表1-8 校核后的生铁成分 ，%
[Fe] [Si] [Mn] [P] [S] [C] 物料平衡计算
（1）风口前燃烧的碳量GC燃 1）GC总= G焦C%焦+ G煤C%煤 =×%+150×% =421.53kg
2）溶入生铁中的碳量为： GC生铁=1000[C]%=1000×%=41.17kg
3）生成甲烷的碳量为：
燃料带入的总碳量有1%~%与氢化合生成甲烷，本例去1%。 GC甲烷=1% GC总=×=4.22kg 4）直接还原消耗的碳量GC直
1212=1000×%×=0.06kg 55552424硅还原消耗的碳量：GC硅1000[Si]%=1000×%×=4.71kg
28286060磷还原消耗的碳量：GC磷1000[P]%=1000×%×=0.49kg-
6262铁直接还原消耗的碳量：
12GC铁直=1000[Fe]% rd/
56锰还原消耗的碳量：GC锰=1000[Mn]%
rd/= rd-rH2
rd一般为~，本计算取。
56218/rH2= [ G焦( H2%焦挥发+ H2%焦有机)+ G煤H2%煤+(V风φ+ G煤H2
21822.4O %煤)]×ηH2α/(1000[Fe]%) =
56218[ %+ %)+ 150×%+ (1200×%×+ 150× %)]××%) 21822.4 =
式中 ηH2——氢在高炉内的利用率，一般为~，本计算取；
α——被利用氢气量中，参加还原FeO的百分量，一般为~，取；
/V风——设定的每吨生铁耗风量，本计算取1200m3。
GC铁直=1000×%×
12×=79.59kg 56故 GC直= GC锰+ GC硅+GC磷+GC铁直 =+++ =84.85kg
风口前燃烧的碳量为： GC燃= GC总-GC生铁-GC甲烷-GC直 =291.29kg（2）计算鼓风量V风 1）鼓风中氧的浓度：N=21%(1-φ)+φ =21%%)+×% =% 2) GC燃燃烧需要氧的体积为：
22.4 2?1222.4 =×
2?12 =271.87 m3
3）煤粉带入氧的体积为： VO2= GC燃1622.4） 18321622.4 =150（%+ %）×
1832 =3.23 m3
4）需鼓风供给氧的体积为： VO2煤=G煤（O%煤+ H2 O %煤VO2风=
3
O2O2煤268.64 m故 V风= VO2风/N=
268.64=1253.57 m3
21.43%（1）甲烷的体积VCH4
1）由燃料碳素生成的甲烷量为：
22.422.4VCH4碳= GC甲烷=×=7.88 m3
12122）焦炭挥发分中的甲烷量为：
22.4VCH4焦=G焦CH4%焦
1622.4 =×%×
16 =0.125 m3
故 VCH4= VCH4碳+CH4焦+=8.01 m3 （2）氢气的体积VH2
1）由鼓风中水分分解产生的氢量为： VH2分= V风φ=×%=18.72 m3
2）焦炭挥发分及有机物中的氢量为：
22.4VH2焦= G焦（H2%焦挥发+ H2%焦有机）
2 =（%+%）22.42
=15.88 m3
3）煤粉分解产生的氢量为：O
V222.4H2煤= G煤（H2%煤+ H2 O %煤18）2 =150（%+%×222.418）2
=39.89 m3
4）炉缸煤气中氢的总产量为： VH2总= VH2分+VH2焦+VH2煤 =++
=74.04 m3
5）生成甲烷消耗的氢量为： VH2烷=2VCH4=2×=16.02 m3 6）参加间接反应消耗的氢量为： VH2间=VH2总ηH2 =×=25.91 m3
故 VH2 =VH2总-VH2烷-VH2间 = =32.11 m3 （3）二氧化碳的体积VCO2
1）由CO还原Fe2O3为FeO生成的CO2 GFe2O3= G矿Fe2O3%矿
=×%
=1159.82kg
参加还原Fe2O3为FeO的氢气量为：
G2H2还= VH2总ηH2（1-α）22.4
=××（）×222.4
=0.23kg
V/CO2还
由氢气还原Fe2O3的质量为：
160G/Fe2O3= GH2还
2160 =×=18.4kg
2由CO还原Fe2O3的质量为：
/G//Fe2O3= GFe2O3- GFe2O3
= =1141.42kg
22.4///故 VCO= G Fe2O32还16022.4 =×
160 =159.80 m3
2）由CO还原FeO为Fe生成的CO2量为：
22.4///VCO=1000[Fe]%[1- r-r] dH22还5622.4 =1000×%
56 =209.51 m3
3）石灰石分解产生的CO2量为：
22.4VCO2分=G熔CO2%熔
4422.4 =×%×
44 =5.00 m3
4）焦炭挥发分中的CO2量为：
22.4VCO2挥= G焦CO2%焦
4422.4 =×%×
44 =0.35 m3
///故 VCO2= VCO2还+VCO2还+VCO2分+VCO2挥
=+++
374.66 m3 （4）一氧化碳的体积 VCO
1）风口前碳素燃烧生成的CO量为：
22.422.4VCO燃=GC燃=×=543.74 m3
12122）直接还原生成的CO量为：
22.422.4VCO直= GC直=×=158.39 m3
12123）焦炭挥发分中的CO量为：
22.422.4VCO挥= G焦CO%焦=×%×=0.60 m3
28284）间接还原消耗的CO量为：
///3VCO间= VCO2还+VCO2还=+=369.31 m
故 VCO=VCO燃+VCO直+VCO挥-VCO间=334.42 m3 （5）氮气的体积VN2 1）鼓风带入的氮气量为： VN2风= V风（1-φ）N2%风 =（%）79%
=975.53 m3
2）焦炭带入的氮气量为： VN2焦=G焦（N2%焦挥发+ N2%焦有机） =（%+%）
22.4 2822.4 28 =1.11 m3
3）煤粉带入的氮气量为：
22.4VN2煤=G煤N2%煤
2822.4 =150×%×
28 =0.62 m3
故 VN2=VN2风+VN2焦+VN2煤 =++=977.26 m3 煤气成分见下表1-9
成分 体积，m3 % CO2 表1-9煤气量及成分 CO N2 H2 CH4 Σ （1）鼓风质量的计算 1 m3鼓风的质量为：
r风=[（1-φ）32+（1-φ）28+18φ]/ =[××32+××28+18×]/ =1.28kg/ m3 鼓风的质量为： G风=V风r风=×=1604.57kg
高炉冶炼物料平衡计算
