次出铁。
34. 有一高炉有效容积为750m
3,设计利用系数为2.5t/m
3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,该高炉日出铁次数为几次?
T安=0.6πR2·h渣·γ铁=0.6×3.14×(6.9/2)2×1.4×7=220t
出铁次数=1.2×P/T安=1.2×750×2.5/220=10.23≈11次
答:该高炉日出铁次数为11次。
35. 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,w[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0.6,铁水密度γ为7.0t/m
3)?
安全容铁量P
安=0.6×
D
2×h
渣×γ=0.6×
×7.5
2×1.5×7.0=278.3t
安全批料n
安=18.8批
答:炉缸安全容铁量为18批。