炼铁用计算公式
工作总结
在繁忙的工作中不知不觉又迎来了新的季度，回顾前几个月的工作历程，在部门领导和同事们的关心与帮助下圆满的完成了生产任务，并在前辈师傅的授受中努力提高高炉冶炼理论知识，学习他们在工作中积累的丰富经验，为了更好地做好以后的工作，现将上季度学到的专业知识做如下总结：
冶炼周期可以估计改变装料制度（如变料等）后渣铁成分、温度、流动性等发生变化的时间，从而及时注意观察、分析判断、掌握炉况变化动向；当高炉计划休风或停炉时，根据冶炼周期可以推测休风料到达时间，以便掌握休风或停炉的时机。
（1）用时间表示：
t24V有PV\'(1C)PV有h有t＝
24h有V\'(1C)式中
t——冶炼周期，h；
V有——高炉有效容积，m3；
P——高炉日产量，t／d；
V’——1t铁的炉料体积，m3/t； C——炉料在炉内的压缩系数，大中型高炉C≈12％，小高炉C≈10％。
（2）用料批表示：生产中常采用由料线平面到达风口平面时的下料批数，作为冶炼周期的表达方法。如果知道这一料批数，又知每小时下料的批数，同样可求出下料所需的时间。
V
N批（V矿V焦）(1C）式中
N批——由料线平面到风口平面曲的炉料批数；
V——风口以上的工作容积，m3；
V矿——每批料中矿石料的体积（包括熔剂的），m3； V焦——每批料中焦炭的体积，m3。
通常矿石的堆积密度取2.0～2.2t/m3，烧结矿为1.6t/m3，焦炭为0.55t/m3， 冶炼周期是评价冶炼强化程度的指标之一。冶炼周期越短，利用系数越高，意味着生产越强化。
风口以上高炉工作容积的计算公式：
V=V效—n/4（D²*H+d²*h）
式中 V效——高炉有效容积，m³；
D——炉缸直径，m H——铁口中心线至风口中心线的距离，m d——炉喉直径m
h——高炉料线，m 理论出铁量的计算
通过计算出铁量，可以检查放铁的好坏和铁损的情况，如发现差距较大时，应及时找出产生原因，尽快解决
P理论出铁量=G矿石消耗量×Fe矿石品位×0.997／0.945 理论出渣量的计算
渣量批=QcaO批//CaO渣
安全容铁量计算
安全容铁量=0.6×ρ
铁
×1/4πd2h h取低渣口中心线到铁口中线间距离，m ρ铁——铁水密度，7t／m3； d——炉缸直径，m 全焦冶炼实际入炉风量计算
VB =0.933C焦×CΦ×K×P／﹙0.21＋0.29f﹚×1440 式中VB——入炉实际风量，m³/min
0.933——1kgC燃烧需要的氧量，m³/kg
（0.21＋0.29f﹚——湿空气含氧量，其中
f为鼓风量湿分，%
C焦——综合燃料含碳量，%
CΦ——风口前燃烧的碳量占入炉量的比率，一般去65-75%，中小高炉取较小值
K——综合燃料比，kg/t
P——昼夜产铁量，t 根据碳平衡计算入炉风量（V风，m3）
（1）风口前燃烧的碳量（C风，kg）：由碳平衡得：
C风＝C焦＋C煤＋C料＋C碎－C铁－C尘－C甲烷－Cd
1224126012Fe还rdSi铁Mn铁P铁bCO2CO2熔 5628556244bCO2——熔剂中CO2被还原的系数，本例为0.4。
CO2熔——熔剂中放出的CO2量，kg/t。 （2）矿石需要量计算
由铁平衡计算矿石需要量：
P＝[Fe铁＋Fe渣＋Fe尘－（Fe碎＋Fe锰＋Fe焦＋Fe煤）]/Fe矿
式中
P——矿石需要量，kg/t；
Fe铁、Fe渣、Fe尘、Fe碎、Fe锰、Fe焦、Fe煤——分别为生铁、炉渣、炉尘、碎铁、锰矿、焦炭、煤粉中的铁量，kg/t；其中Fe渣＝（1－ηFe）Fe铁/ηFe，ηFe为铁元素进入生铁的比率；
Fe矿——混合矿的含铁量，%。
Fe焦的计算，可以根据冶炼条件先设定焦比，它对计算结果影响不大。 （3）熔剂用量计算
根据炉渣碱度定义有： Cd
R2[Gi(CaO)i]
[Gi(SiO2)i]2.143Si铁
式中
Gi——为各原、燃料用量，kg/t; （CaO）i、（SiO2）i——为各原、燃料中CaO、SiO2含量，%；
Si铁——进入生铁的Si量，kg/t。
由此导出熔剂需要量计算式：
