解析力

直接還原度(degree　of　direct　reduction)

高爐內直接還原發展的程度，是衡量高爐能量利用的圖1直弧型板坯連鑄機示例重要指標。在高爐鐵礦石還原過程中凡直接消耗碳產生CO的和參與CO2+C一2CO的反應，本質上都與鐵的直接還原類似，都發生在高温區，並吸收熱量，使風口前燃燒碳量減少、焦比增高。

表示方法　直接還原度有鐵的直接還原度和高爐直接還原度兩種表示方法。

鐵的直接還原度從Fe(r)中以直接還原方式得到的鐵量與全部還原出來的鐵量之比值(rd)。它是由前蘇聯巴甫洛夫定義的。他認為高爐內Fe2O3一Fe3O4一FeO全部由間接還原完成，從FeO還原到金屬鐵一部分靠CO、H2的間接還原，其餘則靠碳的直接還原，

式中Fe還為直接還原與間接還原兩種方式還原出來的總鐵量；Fed為直接還原的鐵量；Od為直接還原各種元素奪取的氧量；OdSi，MnMn，P直接還原非鐵元素奪取的氧量；OFeO一Fe由FeO還原到Fe時奪取的全部氧量；CdFe直接還原鐵消耗的碳量。直接還原度與間接還原度的總和為1。也即相應的間接還原度ri=1—ra=Fei/Fe/Fe還。在冶煉條件基本穩定的情況下，鐵的直接還原度能較靈敏地反映高爐還原過程的變化。

高爐直接還原度　高爐內氧化物(除FeO外尚有SiO2、MnO、P2O5，以及微量元素Nb、Cr、V、Ti等的氧化物)還原過程中，以直接還原方式奪取的氧量與還原奪取的總氧量之比(Rd)：

計算　直接還原度的計算用於高爐配料、物料平衡及熱平衡計算，對求理論焦比以及生產分析都十分重要。根據不同條件有多種計算方法。要求已知各種原燃料成分、鐵水成分、鼓風含氧量和濕度以及爐頂煤氣成分等。

根據直接還原消耗碳量計算(CdFe)

式中C氧為焦炭及其他物料、噴吹物料中被鼓風或氧化物氧化進入煤氣中的碳量，C氧=C焦+C噴+C料+C熔+C揮發—C鐵—C塵，C焦、C噴、C料、C熔、C揮發、C鐵、C塵分別為冶煉1t生鐵由焦炭、噴吹燃料、其他爐料、熔劑、揮發分、生鐵、爐塵等帶入(+)或帶出(—)的碳量，kg/t鐵；cm為風口前燃燒的碳量，根據鼓風量(V風)計算，C　dSi，Mn，P，S為生鐵中非鐵元素的直接還原及脱硫消耗的碳量，k/t鐵；1．5C鎔　為熔劑分解出的CO2中的碳以及50%的CO在高温區與碳發生反應消耗的碳之和，kg/t鐵；c揮發為焦炭揮發分CO2、CO、CH4中的碳量，kg/t鐵。風口前燃燒的碳量(C風)根據風量(V風)的計算式為C風=V風(w+0．5φ)/0．9333，式中w、φ分別是鼓風中的氧含量及濕度；0．9333為燃燒1Kg碳消耗氧量，mO2/kgC。

根據鐵的間接還原度(ri)計算rd=1－riCO—riH2

式中riCO，riH2分別是鐵的CO間接還原度和H2的間接還原度。

式中FeCO是從FeO中用CO間接還原的鐵量，kg/t鐵，

CO2(熔+揮)、Fe2O3、MnO2分別為冶煉1t生鐵由熔劑、焦炭揮發分中帶入的CO2、由爐料帶入的Fe2O3(應扣除被H2還原生成FeO的部分)和MnO2的量，kg/t鐵；

式中FeH2是被H2還原的鐵量，kg/t鐵；H2還=H2總=H2煤氣，kg/t鐵；α為還原FeO的氫佔爐內參加還原氫的百分數，%，一般≥85%。

實際生產條件下，氫在高爐內的利用率(ηH2=0．3～0．5)，(H2還=(0．3～0．5)H2總)，而其中約85%以上參加了FeO—Fe的還原，所以當未知爐頂煤氣中的含氫量時，可用下式計算rH2：

入爐總氫量H2總=H2燃+2/18(H2O風+H2O噴)，其中H2燃為燃料中總氫量，H2O風、H2O噴分別是鼓風及噴吹物中含水量。在全焦操作的情況下，高爐煤氣中氫量較少，不必單獨計算氫，為考慮H2參加還原的影響，只需將項改為即可，式中H2為爐頂煤氣中含H2量；%；β為參加還原的氫量與未參加還原氫的比值，它取決於氫的利用率，一般取β=0．5左右，阻z的含義是按爐頂煤氣含氫量估算H。間接還原生成的離開高爐的水蒸氣量。

根據從FeO中直接還原奪取的氧(OdFe)計算

式中OR為還原過程中奪取的總氧量OR=O料—O渣FeO—O塵FeO即爐料中與鐵結合的氧量和被還原少量元素Si、Mn、P等結合的氧量之和，扣除爐渣中FeO含氧量(O渣FeO)和爐塵中FeO含氧量(O塵FeO)，m3O2/t鐵；OdSi，Mn，P…為少量元素還原過程中奪取的氧量，mO2/t鐵；Oi為間接還原奪取的氧量，m3O2/t鐵。