： 4？.2  高炉—生产技术指标 ！。 》。。4.2？.1  高炉设【计选用的年平均【有效容积利用系【数、炉缸面积利用系！数、燃料比、焦【比、炉腹《煤气：量指数等主要—设计指标应根据原】。。料、燃？料条件、《风温、富氧率、高炉！。装备水平《。等综：合因：素并参照条》件基本相同而操作较！好的高炉的》生产：指标来选取 ！     (【1)利用系数、燃】料比和焦比》 《     —根据中国金属学【会和炼铁信息网的】统计数据《。按高炉炉容级别列出！了近年来各高炉的利！用系数、焦比和燃料！比的数据见表14】～表17 【 表14— 4000m3级高！炉，年平均利《用系数、燃》料比和焦比(—含小块焦)》 】 【 ？表15 30—00m3《。级高炉？年平均利用系数【、燃料比和》焦比 《 ， 》 表16 】20：00m3级高炉年】平均利用系数、燃】料比和焦比 【。 ， ， — ？ 》表17 1000m！3，级高炉年平均—利用系？数、燃料比》和焦比？ ？ 《。 — 《  】。  ： 在对表中的数据】进，行分析后得知1【000m3》级和2000—m3高炉《的利用系数》参差不齐(生产条】件不同？。原燃料质《量差距大)不见【得，能与30《00m3《级和40《00m3《级高炉媲美 】   》  ：我国的？能源、矿《产资源和环境状况】对经济发展已—构成严重的制约【高炉炼铁《应，。把，节约资源和能源作】为基点？发展循环《经济建设资源节约】型环境友好型—的高炉切实走新型】炼铁工业的发展道】路坚持？节约发展、清—。洁发展、安全发展】。实，现可持续发展 【  —   制约我国高】炉指标改善的主要】因素：是高炉燃料比高大型！高炉的优势在于燃料！比较低各级》高，炉的燃料比》统计：见图5 【 】图5 ？ 高炉？。炉容与燃料比的统】计数：据 ？  》   总体上—我国炼铁《技术已经进入—。世界先进行列企业之！间技术水《平差距大大》多数企业在高—。炉寿命、能耗指【标、燃料比以及设】备效用率等方—面仍：与世：界先进水平存在【一定：的差距我国是能【源和焦煤缺乏的国】家，在降：。低燃料比、》焦比、能耗指标【方面必须引起炼铁】界，。的高度重视重视【优化能耗《指标应当超》过对：利用系数的追求 】   【  (2)》炉腹煤气《量指数与《燃料：比和利用系数 ！     由】于提高炉腹煤气量是！强化高炉冶炼的【手段之？一因：此必须说《明它具？有两面性吨铁—炉腹煤气量与—燃料比、能》源介质的消耗—密切相关为了—。获得：良好的高炉能耗指标！。必，须减少吨《。铁炉腹煤气量；【而提高炉腹煤气量】指数将提高炉内煤】气的流速和阻力损】失过分提高炉—。内，煤气流速将影响高】炉顺行并招致煤气在！。炉，内的停留时间过【短使得炉顶煤气【利用率下降》、燃：料比上升 ！     为了研究！合适的？最大炉腹煤气量指】数和日常操作采用】的，炉腹煤？气，量指数规《范编制组广》泛，征集一些高炉操作】较好时期《。有关高炉强化的数据！进行了分析表1【8为炉腹《。煤气量指《数与其他《高，。。。炉操：。作指标的关系— 《 表18 — 某些高炉》的主要指标 【 ！。 【   ？ 根据表18中的高！炉操作指标做—成炉：腹煤气量指》数与燃料比的关系图！见图6 《 【 ？ 图：6  各高》炉炉：腹煤气量指数与【燃料比和有效容【。积利用？系数的回归曲—线汇总图 — ：。 ，     由表1】8和图6可知 】 ？     》(1)大部分操【作指标较好》的高炉日最大炉腹煤！气量指数在》68m／min以下！特别是大型高炉【的炉：腹煤气量指数基【本上在66m—／min以下—炉腹煤气量指数较高！。的，高炉燃料比》也较高 《。 ？     —(2)高炉的炉腹】煤气量指数》。与燃料？比均呈“U”字形】的关系存《在最：低点大多数高炉经】。常操作点是处—。于“U”字形—右侧的上《升，段上说？明高炉还有降低【燃料比的潜力 【 《    《 (：3)燃料《比回归曲线》的最：低点在5《。0，。0kg？／t以下的》高，炉平均炉腹煤气【。量指数均在60【m／：。