G熔PRO矿G锰RO锰KRO焦G煤RO煤2.143Si铁R2
(RO熔)
式中
G熔——熔剂需要量，kg/t；
G锰、G煤、P、K——分别为锰矿、煤粉、混合
矿用量及焦比，kg/t；
RO矿、RO锰、RO焦、RO煤、RO熔——分别为矿石、锰矿、焦
炭、煤粉、熔剂中的碱性氧化物有效含量，kg/t。
ROi=(CaO)i－R2(SiO2)i
（4）焦比计算
根据高炉内碳平衡，若不考虑煤气中甲烷消耗的碳量，则焦比可由下式求出：
KCCdC铁C尘C煤
(CK)式中
K——焦比，kg/t。
CΦ、Cd、C铁、C尘、C煤——分别为风口前燃烧的碳量、直接还原消耗的碳
量、进入生铁和炉尘的碳量、煤粉带入的碳量，kg/t；
（CK）——焦炭中的固定碳含量，%。 直接还原消耗的碳量：
1224126012Fe还rdSi铁Mn铁P铁bCO2CO2熔
Cd5628556244式中
Fe还、Si铁、Mn铁、P铁——分别为还原进入生铁中的铁、硅、锰、磷量，kg/t；
rd——铁的直接还原度，本例为0.47。
bCO2——熔剂中CO2被还原的系数，本例为0.4。
CO2熔——熔剂中放出的CO2量，kg/t。 （5）风量（V风，m3）
V风＝[22.4/(2×12)C风－O吹]÷（0.21＋0.29f）
式中
O吹——喷吹煤粉带入的O2量，m3
22.422.4
O吹(H2O)煤(O2)煤G煤
32218
（H2O）煤——煤粉的水分，%；
（O2）煤——煤粉中O2含量，%。 风口实际风速：
V实= V标*(T+273)*0.1013/ (0.1013+P)*(273+20) 式中V实－－风口实际风速，m/s T－－风温，℃ V标－－风口标准风速，m/s P－－鼓风压力，Mpa
洗炉墙时，渣中CaF2含量控制在2%-3%，洗炉缸时可掌控在5%左右，一般控制在4.5% 每批料萤石加入量
X=P矿×TFe×Q×(CaF2)/([Fe]×N) P矿-矿批重
TFe-综合品位
[Fe]-生铁中含铁量
Q-吨铁渣量
(CaF2)-渣中CaF2含量
N-萤石中CaF2含量 理论出渣量
渣量批=QCaO批/CaO渣
渣量批-每批炉料的理论渣量，t QCaO批-每批料带入的CaO量，t CaO渣-炉渣中CaO的含量，% 喷吹煤粉热滞后时间
t=V总/（V批×n）
V总-H2参加反应区起点处平面（炉身温度1100℃～1200℃处）至风口平面间的容积，m³
V批-每批料的体积，m³
n-平均每小时的下料批数，批/h 以上就是这段时间的工作中所学到的理论知识。回顾这季度的工作，我在思想上、学习上、工作上取得了新的进步，但我也认识到自己的不足之处，缺乏经验，需要不断的学习和磨练。因此在未来的日子里，我希望通过在第一线的不断学习和实践，做好个人工作计划，在现场不断增加自己的经验和见识，争取使自己的业务水平提到一个更高的高度，为公司多做贡献。
1、根据焦炭负荷求焦比
焦比=1000/（负荷×综合品位）=矿批/(负荷×理论焦比) 2有效容积利用系数=每昼夜生铁产量/高炉有有效容积
3焦比=每昼夜消耗的湿焦量×(1－水分）/每昼夜的生铁产量
4理论出铁量=（矿批×综合焦比）/0.945=矿批×综合品位×1.06不考虑进去渣中的铁量因为焦炭也带入部分铁
5富氧率=(0.99－0.21)×富氧量/60×风量=0.013×富氧量/风量 6煤比=每昼夜消耗的煤量/每昼夜的生铁含量 7 综合焦比=焦比+煤比×0.8 8 综合燃料比=焦比+煤比+小块焦比
9 冶炼强度=每昼夜消耗的干焦量/高炉有效容积 10 矿比=每昼夜加入的矿的总量/每昼夜的出铁量
11 风速=风量（1-漏风率）/风口总面积
漏风率20% 12 冶炼周期=（V有 -V炉缸内风口以下的体积）/（V球+V烧+V矿）×88%
=719.78/（V球+V烧+V矿）×88% 13 综合品位=（m烧×烧结品位+m球×球品位+m矿×矿品位）/每昼夜加入的矿的总量
14 安全容铁量=0.6×ρ铁×1/4πd2h h取风口中心线到铁口中线间高度的一半 15 圆台表面积=π/2（D+d）
