烧结过程的热量收入

    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。这方面的工作由鞍山黑色冶金设计研究院及马鞍山钢铁公司进行了系统的试验与研究并编制了较完善的烧结设备热平衡测定与计算方法暂行规定，已由冶金部颁发实行，本章按照该计算方法进行论述，举例说明，并对计算结果进行分析。
    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
                         V_dQ^s_DW                    千焦/吨
    式中  V_d———煤气消耗量，米³/吨烧结矿；
          Q³_DW———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

    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_rt_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。煤气中水分体积H₂O^s%的计算
                     (gk—干煤气的水分含量，克/米³)

   （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_skt_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。[next]
    (8)化学反应热q₈.
                    q₈=Q_8-1+Q_8-2+Q_8-3+……,    千焦/吨
    1)混合料中硫化物： 

      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:

      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：

    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=Q_9-1+Q_9-2                千焦/吨
    1)烧结用空气带入物理热：
                     Q_g-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：
                     Q_q-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。