理论燃烧温度和炉热指数计算模型
一．理论燃烧温度: 理论燃烧温度：t 理
Q 碳+Q 风+Q 燃-Q 水-Q 分=
C CO ⋅N 2(V CO +V N 2) +C H 2⋅V H 2
回旋区鼓风深度：r =0. 00012*E +0. 65
………………………………………………………………………………………………………………………….
Q 碳：碳素燃烧生成CO 放出的热量（9791kJ /kg ）
Q 风=C 风⨯∆t 风⨯V 风（鼓风带入的热量）
∆t 风：风量的温度
V 风=风量/风口数
干风量含水量
C 风=C 干风⨯+C H 2O ⨯
总风量总风量C H 2O =1.562+0.000209t (空气(干风) 的比热容)
C 干风=1.264+0.000092t (H 2O 气的比热容)
Q 燃：燃料带入的物理热（忽略） Q 水：10806⨯m
水(
kJ
，水蒸气水煤气反应所消耗的热量)
m 水：风量中的水份量，加湿量和喷煤中的水份量之和
Q 分=C 重油⨯m 重油+C 煤粉⨯m 煤粉（kJ ，喷吹燃料分解热）
C 重油：重油的分解热（1880kJ /kg ） C 煤粉：煤粉的分解热（1880kJ /kg ）
C CO ⋅N 2(V CO +V N 2) +C H 2*V H 2
在风口，燃烧后的气体成分主要为：CO ，H 2，N 2；
V CO =2⨯0. 933
C CO ⋅N 2=1.264+0.000092t
C H 2=1.26+0.000084t
V N 2
0. 933*[0. 79*(1-ϕ) -(a -0. 21) *V ]=
(0. 21+0. 29*ϕ) *V 风+（a -0. 21）*V 0
分子少V 风
V H 2
0. 933*ϕ*V 风11. 2⨯0. 933*(H ) *M 0
=+（0. 21+0. 29*ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0（0. 21+0. 29ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0
V H 2
0. 933*ϕ*(V 风-V 0) 11. 2⨯0. 933*(H ) *M 0=+（0. 21+0. 29*ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0（0. 21+0. 29ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0
(修改分子)
0. 933*ϕ*(V 风-V 0) 11. 2⨯0. 933*((H ) +2/18*(H 20)) *M 0V H 2=+
（0. 21+0. 29*ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0（0. 21+0. 29ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0
加上煤中水的含量
V 0：富氧量，m3/h
(H ) ：煤粉中H 元素含氢量%
(H 2O ) ：煤粉中水含量% 通常按照1%计算
M 0：-喷煤量，t/h
ϕ
：鼓风湿度，%
a ：氧气纯度，%
这里的风量V 风采用计算风量 V 风计
V 风计=( K*Ck +M*Cm – (生铁渗碳)10×m_fC －Cdfe －Cda )×22.4/ (24 * 鼓风含氧量) _
K 焦比 Ck 焦炭含碳量 M 煤比 Cm 煤中含碳量
m_fC = 4.3 - 0.27*铁中SI 含量 - 0.32*铁中S 含量 + 0.03* 铁中Mn 含量 – 0.32铁中P 含量;
（a -0.21）*W 鼓风含氧量 ＝ 0.21+0.29*ϕ+
W =V 0/V 风
V 风 包括了 V0 都是仪表风量。
Cdfe 还原铁需要的碳量
Cdfe ＝ [Fe]*10*rd*12/56 rd 直接还原度
Cda 生铁中合金元素耗碳 ＋ 脱硫 ＋ 石灰石高温区分解
Cda = 10*( [Si]*24/28 + [Mn]*12/55 + [P]*60/62 + 渣比* (S)* 12/32) +石灰石用量×〔石灰石中CO2含量〕× 0.5 ×12/44
重新计算炉缸煤气量 按照吨铁计算
Vco =( K*Ck +M*Cm – (生铁剩碳)10×[C] －Cdfe －Cda )×22.4 / 12
Vn2= V风计*风中含N 量 风中含N 量＝0.79*(1-Vh2= V风计*
ϕ
)-(
a – 0.21)*W
ϕ
+11.2*((H ) +2/18*(H 20))*M
W ：每立方米鼓风中富氧气体的数量。
(H ) ：煤粉中H 元素含氢量%
(H 2O ) ：煤粉中水含量% 通常按照1%计算
M
：煤比 kg 、 ：鼓风湿度，%
ϕ
a ：氧气纯度，%
(V Bl /n ) E =2
20*S
n —风口个数 S —风口面积，m 2 V Bl —风量，m 3/h
鼓风动能公式：
3
E =1.512*10
Q 风量 m3/min
-10
Q 273+t 2**(v 0) *() 2n 0.1013+P /1000
n —风口个数
t 热风温度
P 热风表压 KPa
v0 标准风速 v0=Q/(60*f) f 单个风口截面积 m2
二．炉热指数LRZS ：
t 理
Tc =
e *M *(C ppig +Z *Cps lg)
t 理：理论燃烧温度(同上)
C ppig ：铁水热容（1214kJ/Kg）
Cps lg ：炉渣热容（1800kJ/Kg）
Z
：渣比
u Z
e
e ：理论出铁量kg/Kg
U ：理论渣量
M
：当前的炉顶倒料速度Kg/min
M =（矿石+焦）/ 时间 建议按照矿石计算，不用焦
理论燃烧温度和炉热指数计算模型
一．理论燃烧温度: 理论燃烧温度：t 理
Q 碳+Q 风+Q 燃-Q 水-Q 分=
C CO ⋅N 2(V CO +V N 2) +C H 2⋅V H 2
回旋区鼓风深度：r =0. 00012*E +0. 65
………………………………………………………………………………………………………………………….