体积=π/12×h×(D2+d2+Dd) 16 正方角锥台表面积S=a2 +b2 +4( a+b/2)h
V=h/3(a2+b2+ab)
=h/3(S1+S2+√S1S)
一、圆锥
侧面积M=πrl=πr√r2+h2 体积V=1/3πr2h
二、球 S=4πr2=πd2 V=4/3πr3=π/6d3
三、风口前燃烧1kg碳素所需风量（不富氧时 ） V风=22.4/24×1/(0.21+0.29f)
f为鼓风湿度
四、吨焦耗风量
V风=0.933/（0.21+0.29f）×1000×85% f为鼓风湿度
85%为焦炭含碳量
五、鼓风动能
（1）E=（764I2-3010I+3350）d E-鼓风动能
I-冶炼强度
（2）E=1/2mv2=1/2×Q×r风/（60gn）v风实2 Q-风量
r风-风的密度
g=9.8 n-风口数目
六、石灰的有效容剂性 CaO有效=CaO熔-SiO2×R
七、洗炉墙时，渣中CaF2含量控制在2%-3%，洗炉缸时可掌控在5%左右，一般控制在4.5% 每批料萤石加入量X=P矿×TFe×Q×(CaF2)/([Fe]×N) P矿-矿批重
TFe-综合品位
[Fe]-生铁中含铁量
Q-吨铁渣量
(CaF2)-渣中CaF2含量
N-萤石中CaF2含量
八、风口前燃烧1kg碳素的炉缸煤气量
V煤气=（1.21+0.79f）/（0.21+0.29f）×0.933×C风 C风-风口前燃烧的碳素量，kg
九、理论出渣量 渣量批=QCaO批/CaO渣
渣量批-每批炉料的理论渣量，t QCaO批-每批料带入的CaO量，t CaO渣-炉渣中CaO的含量，%
25、喷吹煤粉热滞后时间 t=V总/（V批×n）
V总-H2参加反应区起点处平面（炉身温度1100℃～1200℃处）至风口平面间的容积，m³ V批-每批料的体积，m³
n-平均每小时的下料批数，批/h
26、高炉某部位需要由冷却水带走的热量称为热负荷，单位表面积炉衬或炉壳的热负荷称为冷却强度 Q=CM(t-t0)×103 Q-热负荷 kJ/h M-冷却水消耗量，t/h C-水的比热容，kJ/(kg.℃) t-冷却水出水温度℃ t0-冷水进水温度，℃
炼铁常用计算
十、安全容铁量：
一般以渣口中心线至铁口中心线间炉缸容积的60%所容铁量为安全容铁量，无渣口高炉以风口中心线与铁口中心线的距离减0.5m计算，计算公式：
dT安0.64铁h
2T安—炉缸安全容铁量，t； d-炉缸直径，m；
γ铁-铁水密度，（7.0t/m3）
h-风口中心线到铁口中心线之间距离减0.5m后的距离。 例如：846m3高炉安全容铁量为： T安=0.6×3.147.242×2.7×7≈461（吨）
十一、冶炼周期：
指炉料在炉内停留时间，这个指标可以反映炉料下降速度，计算公式：
T24VnPV（1-）\' 或
NVu（V1+V2）V（1-）\"
T-冶炼周期（时间）； N-一个冶炼周期的料批数； P-生铁日产量（吨）； Vu-高炉有效容积（m3）; V\'-每吨生铁所需炉料体积； V1-炉喉料面上的体积（m）;
3ε-炉料在炉内压缩率； V2-炉缸风口中心线以下容间体积； Vn-高炉有效容积。 V\"—每批炉料的炉外容积。 例如：846m3高炉，假定日产生铁2500吨，每批料焦批6.5t，矿批18.5t，焦批比重1.8，压缩比13%，冶炼周期
T2484625002.17（1-13%）4.3（小时）
一个冶炼周期的料批数：
（18.9+130.2）N84624.831.6（批） 取32批 （1-13%）十
二、鼓风动能计算公式：
E4.201103214Q0T23（nF）p2
E-鼓风动能 Kg（f）〃m/s; n-风口数量 个；
F-工作风口平均面积 m2/个； P-热风压力MPa（0.1013+表）； Q0=2IVn,Nm3/min; Vn-高炉有效容积 m3。
例如：846m3高炉风口个数20个，平均风口面积0.0138，热风压力330KPa，风量2700，风温1100℃，求鼓风动能。
