设计题目：烧结热平衡计算
设计原理：烧结是粉料造块最重要的工艺方法。烧结是粉末或粉末压坯加热到低于其中基本成分的熔点的
温度，然后以一定的方法和速度冷却到室温的过程。烧结的结果是粉末颗粒之间发生粘结，烧结体的强度增加，
把粉末颗粒的聚集体变成为晶粒的聚结体，从而获得所需的物理、机械性能的制品或材料。烧结过程的热量收入
有煤气的化学热及物理热，点火助燃风的物理热，固体燃料燃烧的化学热，返回料的化学热，混合料、铺底料及
烧结空气的物理热和烧结过程的化学反应热。烧结过程的热支出包括混合料物理水蒸发耗热，化合水、石灰石及
矿石分解耗热，烧结矿物理热及其它热损失。为了评价烧结机的热利用水平，确定烧结机热效率等技术经济指标，
明确节能方向，必须进行烧结过程的热平衡计算。
设计过程:烧结热平衡计算主要以下几个步骤组成：热量收入项的计算，热量支出项预算，热量收入和热量支出平衡。
1.热量收入项的计算
烧结过程的热量收入有煤气的化学热及物理热，点火助燃风的物理热，固体燃料燃烧的化学热，
返回料的化学热，混合料、铺底料及烧结空气的物理热和烧结过程的化学反应热。各项的计算方法
如下：
(1)煤气点火化学热q1
q1=V d Q s DW 千焦/吨
式中 V d———煤气消耗量，米3/吨烧结矿；
Q3DW———湿煤气低发热值，千焦/米3；
Q s DW=4.2×(30.3CO3+25.8H s2+85.7CH s4+152C2H s6+56H2S s+143C2H s4+……)
式中 CO s、H s2———煤气中各湿成分体积含量%。可按下式计算
Z s Z g gm
式中 Z s,Z g———煤气中任意湿成分及对应的干成分的体积含量,%;
gm———干煤气中水分的含量，克/米3。
(2)煤气点火物理热q2.
q2=BC r t r千焦/吨
B=V d,c r=0.0l(C co?CO s+C H2?H s2+……) 千焦/米3?℃
式中 C co,C H2———湿煤气中CO,H2……等成分的平均比热容。
（3）点火助燃及保温带入热量q3.
q3=L s n?c k?t dk千焦/吨
式中 c k———助燃空气0—t k℃间的平均比热容，千焦/米3℃
t dk———助燃空气温度, ℃.
(4)固体燃料的化学热q4.
q4=G s?Q y DW千焦/吨
式中 Q y DW———固体燃料低发热值，千焦/千克。
(5)高炉灰或高炉返矿残碳化学热q5.
q5 =4.2×79.8G5C g千焦/吨
式中 C g———残留固定碳,%
(6)混合料的物理热q6.
q6=G h?c h?t h+G w?c w?t h千焦/吨
式中 c h、c w———干混合料及水在0---t h间的平均比热容，千焦/千克?℃;
t h———混合料的温度。
(7)铺底料带入物理热q7.
q7=G8c sk t p千焦/吨
式中 c sk,t p———铺底料在0---t p℃之间的平均比热容及实际温度。
(8)化学反应热q8.
q8=Q8-1+Q8-2+Q8-3+……, 千焦/吨
1)混合料中硫化物：
Q8-1=1.871×4.2×165i× G′1S′
式中 G′1S′———成品烧结矿残留的硫量，千克/吨；
4.2×165i———每千克FeS2完成氧化所需热量，千焦/千克FeS2;
1.871———S换算成FeS2的比值。
2)氧化亚铁氧化放热:
Q8-2=4.2×467×1.123 ×G′1FeO′×G′1S′
式中G′1FeO′,G′1S′———烧结矿中残留的FeO,S量，千克/吨；
4.2×467,1.123———每千克FeO氧化成Fe2O3的放热量及硫换算成FeO的系数(72/64.2) 3)成渣热：
Q8-3= G5ΔH i P i
式中 G5———高炉返矿量，千克/吨；
ΔH i———生成某种矿物的放热量，千焦/千克矿物；
P i———生成某种矿物的含量,%。
成渣热一般可估计为总热量收入的3%。
(9)烧结过程中空气带入物理热q9.
q9=Q9-1+Q9-2千焦/吨
1)烧结用空气带入物理热：
Q9-i=V yk?c k?t k 千焦/吨
式中 t k———空气温度；
c k———0～t k间空气的平均比热容，千焦/米3?℃.
2)烧结过程漏风物理热：
Q9-2=V LK?C K?t k千焦/吨
式中 V LK———烧结机漏入空气量。
(10)收入总热量。
ΣQ=q1+q2+……+q9千焦( 吨
此外，热平衡计算方法中的固体燃料燃烧放热按下式计算：
q4=4.2×(0.8C?7986+0.2C?2340) 千焦/吨
式中 C———固体燃料中含碳量，千克/吨。
此时不应再计算废气带出的化学热。
此外除了点火煤气固体燃料的化学热及烧结过程的化学反应放热外，其它放热量都很少，因而在一般烧结热平衡计算中都忽略不计。
2.热量支出项预算
烧结过程的热支出包括混合料物理水蒸发耗热，化合水、石灰石及矿石分解耗热，烧结矿物理热及其它热损失。
(1)混合料物理水蒸发热q′1.
q′1=4.2×595 Gw
式中 Gw———混合料含水量，千克/吨；
4.2×595———水在100℃下的汽化热，千焦/千克。
(2)结晶水分解热q′2.
q′2=Q′2-1+Q′2-2千焦/吨
1)消石灰的分解热 Q′2-1=4.2×354G xβx:
式中 4.2×354———消石灰分解热，千焦/千克；
G x———消石灰用量，千克/吨；
βx———消石灰中实际Ca(OH)2量，%。
2)含水矿物的分解热
Q′2-2=G K?R w?q w:
式中 G k———含水矿物的质量，千克/吨；
R w———含水矿结晶水含量,%;
q w———每千克结晶水分解热，千焦/千克水。
(3)碳酸盐分解热q′3.
q′3=Q′3-1+Q′3-2千焦/吨
1)熔剂中碳酸盐分解热：
Q′3-1=4.2×763(G3?CaO+G4?CaO′)+4.2×602(G3MgO+G\-4MgO′)千焦/吨
式中 4.2×763,4.2×602为CaO3及MgCO3的分解热，千焦/千克CaO,MgO;
CaO、MgO为石灰石中含CaO、MgO量，%；
CaO′、MgO′为白云石中含CaO、MgO量，%。
2)矿石为菱铁矿时的分解热：
Q′3-2=4.2×154.6G ks?m FeCO3千焦/吨
式中4.2×154.6———每千克菱铁矿(FeCO3)的分解千焦/千克FeCO3
(4)烧结饼物理热q′4.
