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炉尘
石灰石
2.60 1.321
8.230 1.610
1.203 1.300
0.108 0
0 0
0.24 0
-- 0.030
-- --
100.00 100.00
5.焦炭成分分析见表2.3。
表2.3 焦炭成分（%）
固定碳 84.53 灰分11.01 SiO2 6.48 Al2O3 5.4 CaO 0.65 MgO 0.118 FeO 0.52 FeS 0 P2O5 0 表2.3 （续） 挥发分0.90 CO2 0.4 CO 0.38 CH4 0.07 O2 0 H2 0.1 N2 0.2 有机其他 总计 全S 物 S MeO 100 -- 0.52 -- 游离水 4.12 6.喷吹物成分见表2.4。
表2.4 喷吹物成分（%）
成分 C 煤粉 75.3 H2 3.66 O2 3.56 H2O 0 N2 0.34 S 0.32 灰分 SiO2 Al2O3 9.04 5.82 CaO 0.59 MgO FeO 0.16 1.21 总计 100 2.1.2 计算方法与过程
为精确配料，现根据生产的要求，现根据生铁成分，然后用理论方法进行配料比计算，然后以配出的矿石为基础对矿石用量、生铁中铁量、渣量及炉渣进行计算，最后进行炉渣性能、生铁成分进行校核。
2.1.2.1 生铁成分
根据计算的要求，生铁成分如表2.5。
表2.5 生铁成分（%）
成分 %
Si 0.475
Mn 0.03
S 0.025
P 0.090
C 4.82
Fe 95.29
Σ 100.00
2.1.2.2计算混合矿量
根据以上已知条件，先以1t生铁作为计算单位进行计算，确定矿石配比。
在计算时设定炉尘加入量为15Kg/t。则：
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?56?0.0052256?0.0012? 焦炭带入Fe量：305?????1.24Kg
7288?? 煤粉带入Fe量：200?0.0121?56?1.88Kg 72 炉尘带入Fe量：15?0.4645?6.97Kg
0.003?2.867Kg 0.997952.9-1.24-6.97-1.88?2.867?1599.90Kg 需要混合矿量：
0.5875 进入渣中Fe量：952.9?2.1.2.3 根据碱度平衡计算石灰石用量
假设石灰石加入量为X Kg/t，则：
?8.298%?132.76Kg 混合矿带入CaO量：1599.9
焦炭带入CaO量：305?0.65%?1.98Kg 煤粉带入CaO量：200?0.59%?1.18Kg 炉尘带入CaO量：15?10.234%?1.54Kg 石灰石带入CaO量：X?52.78%?0.5278XKg 共带入CaO量：132.76?1.98?1.181?1.54?0.5278XKg 混合矿带入SiO2量：1599.9?5.176%?82.81Kg 焦炭带入SiO2量：305?6.48%?19.76Kg 煤粉带入SiO2量：200?9.04%?18.08Kg 炉尘带入SiO2量：15?5.176%?0.78Kg 石灰石带入SiO2量：X?1.61%?0.0161XKg
共带入SiO2量：82.81?19.76?18.08?0.78?0.0161XKg 由于设计的炉渣碱度：
CaO?1.14,则解石灰石加入量为1.9Kg/t.则总CaOSiO2量为138.46Kg/t，总SiO2量为121.46Kg/t。
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原料消耗总表如表2.6.