22E4.201101427003（/2030.010382）（273+1100）（/0.1013+0.33） =7025kg（f）〃m/s =7049×0.0098 =69KJ/s 十
三、风口前理论燃烧温度：
计算公式：T理=1570+0.808T风+4.37W氧-2.56W煤 T理-理论燃烧温度； T风-热风温度℃；
W氧-富氧量1000m3风中的富氧m3; W煤-喷吹煤粉数量，1000m3风中喷吹的煤粉量。
例如：846m3高炉热风温度1100℃，富氧量25 m3，喷吹煤量98.7㎏，计算理论燃烧温度，依公式：
T理=1570+0.808×1100＋4.37×25－2.56×98.7=2315℃ 十
四、富氧率：计算公式
fo=0.78×(Vo/V) fo－富氧率
Vo－富氧气体量，m3/h V－高炉仪表风量（包括Vo在内）m3/min 例如：846m3高炉每小时富氧量700m3/h，高炉仪表风量2700m3/min.计算富氧率。
依公式：fo=0.78×(Vo/V)=0.78×十
五、水当量计算
水当量计算单位时间内，通过高炉某一截面的炉料（或煤气）每升高1℃（或降低1℃）所需要放出（或吸收）的热量。表达式
炉料水当量:W料=C料〃G料 煤气水当量：W气=C气〃G气
C料、C气—分别表示炉料或煤气比热。
G料、G气—表示单位时间通过高炉某一截面积的炉料或煤气量。 十
六、实际风速计算：
公式为：V标=V标×T实P标/T标P实
例：846m3高炉风量2700 m3/min，风温1100℃，热风压力0.33MPa,计算实际风速。
7000=2.0% 2700 V实=216×（1373×0.1013）/273×（0.1013+0.33）=255m/s 十
七、理论出铁量：计算公式
P理=G矿〃Fe矿/[Fe] P理—理论出铁量 G矿—矿石消耗量 Fe矿—矿石品位
[Fe]—生铁中铁元素的含量（取94%）
例：846m3高炉两次铁间上料16批，矿石批重24t,矿石品位55%，计算下次铁出量。
P理=24×16×0.55/0.94 ≈224（t）
十八、风温波动后每批焦炭的变动量（100℃风温影响焦比4%）
例如：846m3高炉综合焦比500㎏，每批料铁量14t，若将风温从1100℃降到1000℃，求每批焦炭变动量：
变动量：△K=500×0.04×14=280（㎏/批）
十、计算煤气发生量（原理依N2平衡计算）
例：846m3高炉风量为2700 m3/min，高炉煤气中含N250%，计算煤气发生量。
V煤=2700×0.79/0.5=4266（m3） 十
一、风量波动对产量的影响：
例：846m3高炉日产生铁3000t/日，风量2700 m3/min。因故减
风至1000 m3/min，两小时后恢复正常，问损失产量多少？ 3000/(2700×24×60)=
x
(27001000)x=157（t）
十二、炉温变化时负荷的调整
例：846m3高炉矿批24t/批，批料铁量14t，焦批6.5t/批，若将[si]从0.3提至1.0，问⑴矿批不变应加焦多少？⑵焦批不变应减矿多少？
△K=△[si]×0.04×14=0.392(吨) △P=矿批重－（矿批重×焦批重）/(焦批重+△[si]×0.04×批铁量) =24－（24×6.5）/(6.5＋0.7×0.04×14) =1.4(t) 十
四、渣量计算：依CaO平衡计算
例：846m3高炉吨铁料消耗、焦炭500㎏，烧结矿1690㎏，，球团矿116㎏，炉料中CaO的质量分数0.8
5、11.5吨铁产生炉尘含量17㎏，炉尘中CaO的质量数分为8.11%，炉渣中CaO的质量分数42%。计算渣量。
渣量=（CaO料－CaO）/CaO渣
=[(500×0.005＋1690×0.115)－(17×0.811)]/0.42 =469㎏/tFe 十
四、计算风口前燃烧1㎏碳所需风量 2C ＋ O2 = 2CO 24 22.4 1 x
x=0.993(m)
3 O2则需风量为0.933/0.21=4.44 m3/㎏