q′4=G Bl c skl t Bl+G B2?c sk2t B2+……G Bn?c skn t Bn千焦/吨
式中 G Bl,G B2———每层烧结饼量，千克/吨；
c sk1,c sk2———各层烧结饼在各层平均温度t B1、t B2……t B2时在0～t Bi间的平均比热容，
千焦/千克℃;
t B1、t B2———t B1:各层烧结饼的平均温度,℃。
1)热烧结矿厂：
q′4=Q′4-1+Q′4-2+Q′4-3
Q′4-1=G′1c sk t sk千焦/吨
式中 c sk———温度从0---tsk间烧结矿的平均比热容；
t sk———烧结矿平均温度；
G′1———热烧结矿产量(G′1=1000千克）。
Q′4-2=G7a c sk?t rf千焦/吨
式中 c sk———热返矿在0℃～t rf间的平均比热，千焦/千克℃；
t rf———热返矿的平均温度，℃；
G7a———热返矿量，千克/吨；
Q′4-3=其它热损包括机尾破碎筛分设备散热和炉尘。废气带走热。
2)冷烧结矿厂：
烧结饼的物理热包括热返矿的物理热Q′4-2及烧结矿物理热Q′4-1。后者包括冷烧结矿物理热Q′4-1-1、冷返矿的物理热Q′4-1-2、铺底料的物理热Q′4-1-3，冷却废气带走的物理热Q′4-1-4，其它热损失Q′4-1-5，即冷却设备及筛分设备等散热，其计算如下：
Q′4-1-1= Q′1c sk t sk千焦/吨
式中 Q′1———对冷烧结矿厂为1000千克；
Q′4-1-2=G7c C sk t LK千焦/吨
式中 G7c———冷返矿量，千克/吨
c sk———冷返矿从0---t LK之间的平均比热千焦/千克℃。
Q′4-1-3=G8C sk t pk千焦/吨
式中 t pk———铺底料(冷筛分处后)的平均温度，℃；
Q′4-1-4=V L1C Lf t Ly千焦/吨
式中 t Lf———冷却废气的平均温度，℃；
Q′4-1-5=冷却设备及筛分设备等散热。
Q′4-1-5= Q′4-1-( Q′4-1-1+ Q′4-1-2+ Q′4-1-3+ Q′4-1-4) 千焦/吨
3)对于机上冷却的烧结矿
Q′4-1=( Q′4-1-1+ Q′4-1-2+ Q′4-1-3+ Q′4-1-4)+ Q′4-3千焦/千克
式中 Q′4-3———机上冷却机冷却带走废气物理热量，按下式计算，
Q′4-3=V L?c k?t L千焦/吨
式中 V L———冷却带废气总量，米3/吨；
c k———冷却废气从0---t L℃间的平均比热容，千焦/米3℃；
t L———冷却废气的温度，℃。
(5)烧结废气带出的物理热q′5.
q′5=V s f c f t f千焦/吨
式中 V s f———烧结废气总量，米3/吨；
c f———烧结湿废气从0---t f℃间的平均比热容，可按下式计算：
c f=0.01(c′CO2?CO s2′+c′H2O?H2O s′+c′N2?N S2′+……) 千焦/米3?℃
式中 CO s′2′,H2O s′,N s′2———废气中相应成分体积含量，%；
c′CO2、c′H2O、c′N2———废气中相应成分从0---t f℃间平均比热容，千焦/米3?℃ t f———废气的温度，℃。
(6)化学不完全燃烧热损失q′6.
按废气中可燃气体含量计算
q′6=V s′of(30.2CO s′+25.8H s′2′+85.7CH s′4+……)×4.2 千焦/吨
CO s′2、H2O s′、N#s′2———废气中相应成分体积含量，%；
按固体燃料的挥发分和废气中CO含量计算
q′6=G6(Q′dw-81.0Cfg)×4.2+Vsf(30.2COS′)×4.2 千焦/吨
式中 cfg———固体燃料中分析基固定碳含量，%；
81.0×4.2———用无烟煤时碳的发热量，用焦粉时为79.8×4.2
(7)烧结矿残碳化学损失q′7
q′7=4.2×79.8G′1C c 千焦/吨
式中C c———烧结矿中残留固定碳,%
(8)主要热损失q′8=Q′8-1+Q′8-2+Q′8-3+……千焦/吨
1)点火保温炉表面散热Q′8-1
Q′8-1=TPA1q1+TPA2q2+……+ TPA n q n
式中т———计算散热时间，按т=ι小时计；
P———烧结机台时产量，吨/时；
A1……A n———点火保温炉各表面积，米2；
q1……q n———各散热面综合散热系数，按下式计算：
Q′8-2= Aεa t Bi t k a d
式中εa———点火保温炉各表面的黑度；
t Bi———点火保温炉每个散热面的平均温度，℃；
t k———环境温度(t e);
a d=A(t Bi-t e)1/4千焦/米?时?℃
A———系数，散热面向上A=2.8,向下A=1.5,垂直A=2.2, 当风速W f＜5米/秒时,a d=4.2×(5.3+3.6w f) 千焦/米?时?℃＞5米/秒时,a d=4.2×(6.47W f0.73) 千焦/米?时?℃
2)出点火保温炉烧结饼表面散热Q′8-2:
Q′8-3= A iтPεb t Bi
式中εb———烧结饼表面黑度（测定值）；
t Bi———某一段烧结饼表面平均温度；
A i———某一段烧结饼表面积，米2；
т———计算时间ι小时；
P———烧结机台时产量，吨/时。
(9)冷却水带走物理热Q′9.
q′9=G WL×c WL×Δt w千焦/吨
式中 G wL———点火炉冷却水耗量，千克/吨；
Δt w———冷却水出口及进口温度差,℃。
(10)烧结台车回车道散热损失q′10.
q′10=Q x-Q B
式中 Q x、Q B———烧结台车在卸矿处及布料处的物理热，按下式计算：Q x=G tc?c tc?t tc+G tB?c tB?t tB 千焦/吨
Q B=G ct?c′tc?t′tc+G tB?c′tB?t′tB千焦/吨
式中 G tc,G tB———1吨烧结矿需要通过的台车车体和台车箅条的质量，千克/吨。
t tc,t tB和t′tc,t′tB为卸矿和布料处台车车体和台车箅条温度，℃。(11)差值Δq=Σq-Σq′千焦/吨
允许相对误差规定为±5%,即
︱Δq/Σq︱×100%≤5%
(12)热量总支出Σq′=q′1+q′2+q′3+……q′10+Δq 千焦/吨
3. 热量收入和热量支出平衡
若ΣQ=ΣQ′,则热量收入和热量支出平衡。
参考文献：
[1] 杨双平.《冶金课程工艺设计计算(炼铁部分)》.冶金工业出版社.
[2]刘竹，李永清，高泽平. 《炼铁原料》.化学工业出版社.
[3]袁熙志. 《冶金工业过程设计》. 冶金工业出版社.
[4] 王筱留. 《钢铁冶金学》.冶金工业出版社.
[5]周传典. 《高炉炼铁生产技术手册》. 冶金工业出版社.