表2.6 冶炼每吨炼钢生铁原料消耗表（Kg）
种类 数量
焦炭 305
混合矿 1599.90
石灰石 1.9
炉尘 15
煤粉 200
2.1.2.4终渣成分及渣量计算
（1）终渣的S含量 炉料全部含S量：
1599.90?0.0216%?305?0.62%?200?0.32%?15?0.48%?2.952 K 进入生铁的S量：1000?0.023100?0.23Kg 进入煤气的S量：2.952?0.072?0.212Kg 进入炉渣的S量：2.952-0.23-0.15?2.51Kg （2）终渣的FeO含量:950.61?0.003? (3) 终渣的FeO含量:?2.0-0.8?? (4) 终渣的SiO2含量:121.46Kg (5) 终渣的CaO含量:139.46Kg (6) 终渣的Al2O3含量:
1599.90?1.0244%?305?5.4%?200?5.82%?15?1.203%?1.9?1.300%?44.70Kg
72?3.67Kg 5671?1.55Kg 55 (7) 终渣的MgO含量:
1599.90?2.070%?305?0.118%?200?0.16%?15?2.6%?1.9?1.3210%?34.21Kg 终渣成分见表2.7。
表2.7 终渣成分
含量 Kg %
SiO2
Al2O3
CaO
MgO
MnO 1.55 0.45
FeO 3.67 1.06
S/2
合计
R 1.2
121.46 44.70 139.46 34.21 35.07 12.91 40.27 9.88 1.255 346.305 0.36 100.00
炉渣碱度R=1.14，满足规定值范围。W(MgO)=12.01%,符合设计要求。根据
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炉渣百分组成，校验炉渣性质得：熔化温度1500℃，粘度2Pa.S（1450℃）。该炉渣适合于钢铁厂生产。
2.1.2.5 生铁成分校核
62?? （1）含P量：10-3??1599.90?0.0324%?15?0.047%???0.052%
142?? （2）含S量：0.023%， LS? （3）含Si量:0.4% （4）含Mn量:2.0?0.7? （5）含Fe量:95.29%
0.56?2?48.7 0.023100?0.14% 1000 （6）含C量:100-95.29-0.14-0.052-0.023-0.4?4.105% 表2.8实际生铁成分（%）
元素 含量
Fe 95.29
Si 0.40
Mn 0.14
P 0.052
S 0.023
C 4.105
合计 100.00
校核结果与生铁预定成分的误差很小，表明原定生铁成分合适。
2.2 高炉物料平衡计算
2.2.1 初始条件 计算前准备包括：
1. 原料全分析并校正为100%（表3-1～表3-3）； 2.生铁全分析；（表3-8） 3.各种原料消耗量（表3-6） 4. 鼓风湿度，f=1.5%;
5.本次设计选择直接还原度rd?0.45;
6.设定焦炭和喷吹物含C总量的1.0%与H2反应生成CH4。
上述1,2,3原数据已经由配料计算给出，这里假定其余各项未知条件，分别
为鼓风湿度f=1.5%(12g/m3),富氧率4%，氧气浓度98%。 2.2.2 风量计算
1. 风口前燃烧的碳量C风根据碳平衡得：
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C风??C燃-?C??103??C直-CCH4 式中：C风—风口前燃烧碳量，Kg; (C)—生铁含C量，%； ΣC燃—燃料直接带入碳量； ΣC直—直接还原耗碳； ΣCCH4—生成CH4的碳量，Kg;
按上式分别进行计算：
燃料带入的碳量?m?C?J?m?C?M?305?84.53%?200?75.3%?15?11.679% ?460.32 K 溶入生铁的碳量=41.05Kg 直接还原耗碳=952.9?0.4?1256 ?82.01 K?0.006?2.76Kg 生成CH4耗碳=460.32 2.风量计算（V风） 根据氧平衡可得： V风?C???燃?C风?0.933-QO20.21?0.29f
16?22.4?其中 QO2??V?O?M??V?H2O?M????
18?32?式中：V风—风口前燃烧的碳所需氧量（m3）,(Σ(C)燃为燃烧带入C量，C’风
为C在风口前的燃烧率)；
QO2—燃料带入的氧量，（M为煤粉，V(O)M,V(H2O)M为煤带入的氧和水量）； 0.21?0.29f—鼓风含氧浓度（f为鼓风湿度）。
据原料供应情况，本高炉仅喷煤，将上式分别进行计算： 鼓风含氧浓度：0.21?0.29?0.015?0.21435m3m3
3 风口前谈燃烧所需氧量：278.7?0.933?260.03m