Q 碳：碳素燃烧生成CO 放出的热量（9791kJ /kg ）
Q 风=C 风⨯∆t 风⨯V 风（鼓风带入的热量）
∆t 风：风量的温度
V 风=风量/风口数
干风量含水量
C 风=C 干风⨯+C H 2O ⨯
总风量总风量C H 2O =1.562+0.000209t (空气(干风) 的比热容)
C 干风=1.264+0.000092t (H 2O 气的比热容)
Q 燃：燃料带入的物理热（忽略） Q 水：10806⨯m
水(
kJ
，水蒸气水煤气反应所消耗的热量)
m 水：风量中的水份量，加湿量和喷煤中的水份量之和
Q 分=C 重油⨯m 重油+C 煤粉⨯m 煤粉（kJ ，喷吹燃料分解热）
C 重油：重油的分解热（1880kJ /kg ） C 煤粉：煤粉的分解热（1880kJ /kg ）
C CO ⋅N 2(V CO +V N 2) +C H 2*V H 2
在风口，燃烧后的气体成分主要为：CO ，H 2，N 2；
V CO =2⨯0. 933
C CO ⋅N 2=1.264+0.000092t
C H 2=1.26+0.000084t
V N 2
0. 933*[0. 79*(1-ϕ) -(a -0. 21) *V ]=
(0. 21+0. 29*ϕ) *V 风+（a -0. 21）*V 0
分子少V 风
V H 2
0. 933*ϕ*V 风11. 2⨯0. 933*(H ) *M 0
=+（0. 21+0. 29*ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0（0. 21+0. 29ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0
V H 2
0. 933*ϕ*(V 风-V 0) 11. 2⨯0. 933*(H ) *M 0=+（0. 21+0. 29*ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0（0. 21+0. 29ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0
(修改分子)
0. 933*ϕ*(V 风-V 0) 11. 2⨯0. 933*((H ) +2/18*(H 20)) *M 0V H 2=+
（0. 21+0. 29*ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0（0. 21+0. 29ϕ）*V 风+（a -0. 21）*V 0
加上煤中水的含量
V 0：富氧量，m3/h
(H ) ：煤粉中H 元素含氢量%
(H 2O ) ：煤粉中水含量% 通常按照1%计算
M 0：-喷煤量，t/h
ϕ
：鼓风湿度，%
a ：氧气纯度，%
这里的风量V 风采用计算风量 V 风计
V 风计=( K*Ck +M*Cm – (生铁渗碳)10×m_fC －Cdfe －Cda )×22.4/ (24 * 鼓风含氧量) _
K 焦比 Ck 焦炭含碳量 M 煤比 Cm 煤中含碳量
m_fC = 4.3 - 0.27*铁中SI 含量 - 0.32*铁中S 含量 + 0.03* 铁中Mn 含量 – 0.32铁中P 含量;
（a -0.21）*W 鼓风含氧量 ＝ 0.21+0.29*ϕ+
W =V 0/V 风
V 风 包括了 V0 都是仪表风量。
Cdfe 还原铁需要的碳量
Cdfe ＝ [Fe]*10*rd*12/56 rd 直接还原度
Cda 生铁中合金元素耗碳 ＋ 脱硫 ＋ 石灰石高温区分解
Cda = 10*( [Si]*24/28 + [Mn]*12/55 + [P]*60/62 + 渣比* (S)* 12/32) +石灰石用量×〔石灰石中CO2含量〕× 0.5 ×12/44
重新计算炉缸煤气量 按照吨铁计算
Vco =( K*Ck +M*Cm – (生铁剩碳)10×[C] －Cdfe －Cda )×22.4 / 12
Vn2= V风计*风中含N 量 风中含N 量＝0.79*(1-Vh2= V风计*
ϕ
)-(
a – 0.21)*W
ϕ
+11.2*((H ) +2/18*(H 20))*M
W ：每立方米鼓风中富氧气体的数量。
(H ) ：煤粉中H 元素含氢量%
(H 2O ) ：煤粉中水含量% 通常按照1%计算
M
：煤比 kg 、 ：鼓风湿度，%
ϕ
a ：氧气纯度，%
(V Bl /n ) E =2
20*S
n —风口个数 S —风口面积，m 2 V Bl —风量，m 3/h
鼓风动能公式：
3
E =1.512*10
Q 风量 m3/min
-10
Q 273+t 2**(v 0) *() 2n 0.1013+P /1000
n —风口个数
t 热风温度
P 热风表压 KPa
v0 标准风速 v0=Q/(60*f) f 单个风口截面积 m2
二．炉热指数LRZS ：
t 理
Tc =
e *M *(C ppig +Z *Cps lg)
t 理：理论燃烧温度(同上)
C ppig ：铁水热容（1214kJ/Kg）
Cps lg ：炉渣热容（1800kJ/Kg）
Z
：渣比
u Z
e
e ：理论出铁量kg/Kg
U ：理论渣量
M
：当前的炉顶倒料速度Kg/min
M =（矿石+焦）/ 时间 建议按照矿石计算，不用焦