浅谈烧结工序能耗 摘要：从固体燃耗、点火热耗、余热利用等方面阐述了降低烧结工序能耗的主要途径，以及降低工序能耗的措施。 关键词：烧结矿；工序；节能；降耗；措施 一、前言 近两年来，随着钢材市场的持续疲软，钢材价格始终徘徊在较低水平，而原材料的价格却在不断上涨，大多数钢铁企业效益滑坡。为了扭转这种局面，各企业都在降低生产成本上下功夫，节能降耗、挖掘企业自身潜力、向内部要效益已成为所有企业组织生产的主要任务。八钢2台烧结机分别于2007年、2008年投产。表1为2007年以来八钢265m2烧结机能耗统计状况。 表1 八钢265m2烧结机能耗统计 时间利用系数 t.m-2. h1 工序能耗 kg/t 固体燃料消耗 kg/t 煤气消耗 MJ/t 电耗 kWh/ t 水耗 kg/t 2007 1.126551169.967.280.212 2008 1.167262167.48620.176 2009 1.365649160.7852.70.077
2010 1.4846.9241.7274.751.60.127 2011 1.49413678.954.150.102 二、降低烧结工序能耗的措施 （一）降低固体燃料的消耗 固体燃料消耗在烧结工序能耗中占的比重最大，达75 %～ 80 %，降低工序能耗首先要考虑的是降低固体燃料的消耗。分析整 个烧结工艺过程，影响固体燃料消耗的主要因素为含铁原料的物理化 学性质、混合料的温度、混合料水分、混合料的粒度组成、固体燃料 的粒度、烧结料层厚度、熔剂的性质及添加量等。 1、原料合理搭配 由于赤铁矿在烧结过程中与CO发生还原反应：Fe2O3＋CO→Fe3O4＋CO2，消耗了一部分燃料，另外，由于赤铁矿可以在燃烧 时进行分解：3Fe2O3＝2Fe3O4＋0.5O2，也吸收一部分热量， 而磁铁矿在烧结过程中与氧气发生氧化放热反应，节省燃料。因此烧 结原料的搭配中应尽量降低赤铁矿用量。 合理使用冶金废杂料，不仅可以解决污染问题，还能变废为宝。八钢烧结厂目前使用的冶金废杂物有：高炉瓦斯灰，各种布袋除尘灰，
小型热电厂供热、供电标煤耗率计算方法介绍及分析 一．前言 热电厂供热及供电标煤耗率计确实是热电企业财务统计、成本计算、审核审计工作的前提。当前各热电企业，在数据交流和上报时可能会发觉一些问题，要紧是计算公式不尽相同，致使同样的原始资料数据，计算结果可能不一致，或者会出现一些不应该有的错误。这种情况使我们无法正确进行财务评价，也无法对热电成本正确性进行评价。 现有关于供热、供电标煤耗率计算要紧取自浙江省标准“热电厂煤耗和厂用电率计算方法”（浙江省标准计量局公布1991年12月20日实施），在这以后，国家已公布了一系列有关文件和计算公式，例如：国家四部委急计基础[2000]1268号文；2001年1月11日三部委公布的“热电联产项目可行性研究技术规定”，最近公布的文件与前述“省标”对某些计算公式不完全相同。现将计算中可能遇到问题及对这些公
式理解提出一些看法，供热电行业有关同仁参考与研究。 二．对供热及供电标准煤耗率计算方法理解： 1．浙江省标准局1991年公布的“热电厂煤耗和厂用电率计算方法”（以下简称“煤耗计算”与同时公布的“小型热电厂成本计算方法”（以下简称“成本计算”）是当时同时公布，又必须同时应用的2个标准，后者的“成本计算”必须应用前者的“煤耗计算”数据，因此，前者是成本计算的前提。 2．对供热标煤耗率br的理解： “煤耗计算”中公式（9）中 br=Br/Qr×103 其中：br 供热标煤耗率 kg/GJ Br 供热耗标煤量 t Qr 对外总供热量 GJ 上式中Br；Qr的计算如下： Br=Bb·αr αr=Qr/Qh 其中： Qh 为锅炉总产汽热量 GJ 其中一部分通过汽轮机或通过减温减压器对外供热，
工序能耗 工序能耗 企业的某一生产环节（生产工序）在统计期内的综合能耗。它根据该工序的能源消耗及能耗工质实物量消耗的统计计量折算成一次能源后进行计算。 当工序有外供二次能源时，则按规定的折算系数折算成一次能源后，从能耗中扣除相应的量。 燃料比高炉采用喷吹煤粉、重油或自然气后，折合每炼一吨生铁所消耗的燃料总量。每吨生铁的喷煤量和喷油量分别称为煤比和油比。此时燃料比即是焦比加煤比加油比。根据喷吹的煤和油置换比的不同，分别折合成焦炭（公斤），再和焦比相加称为综合焦比。燃料比和综合焦比是判别冶炼一吨生铁总燃料消耗量的一个重要指标。
要在降低炼铁燃料比上下功夫 炼铁学理论是：高炉利用系数＝冶炼强度÷燃料比。也就是说，提高利用系数有两个办法。一个是提高冶炼强度，另一个是降低燃料比。我国中小高炉实现高利用系数主要是采用提高冶炼强度的办法。采用配备大风机、大风量操作高炉，进行高冶炼强度生气，来实现高利用系数。这种做法就带来高炉的能耗高。不符合钢铁工业要节能降耗的工作思路，应当予以纠正。目前大型高炉吨铁所消耗的风量在1200m3以下。而一些小高炉的吨铁风耗是在1400m3左右，甚至有大于1500m3的现象。燃烧1kg标准煤要2.5m3的风，鼓风机产生1m3的风要消耗0.85kg标准煤。大风量，高冶炼强度操作炉，燃料比就要升高。所以说小高炉的燃料比要比大高炉高30～50kg/t。 钢铁工业要实现“十一五”期间GDP能耗降低20%，主要工作方向就是要在降低炼铁燃料比上下功夫！因为高炉炼铁工序的能耗要占联合企业总能耗的50%左右。 国际先进水平的炼铁燃料比是在500kg/t以下，领先水平是在450kg/t左右。2007年我国重点钢铁企业高炉炼铁燃料比为529kg/t，最高达到673kg/t。这说明，我国已掌握了先进的高炉炼铁技术，但是炼铁企业发展不平衡，尚有较大的节能潜力。 高炉炼铁的燃料比是：入炉焦比+喷煤比+小块焦比。喷煤比是不计算量换比，这样企业之间进行对比才合理科学。但是，个别企业没有计入小块焦用量，失去了企业的能源平衡。 （1）贯彻精料方针，努力实现原燃料质量的稳定。炼铁精料水平对高炉炼铁技术经济指标的影响率为70%。所以说高炉炼铁要以精料为基础。炼铁精料的技术内容已在第四章详细论述。 （2）要实现高风温。热风带入高炉炼铁的能量占总能量的16%～19%。热风是廉价的能源，应当充分利用。热风温度升高100℃，可降低炼铁燃料比15～25kg/t，提高风口理论燃烧温度60℃，允许多喷煤30kg/t。所以高风温会给高炉炼铁带来多方面效应（包括风温高软焙下降、软熔区间变窄、提高炉料透气性等），应当努力提高风温。 （3）进行脱湿鼓风。将鼓风湿度降到6g/m3并保持稳定会有提高产量、降低焦比的效果。温度降低1%，可降焦比0.9%，增加产量3.2%。鼓风温度降低1g/m3，风口前燃烧温度可提高5～6℃，可允许煤粉1.5～2.0kg/t。 对于暂时不能喷煤的高炉来说，如果要使用高风温，可以通过加湿鼓风，将高风温用上，既可以提高生铁产量，又有降低焦比的作用。因加湿1%鼓风，会使焦比升高4～5kg/t，但是风温升高100℃，下降焦比25kg/t，两数相加后，仍有降低20kg/t焦比的作用。无喷吹使用高风温冶炼会使高炉内理论燃烧温度升高，硅还原加快，高炉顺行变差，加湿鼓风可降低风口前理论燃烧温度。 （4）冶炼强度对炼铁燃料比的影响。生产实践表明，高炉冶炼强度在低于1 05t/m3.d时，提高冶炼强度是可以降低燃料比的。但是在冶炼强度大于1.05t/m3?d时，提高冶炼强度会使燃料比升高，而且在冶炼强度大于1.15t/m3.d 以上时，提高冶炼强度，会使燃烧比大幅升高。所以说，控制冶炼强度在1.05～1.15t/m3.d区间操作高炉，就会取得较低的燃料比。我国大型高炉操作的冶炼强度一般是在1.15t/m3.d以下，而一些小高炉的冶炼强度是在1.50t/m3.d以上。这也是小高炉燃料比高的内在原因。
