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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KY 144

5.3.2 高炉碳素热能利用系数KC 144

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