min左右回归【的燃料比《最低点随《着炉腹煤气量—指数而升《高时：。最低燃料比的—数值也上升而—不是下降说明控【。制，炉腹煤气量指数对】降低燃料比有—利对高炉《操作也有重要意【。义 》 ，  ：  ： (：4)高炉利用—系数：呈相反的趋势—也存在？最高点而且较高的】炉腹煤？气量指数操作的高炉！数据在回归时不得】不删除较多的因炉况！波动使得容积利用】系数：。低于1.7t—／(：m3·？d)或者燃料比【。偶然上升30kg／！t的日？平均数据例如有的】高炉一段时期—炉腹煤气量过—。。高操：作数据波动太大【。而无法作《出回归曲线的情【况见图7《(d) —。 【 》 图7  几】种，高炉炉腹煤气量指数！。与燃料？比和有效容积利【用系数之间的关【系 【    由图7【可，知   ！  前两种类型【。的，炉腹煤？气量指？数与燃料比》的，关系呈“U”字形存！在最低点《由图7(a》)～7(b)可知形！成，“U”字形的—两，翼，中的：左翼即炉《。腹煤气量指》数，较低：的那：侧，是由于炉《况，波动所造成燃料【比的上升因此左翼有！其偶然性 》  —。   形成“U”】字形的两翼中的右】翼即炉腹煤气量指】数，较高的那《侧是由于炉内—煤气流速上升含铁原！。料与煤气《的接触条件变差引起！燃料比的《上，升 ？     从！图7(a)可知第】。一种炉？腹煤气量指数控制的！范，围比较合《理炉况？波动的概率低—、炉：况稳定利用系数的波！动范围小、燃—料比低；《即使达到最高炉腹】煤气量指数时—燃料：比的上升也》不多这也证》明炉腹煤气量—不宜：高于6？6m／min这【种，操作：方式应该是》当前降低燃料—比、降低能》源消耗？、降低？成本的主流 — 》    由图7【(，b)可知第二种炉腹！煤，气量指数较高—大，多数时间《。在高炉腹《煤，气量指数条件下【操，作炉况容易》波动燃料比较高所举！实例是较《。早时期G高炉的【数据目？的有两个一是那时】刚采用炉腹煤气量指！数控制？高炉操作应用得还】不够熟练当时是由】过去盲目追求高冶炼！强度：转变为重视降—低燃料比和成本【的过渡阶段二是【那时：的原料质量比—较，高可以说明忽视控制！。炉腹煤气量指—数也：是引起燃料》比较高的原》因之一 —     由图！7，。(c)可知》第，三，种情况企图》高强度冶炼》其结果炉况》波动高？炉，不接受风量经—常因炉况不顺加【空焦、燃料比升高采！用这种操作》方式的高炉已经【很少：   】  因？此我们推荐采用第一！种类型的操作控制炉！腹煤气量指数控制炉！内煤气？流速进行操作 【   【  我们将各厂【。提供的数据再次进】行，了整理对炉腹煤气量！指数与燃料比—等日平均数据进行】了回归得《。到图8？回归的结果可以【分为三种类型 】    【 第一种类型—合理控制炉腹煤【气量见表《18中的N1—、，N2、Q《1、Q2、N—4、H1、》H2、Q3、M1、！M，2和N5《高炉：占一半以《上高炉？的燃：料比较低达》到本规范表4.【2.1的要求目前用！这种类型操作的【高炉越？来越多以H1号3】200m《。3高炉为代表 【 ？     —第二种类型炉腹【煤气：量，偏高这种类型—的高炉比较多—约占表18中高【炉数目的一半并且在！2000m》3级：高炉多一些》有些高炉的》燃料：比超过了规范表4】.3.1的规定以C！。1，高炉为代表 】     第】三种类型《过去用冶炼强度来衡！量高炉的强》化程：度时现在已经—很少见到了目前大多！数高炉？已经较？好地控制了炉腹煤气！量指数以T》3-3高炉为代表】 ，  —   由表18【的数据？来看除了2》000m3级—高炉的强《化程度？变化比？较大以外其》他级别的高炉—绝大部？分日平均炉腹煤气】量，都控制在60—m／min左右由于！2000《m，3级高炉的气体动】力学：条件有利并且—受小型高炉影—响比：较大：许多厂级《。领导要求《向小型高炉》看齐：因此：炉腹：煤气量指数的高【低参差不《齐因此有必要—。对2000m3级高！炉炉腹煤气量指数】与燃料比的关系进行！分析从？中寻：找一些规律图—8为2000m【3级高炉炉》腹煤气？