高炉冶炼综合计算 1.1概述 组建炼铁车间（厂）或新建高炉，都必须依据产量以及原料和燃料条件作为高炉冶炼综合计算包括配料计算、物料平衡计算和热平衡计算。从计算中得到原料、燃料消耗量及鼓风消耗量等，得到冶炼主要产品（除生铁以外）煤气及炉渣产生量等基本参数。以这些参数为基础作炼铁车间（厂）或高炉设计。 计算之前，首先必须确定主要工艺技术参数。对于一种新的工业生产装置，应通过实验室研究、半工业性试验、以致于工业性试验等一系列研究来确定基本工艺技术参数。高炉炼铁工艺已有200余年的历史，技术基本成熟，计算用基本工艺技术参数的确定，除特殊矿源应作冶炼基础研究外，一般情况下都是结合地区条件、地区高炉冶炼情况予以分析确定。例如冶炼强度、焦比、有效容积利用系数等。 计算用的各种原料、燃料以及辅助材料等必须作工业全分析，而且将各种成分之总和换算成100％，元素含量和化合物含量要相吻合。 将依据确定的工艺技术参数、原燃料成分计算出单位产品的原料、燃料以及辅助材料的消耗量，以及主、副产品成分和产量等，供车间设计使用。配料计算也是物料平衡和热平衡计算的基础。 依据质量守恒定律，投入高炉物料的质量总和应等于高炉排出物料的质量总和。物料平衡计算可以验证配料计算是否准确无误，也是热平衡计算的基础。物料平衡计算结果的相对误差不应大于0.25％。 常用的热平衡计算方法有两种。第一种是根据热化学的盖斯定律，即按入炉物料的初态和出炉物料的终态计算，而不考虑炉内实际反应过程。此法又称总热平衡法。它的不足是没有反应出高炉冶炼过程中放热反应和吸热反应所发生的具体空间位置，这种方法比较简便，计算结果可以判断高炉冶炼热工效果，检查配料计算各工艺技术参数选取是否合理，它是经常采用的一种计算方法。 第二种是区域热平衡法。这种方法以高炉局部区域为研究对象，常将高炉下部直接还原区域进行热平衡计算，计算其中热量的产生和消耗项目，这比较准确地反应高炉下部实际情况，可判断炉内下部热量利用情况，以便采取相应的技术措施。该计算比较复杂。要从冶炼现场测取大量工艺数据方可进行。 1.2配料计算 一.设定原料条件 1、矿石成分： 表 1-1原料成分，%
热电厂供热及供电标煤耗率计算 是热电企业财务统计、成本计算、审核审计工作的前提。当前各热电企业，在数据交流和上报时可能会发现一些问题，主要是计算公式不尽相同，致使同样的原始资料数据，计算结果可能不一致，或者会出现一些不应该有的错误。这种情况使我们无法正确进行财务评价，也无法对热电成本正确性进行评价。 现有关于供热、供电标煤耗率计算主要取自浙江省标准“热电厂煤耗和厂用电率计算方法”（浙江省标准计量局发布 1991年12月20日实施），在这以后，国家已发布了一系列有关文件和计算公式，例如： 国家四部委急计基础[2000]1268号文； 2001年1月11日三部委发布的“热电联产项目可行性研究技术规定”，最近发布的文件与前述“省标”对某些计算公式不完全相同。现将计算中可能遇到问题及对这些公式理解提出一些看法，供热电行业有关同仁参考与研究。 二．对供热及供电标准煤耗率计算方法理解： 1．浙江省标准局1991年发布的“热电厂煤耗和厂用电率计算方法”（以下简称“煤耗计算”与同时发布的“小型热电厂成本计算方法”（以下简称“成本计算”）是当时同时发布，又必须同时应用的2个标准，后者的“成本计算”必须应用前者的“煤耗计算”数据，因此，前者是成本计算的前提。 2．对供热标煤耗率br的理解： “煤耗计算”中公式 （9）中 br=Br/Qr×103 其中： br 供热标煤耗率kg/GJ
Br 供热耗标煤量t Qr 对外总供热量GJ 上式中Br；Qr的计算如下： Br=Bb·αr αr=Qr/Qh 其中： Qh 为锅炉总产汽热量GJ 其中一部分通过汽轮机或通过减温减压器对外供热， 另一部分通过汽轮发电机发电。 αr 为供热比，表示对外供热占总锅炉产汽热量百分比。 Bb为热电厂总耗标煤量， 以上这个公式br仅考虑了总耗煤量的一次分摊，而厂用电量，没有考虑进去。标准“成本计算”在计算供热燃料费用的成本时，又加入了供热厂用电所需燃料费，这个又称为二次分滩，所以原标准“成本计算”中是考虑了二次分摊，但供热标煤耗率br没有考虑二次分摊。2001年三部委发布的“热电联产项目可行性研究技术规定”（以下简称“技术规定”）已在这个br计算公式中考虑了二次分摊。 公式如下： brp=34.12/ηgLηgd+εrbdp （书中公式17-20） 其中： brp 全厂年平均供热标准煤耗率kg/GJ ηgL 锅炉效率% ηgd 管道效率%
义务教育课程标准实验教科书九年级物理 第十二章第六节 《二力平衡》教学设计
《二力平衡》教学设计 【学习主题】二力平衡 【学习时间】1课时 【课程标准】知道二力平衡的条件 【内容分析】本节课是人民教育出版社出版的《义务教育课程标准实验教科书物理·九年级》第十二章第六节的学习内容。本节教材分为力的平衡的概念、二力平衡的条件和它的应用三部分。本节教材在知识体系中的地位和作用十分重要。首先，本章前两节已学习了惯性定律和惯性现象，为学习二力平衡做了充分的知识准备。其次，本节知识的学习和应用，为后面学习摩擦力和浮力等知识奠定了知识基础，也做好了思路和方法上的准备。再次，通过实验，使学生的观察、分析、综合、归纳和演绎能力得到进一步加强，为今后研究问题奠定了能力基础。因此，本节知识是联系新旧知识的纽带，在力学中起着承上启下的作用，是解决力学问题的理论基础。 【学情分析】学生对受力分析还不够全面，对物体受到力的理解也还不够准确，在学习过程中，在这方面要注意正确的引导。 【学习目标】1、通过分析具体事例，知道力的平衡的概念； 2、通过学生实验探究，知道二力平衡的条件； 3、结合二力平衡的条件，根据物体的运动状态判断受力情况或根据受力情况判断物体的运动状态； 4、通过探究二力平衡的条件，培养学生观察和实验的能力； 5、通过对二力平衡的条件的应用，培养学生分析问题、解决问题的能力； 6、通过对比“二力平衡”和“相互作用力”，加深对二力平衡条件的理解。 【评价设计】（1）.通过问题1、2、3、4检测目标1的达成。 (2).通过问题5、6、7、8、11检测目标2的达成。 （3）.通过问题9、10检测目标4的达成。 （4）.通过问题12、13、14、15检测目标3的达成。 （5）.通过问题12、13、14、15检测目标5的达成。
热平衡计算 热平衡计算 1．热平衡原理 要使通风房间温度保持不变，必须使室内的总得热量等于总失热量，即。 在通风过程中，室内空气通过与进风、排风、围护结构和室内各种高低温热源进行交换，为了使房间内的空气温度保持不变，必须使房间内的总得热量∑Qd与总失热量∑Qs相等，也就是要保持房间内的热平衡。即热平衡：∑Qd=∑Qs。 通风房间内的得热与热量如图3-2-7所示。随工业厂房的设备、产品及通风方式的不同，车间得热量、失热量差别较大。一般通过高于室温的生产设备、产品、采暖设备及送风系统等取得热量；通过围护结构、低于室温的生产材料及排风系统等损失热量。 图3-2-7 通风房间内的得热与热量模型 在使用机械通风，又使用再循环空气补偿部分车间热损失的车间中，热平衡的等量关系如图3-2-8所示。
