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目录1

1　烧结配料计算数学模型1

1.1　关于烧结配料计算方法1

1.1.1 烧结配料的理论计算法1

1.1.2　现场采用的经验配料计算法3

1.2　烧结配料的简便计算法4

1.2.1 组合配料计算法4

1.2.2 配料计算的高低铁差法7

1.2.3 烧结配料的图解法8

1.2.4 烧成率对烧结矿品位的影响10

1.2.5 算例12

1.2.6 结语16

1.3　多种矿石的烧结配料计算17

1.3.1 关于矿石单烧配加率的概念18

1.3.2 多种矿石的烧结配料计算20

1.4　烧结燃料配比的计算24

1.4.1 计算的准备24

1.4.2　燃料配比的计算25

1.4.3 烧结过程中碳素氧化CO2/CO值的测定与计算30

1.4.4 烧结机上空气过剩系数的近似计算34

1.5　烧结配料的数学模型37

1.5.1 关于烧结配料的两项基本计算37

1.5.2 应用计算机进行配料计算38

1.5.3 关于烧结过程自动控制的初步构想40

参考文献41

2.1　原料成分的整理计算42

2.1.1 元素存在的形态42

2　矿石氧化度、还原度及铁的直接还原度计算42

2.1.2 矿石成分的补齐和平衡计算44

2.1.3 计算程序设计46

2.2　矿石氧化度与矿石含氧量49

2.2.1 矿石氧化度的概念及计算49

2.2.2　关于氧化度的讨论50

2.2.3 矿石含氧量的计算51

2.2.4 矿石含氧量与氧化度的关系51

2.3　矿石还原度52

2.3.1 还原度的概念与测试52

2.3.2　还原度的几种算式52

2.3.3　铁的直接还原度54

2.3.4 还原度与氧化度之间的关系55

2.3.5 算例56

2.3.6　关于金属化率57

2.4　直接还原度的计算59

2.4.1 碳素平衡图59

2.4.2 直接还原度rd的概念61

2.4.3 直接还原度rd的计算62

2.4.4 氢的还原度ri（H2）的计算65

2.4.5 关于煤气利用率的计算66

2.4.6 算例68

参考文献72

3　高炉配料计算与变料计算73

3.1　炉渣碱度的确定73

3.2　元素在生铁、炉渣与煤气中的分配74

3.3　配料计算方法75

3.3.1 使用熔剂时的配料计算76

3.3.2 不使用熔剂时的配料计算80

3.3.3 配料计算的其他内容82

3.4　配料计算程序设计85

3.4.1 使用熔剂时配料计算程序的编制85

3.4.2 不使用熔剂时配料计算程序的编制85

3.5　配料计算的几个有关公式88

3.5.1 关于生铁含碳量公式88

3.5.2 矿石允许含磷量计算公式89

3.5.3 矿石允许MgO含量计算公式90

3.6　现场采用的几项计算90

3.6.1 理论出铁量的计算91

3.6.2　关于渣量的计算91

3.7.1 矿石成分变化时的变料计算94

3.7　高炉冶炼的变料计算94

3.7.2 焦炭成分变化时焦炭量的调整96

3.7.3 冶炼铁种改变时的变料计算99

参考文献101

4　物料平衡及相关计算102

4.1　物料平衡计算102

4.1.1 物料平衡计算的准备102

4.1.2 物料平衡计算内容与方法103

4.1.3 生产高炉风量、煤气量及煤气成分调整的计算109

4.1.4　列物料平衡表，计算物料平衡误差113

4.1.5 物料平衡计算程序的编制114

4.2　鼓风湿度的计算115

4.2.1 鼓风湿度的概念与意义115

4.2.2 两种湿度之间的换算116

4.2.4 由气象条件计算鼓风湿度117

4.2.3 有湿分存在时鼓风密度的简化计算117

4.3　高炉富氧鼓风的有关计算118

4.3.1 富氧鼓风的意义118

4.3.2 富氧率的计算119

4.3.3 富氧鼓风对高炉冶炼影响的有关计算123

参考文献126

5　高炉热平衡计算128

5.1　第一种全炉热平衡计算128

5.1.1 热量收入的计算129

5.1.2　热量支出的计算131

5.2　第二种全炉热平衡计算136

5.2.1 风口前碳素燃烧热的计算137

5.2.2　铁及合金元素还原耗热的计算137

5.2.3 其他不同耗热项的计算140

5.2.4 两种热平衡计算方法对比表142

5.3　热平衡指标的计算144

5.3.1 高炉有效热量利用系数KY144

5.3.2 高炉碳素热能利用系数KC144

5.3.3 关于高炉热效率的计算145

5.4　高温区热平衡计算146

5.4.1 高炉高温区的确定146

5.4.2　高温区物理热的计算原则148

5.4.3 高温区热平衡计算项目149

5.4.4　高温区热平衡计算的几点说明151

5.4.5 讨论152

5.5　热平衡计算程序的编制154

5.6　关于高炉热平衡的测定工作155

5.6.1 关于物质比焓的计算155

5.6.2　关于测试基准温度的选定157

5.6.4　几个应予更正的算式158

5.6.3　关于渣量的计算158

5.6.5 关于理论风量的校验公式159

5.6.6 关于直接还原度rd的计算161

5.6.7　关于热平衡指标的计算162

5.6.8 关于炉壳散热及炉尘带走热量项的处理162

