·860· 工程科学学报，第37卷，第7期 炉渣量： ③矿热炉能量流计算 W矿撞=W回-格一Wr-四一Wr-绿铁 (11) 热量输入： 炉气量： Qrn=Qr-电1+Qr-培+Qr-o+Q时-恤1· (19) W-炉气=W烟+Wc0 (12) 热量输出： 式中：W烟为随焙烧砂进入的烟气量，：Wr-铁为粗 Qr=Qr-牌铁+Q矿-流2+Qr矿-还+Q时-护气+ Nife产品量，t:Wr为炉渣量，t:Wro为还原反应产 Qr-格+Qm-培+Qr-电2+Q矿-水· (20) 生的C0量，t:Wg为干红土矿质量，L. 式中：Qr-电为电能转化热，Mh:Qr将为焙烧砂带 ④镍铁治炼系统物质流计算. 入热量，Mh;Q-为C0生成热，Mh;Qr1为 物料收入： 造渣反应热，Mh;Q-铁为粗镍铁制品带走热量， W。=W干-迷+W干-空+W回+W日-楼+ Mh-:Q-为炉渣带走热量，h:Qr-运为还原 W回空+W日格+W日照· (13) 反应吸热，Mh:Qr-4为炉气带走热量，Mh: 物料支出： Wa=W干爆+Wg-像铁+W矿-道 (14) Qr-a为热损失，Mh:Qr为物料熔化热，Mh: (2)镍铁治炼能量流计算. Qr-电2为电损失，Mh:Q-*为水冷散热，M山h. ①干燥筒能量流计算 ④镍铁治炼系统总能量流计算 热量输入： 热量输入： Q干m=Q干-w1+Q干-+Q干1+Q干-水1+ Qn=Q干n+Q日m+Qrn· (21) (15) 热量输出： Q于-空+Q干1· 热量输出： Qm=Q干-ut+Q日-u+Qr-a (22) 其中，能量流中烟煤和C0气体燃烧所需空气量计算 Q干a=Q千-2+Q干2+Q干-和+Q干-水+Q干-格 公式如下所示. (16) 烟煤燃烧需要理论空气量： 式中：Q-为烟煤燃烧热，Mh:Q-为烟煤带入 L。=0.0889用+0.2667u用+0.0333（用-w用）. 热量，Mh:Qr1为红土矿带入热量，Mh:Q-* 为红土矿和烟煤的水分带入热量，Mh:Q-空为空 (23) 烟煤燃烧需要实际空气量： 气带入热量，h:Q-为回转窑烟气带入热量， W=bL。W磁 (24) MhQ-为烟气带走热量，Mh;Q为红土 C0燃烧需要的理论空气量： 矿带走热量，Mh:Q-为7%游离水带走热量， L,=(0.5p品+0.5p提+20+3p.- MhQ-为水分蒸发带走热量，Mh:Q-B为 p+1.5p是)/21. (25) 热损失，Mh 总C0燃烧时需要的实际空气量： ②回转窑能量流计算 V=bLoV气 (26) 热量输入： 式中：L。为理论空气量，m3t或m3·m3;用、w用、用 Q日-=Q国-w+Q月-阳+Q回-炉气1+Q回-的e+ 和用分别为燃料中C、H、S和0应用成分的质量分 Q日-空+Q日-n+Q日-水1+Q目-格+Q国-地·(17) 热量输出： 数：p恶p混、p温pp和p限分别为燃料中C0、 H2CHC,H、02和H2S湿成分的体积分数；b为空气 Q日=Q回-烟+Q日格+Q回-还+Q日-水2+ 系数；W为烟煤燃烧空气量，；V为炉气燃烧空气量， Q日w1+Q回结· (18) mh:V气为炉气体积，mh. 式中：Q国-w为烟煤燃烧热，Mh;Q国2为烟煤带入 热量，h-:Q为炉气燃烧热，h:Qae 热损失包含有炉壁散热损失、炉底散热、出料炉门 散热、进料炉门散热等项，其计算公式如下， 为炉气带入热量，Mh:Q国-空为空气带入热量，M训· ①炉壁散热损失. h:Qa-为红土矿带入热量，M训h:Qa-水为红土 炉壁散热的总换热系数： 矿、烟煤和无烟煤的水分带入热量，M山h:Qa熔为熔 a总=a辐+a对=C导【《T/100)4- 剂带入热量，Mh:Q回-为无烟煤带入热量，M· (T室/100)门/（壁-t室）+C(tg-t空)a5.