图3-2-8 热平衡的等量关系 由图3-2-8的热平衡等量关系，即的通风房间热平衡方程式为： （3-2-16） 式中——围护结构、材料吸热的总失热量，kW； ——生产设备、产品及采暖散热设备的总放热量，kW； Lp——局部和全面排风风量，m3/s； Ljj——机械进风量，m3/s； Lzj——自然进风量，m3/s； Lhx——再循环空气量，m3/s； pu ——室内空气密度，kg/ m3； Pw——室外空气密度，kg/ m3； tu——室内排出空气湿度，℃； tjj——机械进风湿度，℃； to——再循环送风温度，℃； c——空气的质量比热，其值为1.01kj/kg·℃； tw——室外空气计算湿度，℃， tw的确定：在冬季，对于局部排风及稀释有害气体的全面通风，采用冬季采暖室外计算湿度。对于消除余热、余湿及稀释低毒性有害物质的全面通风，采用冬季通风室外计算温度是指历年最冷月平均温度的平均值。 通风房间的风量平衡、热平衡是风流运动与热交换的客观规律要求，设计时应根据通风要求保证满足设计要求的风量平衡与热平衡。如果实际运行时所达到的新平衡状态与设计要求的平
火力发电厂 火力发电厂简称火电厂，是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。 热电厂经济指标释义与计算 1.发电量:电能生产数量的指针。即发电机组产出的有功电能数量。计算单位：万千瓦时（1×104kwh） 2．供电量:发电厂实际向外供出电量的总和。即出线有功电量总和。计算单位：万千瓦时（1×104kwh） 3．厂用电量:厂用电量＝发电量－供电量单位：万千瓦时（1×104kwh） 4．供热量:热电厂发电同时，对外供出的蒸汽或热水的热量。计量单位：GJ 5.平均负荷:计算期内瞬间负荷的平均值。计量单位：MW 6．燃料的发热量:单位量的燃料完全燃烧后所放出的热量成为燃料的发热量，亦称热值。计算单位：KJ/Kg。 7.燃料的低位发热量:单位量燃料的最大可能发热量（包括燃烧生成的水蒸气凝结成水所放出的汽化热）扣除水蒸汽的汽化热后的发热量。计量单位：KJ/Kg。 8.原煤与标准煤的折算总和能耗计算通则（GB2589-81）中规定：低位发热量等于29271kj （7000大卡）的固体燃料，称为1kg标准煤。标准煤是指低位发热量为29271kj/kg的煤。不同发热量下的耗煤量（原煤耗）均可以折算为标准耗煤量，计算公式如下：标准煤耗量（T）＝原煤耗量x原煤平均低位发热量/标准煤低位发热量＝原煤耗量x原煤平均低位发热量/29271 9．燃油与标准煤、原煤的换算低位发热量等于41816kj（10000大卡）的液体燃料，称为
降低烧结工序能耗的实践 张义明薛凤萍李素芹顾桂萍王娜 （唐山钢铁集团有限责任公司炼铁厂，唐山 063020） 摘要本文分析了唐钢炼铁厂烧结工序能耗的现状，采取了一系列降低烧结工序能耗的措施。通过优化烧结配矿、低温厚料层烧结、配料自动化、提高混合料温度、控制燃料粒度、改善燃料分布等措施降低了固体燃耗；通过降低烧结系统漏风率、提高设备作业率、减少设备的空运转时间降低了烧结系统电耗；通过采用微负压点火技术和低温点火技术降低了点火煤气消耗；通过烧结余热的回收利用实现了循环经济，取得了较好的经济效益和社会效益。 关键词烧结工序能耗措施实践 Practice of Reducing Consumption of the Sinter Procedure Zhang Yiming Xue Fengping Li Suqin Gu Guiping Wang Na （Tangshan Iron & Steel Co., Ltd., Tangshan, 063020） Abstract Through analyzing the actuality consumption of the sinter Procedure and taking a series of measure to reduce the consumption of sinter Procedure. By optimizing the sintering ore ration structure, taking thick material layer-low temperature sinter, automatic immingling ore ration, increasing mix --material temperature, controlling the fuel granularity , improving fuel distributing and so on to reduce solid-fuel consumption . By decreasing the air leaking rate of the sinter system, increasing equipment working ratio, decreasing equipment empty--running time to save electric energy. By taking atom- minus pressure and low--temperature ignition techniques to decrease the burning gas consumption. By reclaiming residual heat of sinter to realize circle- economy, obtain better benefits of economy and social. Key words sinter, working procedure consumption, measure, practice 1 引言 唐钢炼铁厂北区现有1台265m2和3台180m2烧结机，2座2000m3高炉和1座3200m3高炉。2009年全年产铁592万吨，3座高炉的主要炉料结构是烧结矿、球团矿和天然块矿，其中烧结矿是炼铁的主要原料，占入炉矿配比的80.44%。 近几年，随着烧结矿产量的增加，操作技能水平的提高及新设备的投入，唐钢炼铁厂北区的烧结工序能耗指标逐年降低，但与国内各大中型钢铁企业相比，仍比先进企业高10kgce/t。炼铁厂北区根据烧结机的工艺流程和生产特点，采用新工艺、新技术，同时采用新的管理理念和管理措施，把节能降耗与技术进步有机结合，降低了烧结工序能耗，取得了较好的效果。 2 烧结工序能耗现状 钢铁企业是能耗大户，能耗是吨钢成本的重要组成部分。烧结工序能耗约占钢铁生产总能耗的8.3％，仅次于炼铁，是钢铁生产的第二耗能大户。烧结工序能耗主要包括固体燃料消耗、电力消耗、点火煤气消耗、动力（压缩空气、蒸汽、水等）消耗，其中固体燃料消耗占70%～80%，电力消耗占13%～20% ，点火消耗占5%～10% [1]。
氧气转炉炼钢物料平衡计算与热平衡计算 1物料平衡计算 1.1计算原始数据 基本原始数据铁水和废钢成分、终点钢水成分（表1）;造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其他工艺参数（表4） 表合金成分及其回收率 2
表 其他工艺参数设定值 1.2物料平衡基本项目： 收入项目：收入量=铁水+废钢+溶剂+氧气+炉衬蚀损+合金 支出项目：支出量=钢水+炉渣+烟尘+渣中铁珠+炉气+喷溅。 1.3计算步骤 以100kg铁水为基础进行计算。 第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。 总渣量包括铁水中元素氧化，炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5 表7。总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差。见表9.
