2 术 ! 语《
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2.0《。.1~2.0.3】 高炉内》型的名词定义
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】 高炉内《型分为六个部分由炉!缸、炉?腹、炉腰、》炉身、炉喉和死铁】层组成炉缸、炉腰和!。。炉喉为圆柱》形炉腹和炉》身,为锥台形各部位【尺寸的表示》符,号见图?1
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图】1 : 高炉内型各部分尺!寸的表示方法
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d-炉《缸直径;D-炉腰】直径;d1-—炉喉直径;Hu-】有效高度;》h1:-炉缸高《度;h?2,-炉腹高度;h【3-炉腰高度;【h4-?炉身:高度;h5-炉喉高!度;h0-》死铁层?高度;hf》-风口?高度;α《-炉腹?。角,;β-?炉身角?
— 高》炉,容积的定义
】
国】内,、国外衡量高—炉产能的指》标有高炉有效容积】Vu、内《。容,积Vinner【、工作容积Vw【、总:容积Vtot—al、炉缸断—面积A或炉缸—直径d等《我国和独联体国【家多用?高炉有效《容积:日,本和西方多用内容】积西:方也:用工作容积、总容】积、炉缸《断面积等《当高:炉采:用无料钟《炉顶:时有:效容积与内容积几乎!相,等遵循我国的—习惯并且《也能与独联体、日本!和,西方:接轨因此《本规范采用有效【容积作为高炉尺寸大!小的标?志
》
高炉】。有效容积(eff】ective 【volu《me of b【last f—urnace)为高!炉,有效:高度内包容的容积(!m3)
! 各》国对于高炉有效高度!的描述有些差别【。
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: (1)【为了真实地计算【高炉有效《容积维护《统计的?可靠性本规》。范,规定高炉《有效高度为》高,。炉零料线到》出铁:口中心线《之间的垂直距—离
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】料钟式高炉的—零料线是指大—钟下降下沿位置无】料钟式高炉》的零料线可设置在】炉喉:。钢砖上沿位置—
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— 出铁口中心线!。的定义是《以,炉缸内型的轮廓线与!出铁口通道》中,心线的交点为—基,准点引出《的水平线见图1【出铁口?中心线只与内—型有:关而与?。出铁口处的砌体厚】度,和炉壳的尺寸无【关
【 《炉缸直径d由风口】带永久砖衬围—砌成的内表面直径】决定在此《直径以内的一切【砌体、?保护:砖、喷涂料均计算】在,炉缸容积《之内炉喉直径—d1为?钢砖内?表面:直径
《。
在!。计算高炉有效容积时!。高炉炉缸和炉喉部】份容积按照》设计内型的炉缸尺寸!和,炉喉尺?寸计算其余部分应按!包括保护砖和—保,护喷涂层在内的【容积计算《炉腰直径D由永久】砖衬围砌成的内表面!直径决定《
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当—采用薄壁内衬冷【却,壁,表面不砌砖也不镶砖!时一般在铜冷却【壁热面喷涂或浇注厚!度50mm~100!。mm的不定型耐火材!料可不?包括在高炉有效容积!之内各部分高度请见!图1
! 高炉有效容积!。按下式计算
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【(2)日本以高【。炉内容积作为衡【量高炉的大小料【。钟,式高炉的零料线【位置是取大》钟开启时底面以【下1000mm处】零,料,。线位置至《出铁:口底面与炉缸直径】轮廓线的交点为基】准,点,引出的水平线—之间的容积为内容积!。Vin?ner
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式中h】t出铁口中》心和出铁口底面与】垂,直线相交的高度【
》
由于出】铁口中心与出—铁口底面之间相差很!小(约差50—mm)因《此国外?高炉使用的内容积】与我国使用的—有效:容积差距《很小