(27) hQ为烟气带走热量，Mh;Q#为焙烧砂带 干燥筒壁散失的热量： 走热量，Mh:Q国-为还原反应吸热，h:Qa- Q壁=3.6F壁aa(L壁-t空). (28) 为水蒸发带走热量，Mh:Q日1为石灰石热分解吸 ②炉底散热 热，Mh:Qa-为热损失，Mh. 炉底散热：工程科学学报，第 37 卷，第 7 期 炉渣量: W矿--渣 = W回--焙 － W矿--CO － W矿--镍铁 ． ( 11) 炉气量: W矿--炉气 = W矿--烟 + W矿--CO ． ( 12) 式中: W矿--烟 为随焙烧砂进入的烟气量，t; W矿--镍铁 为粗 NiFe 产品量，t; W矿--渣 为炉渣量，t; W矿--CO为还原反应产 生的 CO 量，t; W干矿 为干红土矿质量，t． ④镍铁冶炼系统物质流计算． 物料收入: Win = W干--煤 + W干--空 + W回--矿1 + W回--煤1 + W回--空 + W回--熔 + W回--煤2 ． ( 13) 物料支出: Wout = W干--烟 + W矿--镍铁 + W矿--渣 ． ( 14) ( 2) 镍铁冶炼能量流计算． ①干燥筒能量流计算． 热量输入: Q干--in = Q干--煤1 + Q干--煤2 + Q干--矿1 + Q干--水1 + Q干--空 + Q干--烟1 ． ( 15) 热量输出: Q干--out = Q干--烟2 + Q干--矿2 + Q干--水2 + Q干--水3 + Q干--热 ． ( 16) 式中: Q干--煤1为烟煤燃烧热，MJ·h--1 ; Q干--煤2 为烟煤带入 热量，MJ·h--1 ; Q干--矿1为红土矿带入热量，MJ·h － 1 ; Q干--水1 为红土矿和烟煤的水分带入热量，MJ·h － 1 ; Q干--空 为空 气带入热量，MJ·h － 1 ; Q干--烟1 为回转窑烟气带入热量， MJ·h － 1 ; Q干--烟2为烟气带走热量，MJ·h － 1 ; Q干--矿2为红土 矿带走热量，MJ·h － 1 ; Q干--水2 为 7% 游离水带走热量， MJ·h － 1 ; Q干--水3为水分蒸发带走热量，MJ·h － 1 ; Q干--热 为 热损失，MJ·h － 1 ． ②回转窑能量流计算． 热量输入: Q回--in = Q回--煤1 + Q回--煤2 + Q回--炉气1 + Q回--炉气2 + Q回--空 + Q回--矿1 + Q回--水1 + Q回--熔 + Q回--煤3 ． ( 17) 热量输出: Q回--out = Q回--烟 + Q回--焙 + Q回--还 + Q回--水2 + Q回--熔1 + Q回--热 ． ( 18) 式中: Q回--煤1为烟煤燃烧热，MJ·h － 1 ; Q回--煤2为烟煤带入 热量，MJ·h － 1 ; Q回--炉气1 为炉气燃烧热，MJ·h － 1 ; Q回--炉气2 为炉气带入热量，MJ·h － 1 ; Q回--空 为空气带入热量，MJ· h － 1 ; Q回--矿1为红土矿带入热量，MJ·h － 1 ; Q回--水1 为红土 矿、烟煤和无烟煤的水分带入热量，MJ·h － 1 ; Q回--熔 为熔 剂带入热量，MJ·h － 1 ; Q回--煤3 为无烟煤带入热量，MJ· h － 1 ; Q回--烟 为烟气带走热量，MJ·h － 1 ; Q回--焙 为焙烧砂带 走热量，MJ·h － 1 ; Q回--还 为还原反应吸热，MJ·h － 1 ; Q回--水2 为水蒸发带走热量，MJ·h － 1 ; Q回--熔1为石灰石热分解吸 热，MJ·h － 1 ; Q回--热 为热损失，MJ·h － 1 ． ③矿热炉能量流计算． 