表 铁水中元素的氧化产物及其成渣量 表炉衬蚀损的成渣量 石灰加入量计算如下：由表7-5—表7-7可知，渣中已含（CaO） =-0.014+0.004+0.002+0.910=0.902kg ;渣中已含（SiO2） =1.50+0.009+0.028+0.020=1.557kg。因设定的终渣碱度 R=3.5 ,故石灰加入量为：［R E Q（SiO2）- E Q（CaO）］/［3 （CaO 石灰）-R ）］=（3.5X 1.557-0.902）/ （88%-3.5 X 2.5%）=5.73kg。 X3 （SiO 2石灰 由CaO还原岀来的氧量，计算方法同表 5的注
表 总渣量及成分 ① 由表 1-8 知，除 FeO 和 Fe 2O 3 外的渣量 6.799+1.724+1.052+0.137+0.63+0.44+0.63+0.028=11.56kg 而终渣刀 w (FeO) =15% (表 1-4),故渣的总量 11.56-86.75%=13.326kg 。 ② 所以，w (FeO) =13.326 X 8.25%=1.099kg ③ w(Fe 2O 3)= 13.066 X 5%-0.033-0.005-0.008=0.620kg 表9实际耗氧量 2
干燥过程的物料与热平衡计算 1、湿物料的含水率 湿物料的含水率通常用两种方法表示。 (1)湿基含水率:水分质量占湿物料质量的百分数,用ω表示。 100%?= 湿物料的总质量 水分质量 ω (2)干基含水率:由于干燥过程中,绝干物料的质量不变,故常取绝干物料为基准定义水分含量。把水分质量与绝干物料的质量之比定义为干基含水率,用χ表示。 100%?= 量 湿物料中绝干物料的质水分质量 χ (3)两种含水率的换算关系: χ χ ω+= 1 ω ω χ-= 1 2、湿物料的比热与焓 (1)湿物料的比热m C 湿物料的比热可用加与法写成如下形式: w s m C C C χ+= 式中:m C —湿物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; s C —绝干物料的比热,()C kg J ?绝干物料/k ; w C —物料中所含水分的比热,取值4、186()C kg J ?水/k (2)湿物料的焓I ' 湿物料的焓I '包括单位质量绝干物料的焓与物料中所含水分的焓。(都就是以0C 为基准)。 ()θθχθχθm s w s C C C C I =+=+='186.4 式中:θ为湿物料的温度,C 。
3、空气的焓I 空气中的焓值就是指空气中含有的总热量。通常以干空气中的单位质量为基准称作比焓,工程中简称为焓。它就是指1kg 干空气的焓与它相对应的水蒸汽的焓的总与。 空气的焓值计算公式为: ()χ1.88t 24901.01t I ++= 或()χχ2490t 1.881.01I ++= 式中;I —空气(含湿)的焓,绝干空气kg/kg ; χ—空气的干基含湿量,绝干空气kg/kg ; 1、01—干空气的平均定压比热,K ?kJ/kg ; 1、88—水蒸汽的定压比热,K ?kJ/kg ; 2490—0C 水的汽化潜热,kJ/kg 。 由上式可以瞧出,()t 1.881.01χ+就是随温度变化的热量即显热。而χ2490则就是0C 时kg χ水的汽化潜热。它就是随含湿量而变化的,与温度无关,即“潜热”。 4、干燥系统的物料衡算 干燥系统的示意图如下: (1)水分蒸汽量W 按上述示意图作干燥过程中的0水量与物料平衡,假设干燥系统中无物料损失,则: 2211χχG LH G LH +=+ 水量平衡 G 1
1、 汽轮发电机组热耗率 汽轮发电机组热耗率是指汽轮发电机组每发一千瓦时电量耗用的热量，单位为“千焦/千瓦时”。它反映汽轮发电机组热力循环的完善轮程度。汽轮发电机组的热耗率不仅受汽轮机的内效率、发电机效率、汽轮发电机组的机械效率的影响，而且受循环效率、蒸汽初、终参数的影响。 汽轮发电机组热耗率的计算公式如下： 1）无再热凝汽轮机组的热耗率 () ()()给水焓主汽焓汽耗率千瓦时千焦无再热热耗率 -?=/ 汽耗率（千克/千瓦时）=发电机的发电量汽轮机耗用的主蒸汽量 式中，主蒸汽焓指汽轮机入口主蒸汽焓。 给水焓指末级高压加热器出口联承阀后给水焓。 2）次中间再热汽轮机的热耗率 () ()?? ?? ??-?+???? ??-?+?-?=水焓减温蒸汽焓再热减温水耗率再热器中喷水用的排汽焓高压缸蒸汽焓再热 计算的汽耗率以高压缸排汽量 给水焓 给水率主蒸汽焓汽耗率千瓦时千焦再热热耗率 / 式中，减温水耗率单位为“千克/千瓦时”。 3）背压式汽轮机的热耗率 ()?? ?? ??-?=蒸汽焓背压汽焓主蒸汽耗率千瓦时千焦热耗率 / 4）单抽式汽轮发电机组热耗率 ()发电量 抽汽焓蒸汽焓汽机进口抽汽量给水焓蒸汽焓汽机进口抽汽量汽耗量热耗率? ? ? ? ?? -?+???? ??-?-= 5）双抽式汽轮机的热耗率 ()给水焓给水率主蒸汽焓汽耗率双抽热耗率 ?-?= — 发电量混合水用的汽量 高压抽汽加热返回 热系统的用汽量高压抽汽供回抽汽量高压?--10
???? ? ?-?水焓与补充水混合后的混合回水高压热用户用抽汽的返抽汽焓高压 — 发电量混合水用的抽汽量低压抽汽加热返回热系统的用汽量低压抽汽供回抽汽量低压 ?-- 10 ???? ??-?水焓与补充水混合后的混合回水低压热用户用抽汽的返抽汽焓低压 式中，汽量以“吨”，电量以“万千瓦时”，给水率以“千克/千瓦时”为单位。 2、 汽轮机的汽耗率 汽轮机汽耗率是指在发电机端每产生一千瓦时的电量，汽轮机所需要的蒸汽量。计算公式为： ()发电机发出的电量 汽轮机的总进汽量千瓦时千克汽耗率=/
