收穑日期：2007七4-26男，山东章丘人，东北大学教授，博士生导师。

　　符号表Cb―鼓风平均热容，kjm°C Cg-炉缸煤气平均热容，kj/（m. c-风口前燃烧碳素中煤粉碳素所占的比例，％；c―风口前燃烧碳素中焦炭碳素所占的比例，％；H-铁的焓kj/kg Hl―炉渣高温区焓，kj/kg m（―风口燃烧碳素量，kg m（C）aly-合金元素还原耗碳量，kg m（C）―生铁渗碳量，kg m（C）（|rt―直接还原耗碳量，kg m（O）oe―矿石铁氧化物带进的总氧量，kg m（O）oe―矿石经浮士体阶段所含有的氧量，kg m（H）etr-吨铁还原氢量，ko/ Qete―除尘灰中Fe的还原热，kj/kg Qo―除尘灰中FeO的熔化热，kj/kgq―每千克碳素之煤粉的分解热，kj/kg qoe―每千克焦炭碳素进入风口区带入的物理热，kj/kg R-炉渣碱度；Te―全铁含量，％；b―鼓风温度，C V―每千克碳素需要的鼓风量，m/kg V―每千克碳素在风口区燃烧所生成的炉缸煤气Z―每千克碳素的热损失值；⑴（八h）―灰分含量，％；w（C）（l―除尘灰的固定碳含量，％；w（C）k―焦炭的固定碳含量，％；w（CQ）1（3―石灰石中的质量分数，％（FeO）―除尘灰中Fe的含量，％w（Fe）f-每吨生铁除尘灰带入的铁量，kg/HMw（H）―氢元素质量分数，％；w（HO）一7水质量分数，％；w（Mn）一锰质量分数，％；w（P一磷含量，％屮一鼓风湿度；n―煤气相对利用率；n，―铁元素在生铁中的分配率；n―锰元素在生铁中的分配率；nC―平衡时高炉的煤气利用率；nH―高温区氢气的利用率；nv-高炉有效利用系数，t（md）下标：co-煤粉；ck-焦炭；dus一除尘灰；1一渣。

　　高炉除尘灰是在炼铁过程中随高炉煤气一起吹出的原燃料的粉尘以及高温区激烈反应而产生的微粒，它含有铁和碳等多种元素的自由态和结合态以及复合物，是一种质量轻、颗粒微小的尘状物质，是钢铁企业主要固体排放物之一。考虑除尘灰的细粉特性，利用现有喷煤系统将其从风口喷入高炉无疑是处理除尘灰的最佳途径。由于除尘灰中含有铁和碳等元素，且其灰分的碱度较低，影响高炉的操作条件，因而有必要通过物料平衡和热平衡模型计算喷吹除尘灰后焦比、碱度、理论燃烧温度的变化，为高炉配料提供依据。

　　1模型的建立考虑除尘灰喷入高炉炉缸后对炉渣成分所带来的变化，建立炉缸局部的物料平衡和热平衡模型，用来预测炉渣碱度、焦比和理论燃烧温度等指标的变化，为在高炉操作上采取对策提供依据。

　　采用现场生产的日平均数据（如煤比，铁水中SiS利用系数，原燃料成分等）通过CNOHF等元素的入炉量和产出保持平衡，计算高炉的物料平衡，得到高炉生产各项冶炼指标。然后再计算喷吹除尘灰后的物料平衡，即以铁水中Si S含量保持不变为前提，喷吹除尘灰后，计算因其所含铁、碳成分从而可相应替换出的原料（烧结、球团、焦炭等）的量，计算出喷吹除尘灰后的焦比和在此焦比条件下的炉渣碱度。

　　1.1焦比计算1.1.1配料计算假定矿石由一定比例的烧结和球团组成，冶炼1铁所需混合矿量为akg喷入的除尘灰量为bkg则由下式可求得a的量111.w（Fe）f= 1.1.2氢还原问题的处理当焦比未知时，入炉总氢量、还原氢量都是未知的，这里按氢的来源分解处理，采用高温区还原氢的概念，并认为高温区还原氢都参加浮士体的还原。

　　①燃烧1k碳素由鼓风带入高温区的还原氢量②每吨铁因煤粉、鼓风及除尘灰带入高温区的还原氢量m（C）calXn（H1.1.3高温区碳氧方程的建立利用碳氧平衡法111可列出高温区的碳氧平衡方程。

　　1.1.4高温区热平衡方程的建立①高温区的热收入（a高温区每千克风口碳素的热量（9每千克风口碳素的鼓风带入还原氢因此扣除自身及氢还原耗热后，每千克焦炭碳素提供给高温区的综合热量应为（d）除尘灰因灰分成渣的自身耗热高温区已知项的耗热包括：铁水带走的热量、炉渣已知部分带走的热量、合金元素还原及氢的还原耗热、喷吹煤粉的分解及升温耗热、除尘灰的升温还原熔化耗热。所以高温区已知项的耗热为：Qi=高温区未知项的耗热包括：铁的直接还原耗热、风口前燃烧焦炭之鼓风带入氢的还原耗热、风口前燃烧焦炭碳素C*及直接还原耗碳Crc之焦炭碳素带入成渣物质的耗热。所以高温区未知项的耗热为：按照高炉高温区的热平衡可以列出1.1.5通过加入石灰石或硅石进行碱度校核