5.7　高炉区域热平衡计算中的“内热”问题163

5.7.1 含有内热因素的区域热平衡算式164

5.7.2 区域热平衡计算的简化167

5.7.3 结语170

参考文献171

6　炼铁焦比计算172

6.1　炼铁焦比同直接还原度rd的关系172

6.1.1 焦比算式的导出173

6.1.2　讨论178

6.2.1 焦比的工程计算法182

6.2　炼铁焦比的计算方法182

6.2.2　A．H．拉姆联合计算法186

6.2.3 赖斯特（Rist）计算法191

6.3　高炉焦比、直接还原度及炉顶温度的联合计算195

6.3.1 计算条件及某些规定196

6.3.2　计算的准备197

6.3.3 焦比、直接还原度的联合计算199

6.3.4 关于高炉冶炼的实际焦比204

6.3.5 算例205

6.3.6　讨论215

6.4　关于炼铁设计的工艺计算程序216

6.4.1 常规计算程序的不足之处216

6.4.2 含有合适焦比计算的工艺计算方法217

参考文献221

6.4.3 采用联合计算法进行炼铁设计的工艺计算221

7　炼铁工艺计算例题223

7.1　炼铁设计的工艺计算例题223

7.1.1 配料计算224

7.1.2　物料平衡计算226

7.1.3 热平衡计算230

7.1.4　理论焦比计算243

7.2　某厂一号高炉热平衡测定的有关计算245

7.2.1 原始数据245

7.2.2　物料平衡计算247

7.2.3　热平衡计算250

7.2.4 关于高炉冶炼的理论焦比计算257

参考文献257

8.1.1 物质平均热容及比焓的概念与计算258

8.1　关于物质平均热容及比焓的计算258

8　炼铁工艺中几项常用参数的计算258

8.1.2 常用气体热容及比焓的计算262

8.1.3　铁水比焓的计算262

8.1.4 炉渣比焓与成渣热的计算268

8.1.5　关于化学反应的热效应276

8.2　理论燃烧温度的计算276

8.2.1 理论燃烧温度的算式277

8.2.2　理论燃烧温度的算例280

8.2.3 关于理论燃烧温度的讨论285

8.3　碳素燃烧率的计算287

8.3.1 碳素燃烧率Cn的概念287

8.3.2　碳素燃烧率Cn算式的导出288

8.3.3 由理论燃烧温度及碳素燃烧率系数计算高炉喷煤量289

8.4　鼓风动能的计算290

8.4.1 鼓风质量与风速的计算291

8.4.2 鼓风动能的几个算式292

8.4.3 鼓风动能与炉容的关系294

8.5　关于冶炼周期的计算295

8.6　关于煤气的燃烧计算及空气过剩系数计算297

8.6.1 关于煤气的燃烧计算297

8.6.2 关于空气过剩系数的计算307

参考文献311

9　有关的科学研究论文313

9.1　关于炉热指数Wu的计算313

9.1.1 炉热指数Wu的算式及导出条件313

9.1.2 Wu算式中有关计算的推导314

9.1.3 结语320

9.2　对炉热指数TC的理解与计算320

9.2.1 关于风口区的热平衡方程321

9.2.2　关于直接还原带的热平衡方程326

9.2.3 炉热指数TC的简化327

9.2.4 结语329

9.3　铁水含硅量预报的一个基本模型330

9.3.1 铁水含硅量预报的一个基本算式330

9.3.2 实施铁水含硅量预报与控制模型的构想332

9.3.3 结语334

9.4　高炉喷吹不同煤粉的效益比较334

9.4.1 计算原则335

9.4.2 更换煤粉时煤粉费用的比较计算336

9.4.3 更换煤粉时高炉冶炼效益的比较计算336

9.4.4 更换煤粉时高炉综合效益的比较计算339

9.4.5 讨论340

9.5.1 干法除尘可以大量节约高炉用水，有利于保护水资源341

9.5　大型高炉采用煤气干法除尘工艺的探讨341

9.5.2 湿法除尘贫化煤气质量，降低了煤气燃烧效果342

9.5.3 在大型高炉上推行布袋除尘工艺的技术对策347

9.5.4 结语348

参考文献348

10　教学研究探讨350

10.1　高炉炉渣脱硫反应的几个问题350

10.1.1 关于生铁含硫量的算式350

10.1.2 关于硫的分配系数的算式351

10.1.3 关于炉缸中脱硫的耦合反应353

10.1.4　关于炉渣脱硫反应的动力学模型357

10.2　高炉上下部热交换区有关温度的计算358

10.2.1 高炉上部区煤气温度tg与炉顶温度tg顶的算式359

10.2.2 高炉下部区炉料温度ts与炉缸温度ts缸的算式360

10.2.3 由传热速率方程推导炉料温度ts和煤气温度tg的关系式361

10.2.4 高炉上部热交换区（或竖炉预热带）高度的计算365

10.3　风温提高对焦比节约效果的计算367

10.4　关于散料层中空隙度的算式369

10.5　铁矿石直接还原法中的有关计算372

10.5.1 气基还原法中还原剂气体需要量的计算372

10.5.2　流态化方法中气流速度的确定375

10.5.3　对《非高炉炼铁（直接还原与熔融还原）》一书的一点希望379

参考文献380

附录381

附表1 空气中饱和水蒸气含量（标准状态，气压760mmHg）381

附表2　各种气体的比焓382

附表3　化学反应热效应对照384

索引386