二力平衡 说课的内容是北京市课改实验教材初中物理八年级第三章第五节《二力平衡》。平衡既是一种状态，也是一种美，物体的平衡在生活中随处可见。下面，我将从教学分析和教学过程两大方面阐述我的教学设计。 一、教学分析 1．教材分析 （1）教材的地位和作用 力学是初中物理的重点内容，二力平衡又是力学中的重点之一。力的概念和同一直线上的二力合成，为学生学习二力平衡做了充分的知识准备，而二力平衡的学习是学生探究摩擦力、力和运动的关系以及浮力、压强知识的重要基础，更为高中学习多力平衡以及力矩的平衡做铺垫，所以，本节知识是联系新旧知识的纽带，在力学中起着承上启下的作用，是解决力学问题的理论基础。 （2）对教材的处理 北师大版的实验教材，将二力平衡这一节内容安排在第三章《运动和力》的第五节，它的前面是力、力的测量、重力和同一直线的二力合成，后面是摩擦力、力和运动的关系。 ◇关于平衡状态的概念，本教材是直接给出。但是生活经验和直觉告诉学生：静止的物体是平衡，而对于做匀速直线运动的物体也是平衡状态却没有这种认知。为此，在教学过程中，先由学生根据已有经验得出静平衡，通过老师的演示实验，发现受平衡力的物体也可以做匀速直线运动，来完善平衡的概念。 ◇探究二力平衡条件的实验，我根据初二学生的好奇心，将书上的实验装置进行改进，在硬纸板的不同位置打了八个孔，学生用两端带有挂钩的细线，根据自己的意愿任意选择两个受力点，实验操作简单方便，既发展了学生的个性，又增强了实验的全面性。 ◇课本中对于做匀速直线运动的物体这种平衡状态的受力情况没有探究，为了帮助学生能直观理解，我增加了演示实验，学生通过观察匀速提升钩码的实验，会对平衡的概念形成完整的认识。 通过探究和演示实验，学生的观察、分析、归纳和演绎能力得到进一步加强，为今后研究问题奠定了能力基础。 教材分析 教材首先从生活中的静止和匀速运动现象提出了牛顿第一定律所没有解决的问题：物体受外力作用时，也能保持静止或匀速直线运动状态．从而建立了平衡状态、平衡力的概念；并进一步指出最简单的受外力平衡的情况是二力平衡,随后通过实验分析总结出二力平衡的条件．得出二力平衡条件以后，利用同一直线上二力合成的知识得出物体受到的这两个力的合力为零．使学生的认识从理论上提高一步，同时初步建立平衡力的合力为零的印象．再联系具体事例，让学生应用二力平衡条件进行分析，培养学生应用知识解决实际问题的能力．最后教材通过“想想议议”使学生进一步完善“运动和力的关系”的知识体系． 二力平衡的条件是初中物理教学的重点，本节的重点是研究总结物体平衡的规律，规律教学应首先通过观察提出问题，然后通过实验研究问题，再对实验结果概括、总结得出规律．因此做好实验是本节课的重点和关键． 教法建议 1.本节是对牛顿第一定律的进一步深化理解,充分展示其在物理学中的重要作用．所以要从牛顿第一定律中“不受外力”的特殊现象出发，针对已经建立的规律提出质疑，激发学生探索自然规律的兴趣，培养学生勤思勤问的良好品质． 2.平衡条件的得出是本节的重点知识，不能只强调结论，而要加强过程教学．做好二力平衡条件的实验是使学生掌握知识的关键．为了更容易从实验得出平衡条件的二力共线的结论，可采用如图9-3-1所示的实验装置．取一块薄木板在边缘开几个小孔，用细线系住任意两个孔，细线的两端跨过桌边的滑轮悬挂钩码． 3.平衡条件的应用是对教学的检验，要训练学生的口头表达能力．
降低烧结工序能耗的措施 （一）降低固体燃料的消耗 固体燃料消耗在烧结工序能耗中占的比重最大，达75 %～80 %，降低工序能耗首先要考虑的是降低固体燃料的消耗。分析整个烧结工艺过程，影响固体燃料消耗的主要因素为含铁原料的物理化学性质、混合料的温度、混合料水分、混合料的粒度组成、固体燃料的粒度、烧结料层厚度、熔剂的性质及添加量等。 1、原料合理搭配 由于赤铁矿在烧结过程中与CO发生还原反应：Fe 2O 3 ＋CO→Fe 3 O 4 ＋CO 2 ，消耗了一部分燃料， 另外，由于赤铁矿可以在燃烧时进行分解：3Fe 2O 3 ＝2Fe 3 O 4 ＋0.5O 2 ，也吸收一部分热量，而 磁铁矿在烧结过程中与氧气发生氧化放热反应，节省燃料。因此烧结原料的搭配中应尽量降低赤铁矿用量。 烧结生产使用生石灰作熔剂，不仅可以提高混合料温度，减少或消除过湿层，改善料层透气性，而且生石灰消化生成的消石灰胶体颗粒有凝聚作用，有利于混合料的成球，并提高了料球强度，改善了混合料的透气性，为厚料层烧结创造了条件。但在配加生石灰过程中应根据原料的性质适量添加，不能过大，否则会使混合料过分疏松，堆密度降低，生球强度变差，进而影响烧结过程。 钢渣中含有大量的碱性氧化物，主要有硅酸三钙、硅酸二钙、铁酸钙以及游离的CaO、MgO 等低熔点矿物。含铁原料中配加少量的钢渣代替部分熔剂，不仅可使烧结矿强度增大，成品率升高，节省固体燃料，而且对高炉冶炼也很有好处。 轧一烧结厂目前所用的含铁原料以河北精矿为主，配加少量澳矿、印度矿、巴西矿、墨西哥矿、高炉返矿、筛下自返矿，另外还配加少量炼钢红泥。熔剂大部分采用生石灰、高镁灰、石灰石。 2、控制燃料粒度及粒度组成 烧结所用固体燃料的粒度与混合料的特性有关，一般应由实验确定。但实验室和实际生产都证明了在精矿烧结时，固体燃料的最好粒度范围是0.5～3 mm，大于3 mm和小于0.5 mm粒级的存在都是不希望的，这部分粒级含量的增加均会使固体燃耗增加，烧结矿成品率降低。设法控制固体燃料的粒度及组成是所有的烧结厂为高产、优质、低耗而应采取的一项重要措施。 3、提高混合料温度
10.2二力平衡 基础知识训练 1．文具盒放在水平桌面上，它所受重力为G ，对桌面压力为F ，桌面对文具盒支持力为N ，则上述的几个力中，互相平衡的两个力是 ． （题型一） 2．在研究滑动摩擦力时，是用弹簧测力计拉着木块在水平桌面上做______运动，弹簧测力计的示数表示______力的大小．根据____ __的条件可知，这时弹簧测力计的示数与______的大小相等，因此可间接地知道滑动摩擦力的大小． （题型二） 3．某工地的起重机要吊装一个工件，该工件重1200N ．当起重机以2m/s 匀速吊着工件上升时，起重机的钢绳受到的拉力为 N ；当起重机以5m/s 速度匀速吊着工件下降时，钢绳受到的拉力为 N ，拉力的方向为 ；当起重机吊着工件以4m/s 的速度沿水平方向做直线运动，工件受到的拉力为 ． （题型二） 4．天花板上吊一盏灯，吊线的重力忽略不计，下列各对力中属于平衡力的是( )（题型一） A ．天花板对吊线的拉力和吊线对天花板的拉力 B ．灯对吊线的拉力和吊线对灯的拉力 C ．天花板对吊线的拉力和吊线对灯的拉力 D ．灯受到的重力和吊线对灯的拉力 5．如图10-13所示，放在水平桌面上的物体的质量为5kg ，用10N 的水平拉力使物体向右做匀速直线运动，下面的说法哪种正确：（ ） （题型二） A ．物体受到向左49N 的摩擦力 B ．物体受到向左10N 的摩擦力 C ．物体受到向右10N 的摩擦力 D ．物体受到的摩擦力等于零 6．一跳伞运动员的质量为65kg ，降落伞的质量为5kg 。运动员在空中张开伞匀速竖直下降，在此过程中人和伞受到空气阻力的大小为（取g=10N/kg ）（ ） （题型二） A ．650N B ．65N C ．700N D ．70N 7．如图10-14所示，用F=150N 的水平力把重50N 的物体压在竖直墙壁上，当物体静止时受到摩擦力的大小为 （ ）（题型二） A ．0N B ．50N C ．150N D ．200N 8．一同学用水平力推停放在水平地面上的汽车，没能推动。此时（ ） （题型二） 图10-13 F 图10-14