热量输入: Q矿--in = Q矿--电1 + Q矿--焙 + Q矿--CO + Q矿--渣1 ． ( 19) 热量输出: Q矿--out = Q矿--镍铁 + Q矿--渣2 + Q矿--还 + Q矿--炉气 + Q矿--热 + Q矿--熔 + Q矿--电2 + Q矿--水 ． ( 20) 式中: Q矿--电1为电能转化热，MJ·h － 1 ; Q矿--焙 为焙烧砂带 入热量，MJ·h － 1 ; Q矿--CO为 CO 生成热，MJ·h － 1 ; Q矿--渣1为 造渣反应热，MJ·h － 1 ; Q矿--镍铁 为粗镍铁制品带走热量， MJ·h － 1 ; Q矿--渣2为炉渣带走热量，MJ·h － 1 ; Q矿--还 为还原 反应吸热，MJ·h － 1 ; Q矿--炉气 为炉气带走热量，MJ·h － 1 ; Q矿--热为热损失，MJ·h － 1 ; Q矿--熔 为物料熔化热，MJ·h － 1 ; Q矿--电2为电损失，MJ·h － 1 ; Q矿--水 为水冷散热，MJ·h － 1 ． ④镍铁冶炼系统总能量流计算． 热量输入: Qin = Q干--in + Q回--in + Q矿--in ． ( 21) 热量输出: Qout = Q干--out + Q回--out + Q矿--out ． ( 22) 其中，能量流中烟煤和 CO 气体燃烧所需空气量计算 公式如下所示． 烟煤燃烧需要理论空气量: L0 = 0. 0889w用 C + 0. 2667w用 H + 0. 0333( w用 S － w用 O ) ． ( 23) 烟煤燃烧需要实际空气量: W = bL0W煤 ． ( 24) CO 燃烧需要的理论空气量: L0 = ( 0. 5φ 湿 CO + 0. 5φ 湿 H2 + 2φ 湿 CH4 + 3φ 湿 C2H4 － φ 湿 O2 + 1. 5φ 湿 H2S ) /21. ( 25) 总 CO 燃烧时需要的实际空气量: V = bL0V炉气 ． ( 26) 式中: L0为理论空气量，m3 ·t － 1或 m3 ·m － 3 ; w用 C 、w用 H 、w用 S 和 w用 O 分别为燃料中 C、H、S 和 O 应用成分的质量分 数; φ 湿 CO、φ 湿 H2 、φ 湿 CH4 、φ 湿 C2H4 、φ 湿 O2 和 φ 湿 H2S 分别 为 燃 料 中 CO、 H2、CH4、C2H4、O2和 H2 S 湿成分的体积分数; b 为空气 系数; W 为烟煤燃烧空气量，t; V 为炉气燃烧空气量， m3 ·h － 1 ; V炉气 为炉气体积，m3 ·h － 1 ． 热损失包含有炉壁散热损失、炉底散热、出料炉门 散热、进料炉门散热等项，其计算公式如下． ①炉壁散热损失． 炉壁散热的总换热系数: α总 = α辐 + α对 = C导 ［( T壁 /100) 4 － ( T空 /100) 4 ］/( t壁 － t空 ) + C ( t壁 － t空 ) 0. 25 ． ( 27) 干燥筒壁散失的热量: Q壁 = 3. 6F壁 α总 ( t壁 － t空 ) ． ( 28) ②炉底散热． 炉底散热: · 068 ·