2 术】 ? ,语
】
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
—
【图1 高》炉内型各《。部分尺寸的表示方】法
?
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;:h2-炉腹高度;】h3-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Vinn》er:、工作容积》Vw、?总,。容积Vtota【。l、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(e【ffec《tive v—olume of !blast fur!nace)》。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
【 , (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
《
? 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
?。
【 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《~1:00mm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
!
《
,
! (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》。Vi:。nner
】
【
? 式中ht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5:。0,m,m)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
?
?
(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9—15mm处零—。料线位置至风—口中心线之间的容】积为工作《容积Vw
】
—
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Vtotal
】
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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
《
《
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
《
【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
?
,
?
》
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
《。
》。 , ,(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】2,009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
》
!
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VBG【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/mi!n);
【
】。 ? VO2高炉富氧量!(m3/min);!
【。 《 WB【鼓风湿度(g/m3!);
! 【 P?CR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【
,
【
》 ?式中VBG高炉炉腹!煤气量(m3/mi!n):;
【 — d炉缸直径!(m);
》
?
》。 — A炉?缸断面积(》m2)
! ? 炉腹煤气》量指数XB》。G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:2,0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5》0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 90—57-93和国家】标准高?炉炼铁工艺》设计规范GB 50!427-2008】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30《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【 50427-2】00:8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
! 采用—炉腹煤气量指数XB!G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
!
【 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;
】
?
? 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VBG!提,高煤气的利用率ηc!o;: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;
】
【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;
【
【。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XBG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
—
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《 使?用与炉?腹煤气量指数X【BG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,。。
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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
】
《。 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V】。。u/:A过小等问题
!
《 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355天!计,算也有按35—0天计?算的相当《。于作:业率:96%~98%
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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
【
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《
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《 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.?13 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:.1:。5 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
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,。
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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