回转窑系统热平衡计算 1 热平衡计算基准、范围及原始数据 1.1 热平衡计算基准 物料基准：一般以1kg 熟料为基准； 温度基准：一般以0℃为基准； 1.2 热平衡范围 热平衡范围必须根据回转窑系统的设计或热工测定的目的、要求来确定。在回转窑系统设计时，其平衡范围，可以回转窑、回转窑加窑尾预热分解系统、或再加冷却机和煤磨作平衡范围。范围选得大，则进出口物料、气体温度较低，数据易测定或取得，但往往需要的数据较多，计算也烦琐。因此一般选回转窑加窑尾预热分解系统作为平衡范围。 1.3 原始数据 根据确定的计算基准和平衡范围，取得必要的原始数据，这是一项非常重要的工作。计算结果是否符合实际情况，主要取决于所选用的数据是否合理。对新设计窑或改造窑来说，主要是根据同类型窑的生产资料，结合工厂具体条件和我国实际情况、合理地确定各种参数；对于生产窑来说，主要通过热工测定取得实际生产中各种参数。若以窑加窑尾预热系统为平衡范围，一般要取得如下原始数据：生料用量、化学组成、水分、入窑温度；燃料成分、工业分析和入窑温度；一、二次空气的比例和温度；空气过剩系数、漏风系数；废气温度；飞灰量、灰温度及烧失量；收尘器收尘效率；窑体散热损失；熟料形成热等等。熟料形成热可根据熟料形成过程中的各项物理化学热效应求得，也可用经验公式计算或直接选定。 2 物料平衡与热量平衡 计算方法与步骤说明于下： 窑型：预分解窑 基准：1kg 熟料；0℃ 平衡范围：窑+预热器系统 根据确定的平衡范围，绘制物料平衡图和热量平衡图，如图1和图2所示。 图1 物料平衡图 图2 热量平衡图
2.1 物料平衡计算 2.1.1 收入项目 （1）燃料消耗量 m r （kg/kg 熟料） 设计新窑或技术改造时，m r 是未知量，通过热平衡方程求得，已生产的窑，通过热工测定得到。 （2）入预热器物料量 ① 干生料理论消耗量 s ar r gsL 100100L a A m m --= 式中，m gsL —干生料理论消耗量，kg/kg 熟料；A ar —燃料收到基灰分含量，%；a —燃料灰分掺入熟料中的量，%；L s —生料的烧失量，%。 ② 入窑回灰量和飞损量 ηfh yh m m = )1(fh Fh η-=m m 式中，m yh —入窑回灰量，kg/kg 熟料；m fh —出预热器飞灰量，kg/kg 熟料；m Fh —出收尘器飞灰损失量，kg/kg 熟料；η—收尘器、增湿塔综合收尘效率，%。 ③ 考虑飞损后干生料实际消耗量 s fh Fh gsL gs 100100L L m m m --?+= 式中，m gs —考虑飞损后干生料实际消耗量，kg/kg 熟料；L fh —飞灰烧失量，%。 ④ 考虑飞损后生料实际消耗量 s gs s 100100W m m -?= 式中，m s —考虑飞损后生料实际消耗量，kg/kg 熟料；W s —生料中水分含量，%。 ⑤ 入预热器物料量 yh s m m +=入预热器物料量（kg/kg 熟料） （3）入窑系统空气量 ① 燃料燃烧理论空气量 )O 0.033(S 0.267H 0.089C ar ar ar ar LK -++='V LK LK 293.1V m '='
炼钢过程的物料平衡与热平衡计算 炼钢过程的物料平衡与热平衡计算是建立在物质与能量守恒的基础上。其主要目的是比较整个冶炼过程中物料、能量的收入项和支出项，为改进操作工艺制度，确定合理的设计参数和提高炼钢技术经济指标提供某些定量依据。应当指出，由于炼钢系复杂的高温物理化学过程，加上测试手段有限，目前尚难以做到精确取值和计算。尽管如此，它对指导炼钢生产和设计仍有重要的意义。 本章主要结合实例阐述氧气顶吹转炉和电弧炉氧化法炼钢过程物料平衡和热平衡计算的基本步骤和方法，同时列出一些供计算用的原始参考数据。 1.1 物料平衡计算 （1）计算所需原始数据。基本原始数据有：冶炼钢种及其成分（表1）；金属料—铁水和废钢的成分（表1）；终点钢水成分（表1）；造渣用溶剂及炉衬等原材料的成分（表2）；脱氧和合金化用铁合金的成分及其回收率（表3）；其它工艺参数（表4）. ①本计算设定的冶炼钢种为H15Mn。 ②[C]和[Si]按实际生产情况选取；[Mn]、[P]和[S]分别按铁水中相应成分含量的30%、10%和60%留在钢水中设定。 表2 原材料成分
①10%C与氧生产CO2 表4 其它工艺参数设定值 收入项有：铁水、废钢、溶剂(石灰、萤石、轻烧白云石)、氧气、炉衬蚀损、铁合金。 支出项有：钢水、炉渣、烟尘、渣中铁珠、炉气、喷溅。 （3）计算步骤。以100kg铁水为基础进行计算。 第一步：计算脱氧和合金化前的总渣量及其成分。 总渣量包括铁水中元素氧化、炉衬蚀损和加入溶剂的成渣量。其各项成渣量分别列于表5、6和7。总渣量及其成分如表8所示。 第二步：计算氧气消耗量。 氧气实际消耗量系消耗项目与供入项目之差，详见表9。 ①由CaO还原出的氧量，消耗的CaO量=0.013×56/32=0.023kg
钢铁冶金专业设计资料 （炼铁、炼钢） 本钢工学院冶化教研室 二00三年八月
第一章物料平衡与热平衡计算 物料平衡和热平衡计算是氧气顶吹转炉冶炼工艺设计的一项基本的计算，它是建立在物质和能量不灭定律的基础上的。它以转炉作为考察对象，根据装入转炉内或参与炼钢过程的全部物料数据和炼钢过程的全部产物数据，如图1—1-1所示的收入项数据和支出项数据，来进行物料的重量和热平衡计算.通过计算,可以定量地掌握冶炼工重要参数,做到“胸中有数”.对指导生产和分析研究改进冶炼工艺，设计转炉炼钢车间等均有其重要意义.由于转炉炼钢过程是一个十分复杂的物理化学过程，很显然，要求进行精确的计算较为困难，特别是热平衡，只能是近似计算,但它仍然有十分重要的指导意义。 物料平衡和热平衡计算,一般可分为两面种方案.第一种方案是为了设计转炉及其氧枪设备以及相应的转炉炼钢车间而进行的计算，通常侧重于理论计算，特别是新设计转炉而无实际炉型可以参考的情况下；另一种方案是为了校核和改善已投产的转炉冶炼工艺参数及其设备参数或者采用新工艺新技术等，而由实测数据进行的计算，后者侧重于实测.本计算是采用第一种方案。 目前，我国顶吹转炉所采用的生铁基本上为低磷的（0.10～0。40％）和中磷的(0.40～1。00%）两种，对这两种不同含磷量生铁的冶炼工艺制度也不相同。因此，下面以50吨转炉为例，分别就低磷生铁和高磷生铁两种情况，进行物料平衡和热平衡计算. 1.1原始数据
1。1.1铁水成分及温度 表1—1—1 1.1.2原材料成分
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