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】(3)美国料钟式高!炉的零料《线位置是取大—钟开:启时底面以下91】5mm处零》料线位置《至风口中心线—之间的容积为工【作容积Vw
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】欧美:也有:采用高炉全容积【的高炉全容》。积是指零料》线位:置至炉?底砌砖表面》之间(包括》死铁层)《的容积V《tot?al
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计算【死铁层?容积时也以》炉缸直径来计算【死铁层?高度为?出铁口基准点引出】的水平线至炉—底面炉?底面:是,指,陶瓷垫的上表面
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2.?0.:。4、2?.0.5 高炉设!备效用指标有高【炉有效容积利用系】。数、炉缸面》积利用系数》、作业率和》高炉寿命高炉有效容!积,利用系数、炉缸【面积利?用,系数、作业率和高炉!寿命:是衡量?高炉炼铁操作、管】理、工?艺技术水《平和设?备利用程《度的综合技术经济指!标高炉利《。用系:数还受企业经营、】销售状况《。和前后?工序:之间平衡的》支,配在:合理范?围,内的利用《系数对高炉长—寿和节焦、节能、】降耗:。有利:过度强化高炉冶【炼对寿命《、节焦、节能—和降耗有影响
】
国!。内,、外在计算高炉的利!用系数时经》常使用高《炉有效容积利—用系数、炉缸断面】积利用系数、工作】容积利用系》数等本规《范采用高炉》有效容积利用—系数以及炉缸—断面:。积利用系《数作:为衡量设备效—用的主要指》标
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, 高炉有效】容积利用系数是【指高炉每立方米【高炉有效容积—。。一昼夜的《生,铁产量高炉有—效容积利用》系数的计算式如【下
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: , 欧美按工【作容积和规定年作】业率来计算利用系】数因:此他们?的利用系数较高【在今后市场多变【的情况下高炉生产的!。弹性:。是很重要的
!
高【炉炉缸面积》利用系数是指高【。炉每:平方米炉缸面积【一,昼夜的?生,铁产量高炉炉缸面积!利用系?数的计算式》如下
《
【
本】规范增加用炉缸断】面积利用系数来【作为高炉《设备的?效用指标《理由如下
【
? 《(1)高炉有效容】积利用系数与—高炉炉?缸断面积利用系【数,。的着重点不同前者】着重容积的》效用率后者着重【于炉缸断面积的效用!率当使用《炉缸断面《积,利用系数时大小【高炉的差别不明【。显在对比时》较为公平
》
!(2)由于采用薄壁!高炉一代炉役中的】设计内型《几乎不?变不像厚壁高炉那】样在操作中内—型扩大如果严格按】照本规范和国际上】定义:的高炉容积》计算容积利用系数会!有所下降而》对同:样直径?的,高炉无论厚壁或薄壁!其炉缸?断面积利用系数没】。。有影响?
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? (3—)欧美及俄》罗斯均广泛采用炉缸!面积利?用系数为与国际【接,。轨增加了《炉缸面积利用系数】
! (4)我国一些】小高炉?炉容小有效》容积与?炉缸面?积之比Vu》/,A小致?使,有效容积利》。用系数高从炉缸面】积利用?系数:。来衡量大小高炉没有!明显的差别使用炉】缸面积?利,用系数可《以避免出《现小高炉有》效容积利用系—数高、效《率高的错误观念
】
【 图2为2】00:。9年国内高炉有【效容:积,。与炉缸面积利—用系数?和有效容积利用系数!的统计图表》
》。
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图2 !高炉有效容积与【炉缸:面积利用系数及【有效容?积利用系数之间【的关:系
【 : 由图可知从炉】缸面积?利用系数来看—大小:高炉就?没有明显《的差别?大型高炉的面积【利,用系数ηA》稳定在65t—/(m2·d)【左右;有相当一部】分小:型高炉的《面积利?用系数低于大型高】炉片面强调以高【容积利用系数来【衡量高炉生产效率】。造成错?误的:强化观?念致使形成小高炉生!产效率优于》大型高炉的假象【不利于?高炉的大型化
】。。
》。 有效容积利!用系:数和冶?炼强度两个》指标都是由原苏联引!入我国的冶炼强【度,。俄,罗斯早已《。废止;?近来俄罗斯》。也不使用《有效容积利用系【数了并?在2011》年的国际钢铁大会上!向国际推《广采用炉缸面积利】用系:数认为采《。用有效?容积利?用系数来评价不同】容积高炉的生产【效率是不合适的建议!采用炉缸面积利用系!。数可以公《正,地反映高炉的—操作效率
】。。
2.0.6 】 炉腹煤气量VB】。G是在炉缸上—部风口前热风燃烧】碳素产生的高温、】高压的还原性煤气】量它:是高炉冶炼所需能量!的载体?相当于高炉》炉腹:处的一次煤》气量在工《程上可以用》。。下式:表示
【
【 : , 式中VB高—炉鼓风量(不含富氧!)(m3《。/m:in);《
》
: !V,O2高炉《富氧量(m3—/min)》;
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! WB鼓风湿度】。(g/?m3);
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】 ? PCR喷煤量!(kg?/h);《
《
《 《 《。H煤粉含《氢,百分数?(%)
【
2.0.—7 : ,高,炉炉腹煤气量指数】XBG为单位—炉缸断面《积上通过的炉腹【煤气量代表了在【高炉炉?缸断面?上一次煤气在标准】状态下的空塔的流】速是高炉强化的标志!性参数因此本规范】新,增了:炉腹:煤气量指《数,这个指标《炉腹煤气量指数【用下式表示
—
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!式中VBG高—炉炉腹煤气量(m】3/min);
!
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》。 , d炉缸!直径(m);
】
《 】 A炉缸断—面,积(m2)
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— 炉腹煤气—量指数XBG是代表!高炉内煤气源—的流速鼓风》动能、循《环区的尺寸、—软熔:带、死料堆和滴落】带,的特性决定了—高,炉内:一次煤气的分布
】
— 建国》初,期我:国钢铁工业十分【落后高炉炼》铁设计从无到—有随着恢复鞍—钢高炉引进了苏联】20世?纪50年代初—的高炉炼铁设计规范!在,选定高炉《强化程?度和确定鼓》。风机能力时采用【了冶炼强度在20世!纪50年《代,。已经发现使用—这个指?。标是以?燃烧燃?料的多寡为转移与】降低焦?比存在?矛盾高?炉生产专家也提出了!不同意见因此—在我国的高炉炼铁设!计规定、规范均【没有:采用冶炼强》度这个指标例如原冶!金部标准高炉炼铁】工艺设计规定—YB 9《057-93和国家!标准高炉炼铁工【艺设计规范》GB 50427-!2008均》未采用?冶,炼强度指标宝钢借鉴!国外:经,验采用高炉炉腹煤气!量作:为高炉强化程度的】标志已经有3—0年的经验取—得了良好的效果国】家标准高炉炼铁工】艺,设计规范《GB: 50427-【200?8主编单《。位和起草人邀—集了国?内,著名炼铁专家—。。。研究了评价高炉生】产效率?的新方法并且已经广!泛应:用于:。高炉实?际生产取得》。了,良好效果
】。
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? 采用炉腹煤【气量指数XBG【和炉:缸,面积利用《系数ηA以后以【及与燃料比FR指】标一起能《够克服?使用冶炼强度—所带来的负面—影响:
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: , , 炉腹煤《气量指数XBG能够!提供:。。炉内煤气流速的合】适值避免采用过高的!冶炼强度《操作导?致燃料比升高的【现象;
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》 ?。 精料是提高料】柱透:气性:的基础很清楚—提高炉腹煤气量指数!XBG的途径—必须精料;为要提高!产量必须降》低吨铁炉腹》煤气量?VB:G提高煤《气的利用率ηco;!在评价?高炉装料制》度方面不能偏重疏松!料柱的作用》。而要注?重提高煤气利用率】ηco;
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用!降低吨铁炉腹煤气】量,vBG?和燃料比FR来提】高产量必须全面提】高炼铁科技水平【全面掌握高、焦【、烧的技术水—平和:管理:。水平高?炉必须从粗放型【管理转变《到精细化、集约化管!理的轨道上来;
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》由于:能够定量地确定高炉!能够接?受的炉腹煤气量在实!际生产中采用炉腹】煤气量指数X—BG和透气阻力系数!K能够正确》评估操作的合理性避!免炉况?波动:并统一?高炉:三班操作《保持炉况《稳定
! 使《用,与炉腹?。煤气量指数XB【G,及配套的面积利【用系数ηA小高炉的!。。生产效?率就不一定高—正相反小高》炉,必须向大高炉学习降!低燃料比的》经验
【
运用【最大炉腹煤气—量指数XBG能【实事求是地》确定鼓风机的能力】避免高?炉建设“大马—拉小车”和资金积压!、浪:费的现象把建设资】金用于刀《刃上
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】 采用炉腹煤气量指!数XBG和面—积利用系数ηA来确!定高炉内型能够避】免仅仅采用有效容积!利用系数给高炉内】型设计带来》的负:面影响避免有效【。容,积与炉缸《面积之比Vu/A】过小等问题
【
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:。 掌握最【大炉腹?煤气量指数X—BG的规律能—够正确评《估富氧、高压操作】、精料等等技—术手段?的作用
》
2.0.】8 欧美国家【经,常采用作业》率在:中国钢?铁工业生产》统,。计指标体系中—衡量其他设备的【效用指标时均采【用,了,。作业率唯有》衡量高炉设备的效用!指标中没有》采用作业率》指,。标而采用原》苏联:高炉炼铁设计—的,。。年工作天数本规【范使:用作业率《
】 :原苏联设《计计算高《炉年产量时在年日历!天数中扣除高炉大】修,、中:修分摊到每年的时】间从而引入了年工】作天数而高炉寿命很!长如何分摊到每【年无法统计因—此各厂在设计—和计算的天》数也不?统一有按35—5天:计算也有按3—5,0天计算的》相当:。于作:业率96%》~98?%
《
2《.0.?9,~2.?0.12 在【高炉炼铁中燃料比、!焦比、煤比》有突出的作用是衡】量高炉生《产水:平和技术水平的【重要:技,术经济指《标能够全面衡量【炼铁过程的优劣【
【 , 本?规范按照中国钢铁】工业协会中国—钢,铁工业生产统计指】标体系定《义焦比和煤比焦【。比,的计算式如下
!
》
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燃料比!为高炉冶炼》每吨生铁《所消耗的燃料—总用量包括入炉焦】比、煤比、小—块焦比等《之,和燃料比的计算【式,如下
【。。
】 设计指标中全!部以生产《合格炼钢生铁来【计算焦比、煤比、】小块焦比《和燃:料,比均:不考虑折《算系数本规范不采】用综:合焦比或折》算焦比等不能—真实反映燃》料消耗量的指标【并与国外的计算方】法相同以便比—较
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:。
2.0.1】3 用炼铁—工序单位能耗来【衡量生产每吨合【格生铁所消耗的各】种,能源:。量是炼铁生》产十分重要的指【标炼铁工序单位能】耗,用标准煤来计量时】计算式如下
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】
》 在?研,究,建设高炉的可行性和!。初步设计时应—。当着重研究降—低燃料比《、降低?焦比、节能、降耗及!回收利用的技术和装!备要把降《低炼铁工序单位能耗!放在重要《的地位
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2.【0.15 一罐制!。工艺主?要包括铁路一罐【制、汽车一罐制、过!跨车和行车一罐制等!几种:方式
2!.,0.16 —设备能力是设计【安全需要的富余能力!。不可用于正常操【。作
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