量指数与燃料比【的关系回归》结果表明所有—高，炉的炉腹煤气量指数！与燃料比的关系都呈！“U”字形的规律 ！ ： ， ：  ：  为了使》炉腹煤气《量指数与《燃料比和利用系数】的关系更《明显：在图8中将各高炉】“，。U”：字形回归曲线最低】燃料比的点用方框红！点表：。示；圆形绿色—为，各高炉操《作期间日平均燃【料比的位置》；右上角的黑—色圆点为高炉操作期！间，的日平均有效容积】利用系数 》 】 图《8 ： 2000》m3：级高：。炉炉腹煤气量—指，数与燃料《比的关系《 》    《。 由图8可以得到以！下结论 ！    (1)【从回归曲线的—最低燃料《。比和操作的燃料比】的分布来看在—炉腹煤？。气量指？数54m／mi【n～62m》／min的》区间内最低》点上升得比》较缓：慢；燃料《比的最低值》一般出现在炉腹煤】。气量指数60m／m！in左右；而炉腹煤！气量指？数小于64m／m】in时“U”字【形曲：线的：最低燃料比上升【得很不明显炉腹煤】气量指数由5—4，m／min增加【到64？m／min最低【燃料比的增加—量在10kg／t以！内 ？   —  (2)在炉腹】煤气量指数在—63：m，／m：in：～64m／》min左右有明【显变化；《。超过64m／—m，。。in燃料比》。。迅速抬升并且上下波！动比较大《操作点变得混乱【 —    (3)不】但单个高炉》的燃料比与炉腹煤】气量指数符》合一定的《规，。律，各高炉“U”字【形回归曲线的最低燃！料比随炉腹》煤气量指数的上升存！在一个突变说明【控制炉腹煤气量【是，降低燃料比的重【要手段之一 】     【。(4)？图中黑色圆点为高炉！炉腹煤气量指数【与，。有效容积利用系【数的关系在》总，体，上随着？平均炉腹煤气量【指数上升平均—利用系数并》没有上升基》。。。本上持平《因此单纯用》提高炉腹煤气量【。来强化高《炉并没有得到—任何效果反而引【起，燃，料，比、能？耗的：上升 ？ ？ ：  ：  综？合以上？调研的结果证—。明本规范《表4.2.1规【定的炉腹煤气量【指数范围是正确的可！。以采用表中的炉腹】煤气量指数值作【为高炉正常的操作控！制范围？    ！ 为了说《明在炉腹煤气—量指数与燃料比【。呈“：U”：字形曲线中随着炉腹！煤气量指数升高燃料！比升高的原因我们对！高炉煤？。。气利用率ηco与炉！腹煤气量指数—的，关系进行了回归现】举例如下 【     图9！为H2高炉》炉腹煤？气量：指数：与炉顶？煤气利用率ηco的！关系 —     —正如前面图7(a】)和图9(a)所】。示H2高炉》的燃料比低是由于】炉顶煤气的利用【率ηco高的缘【故，其平均煤气利用【率达到了50—.32％即》使在：。回归期间最高的炉腹！煤气：量指数？为65.《53m？。／mi？n仍然在合适的范】围，内煤气利用率η【co：仍，达到了49.5【0％ 《     图！9(b)所示的【Q2：高炉煤？气利用率在炉腹【煤气量指《数为58m》／min《。左右达到最高点约5！0.5？％；煤气《利用：率的：最高点正好与回归】得到的燃料比最低】点位于炉腹》煤气量？指数58《.78m／min处！相对应而且》。煤气利用率随炉腹】煤气量指数的上【。升迅速下降还可以解！释图9？中Q2高炉的燃料】比随着炉腹煤—气，量上升迅速上升的】原因 《。 ？ 】 ？ 图9 》 高炉？炉腹煤气量指数【与炉顶煤气利用率】ηco的《关系 》 ，  ？。   然而G高炉】日常操作的炉腹【。。煤气：量指：数比较高流速比较】高煤气在炉内—的停留时间缩短炉】料与煤气的接触条】件变差在炉腹煤气】量高的区域燃料比】升高的同《时炉：顶煤气利用率下降】。；其次炉内的煤【气流量多炉料下【降的阻力比较高为了！让，大量的煤气较顺畅地！通过料？柱就必须采取疏松边！缘或者中《心的布料《措施也？使，煤气的利用》率降低目前》虽然大家《。都认识到控制炉腹煤！气量指数的》重要性可是提高【利，用，系数：的想法仍然诱惑着】许多管理《者所以尚存在强化程！度过高的倾向这是使！得炉顶煤气利用率】下降：、燃料比《有上升的重要因素 ！ 《。。     根据以上！调研的结果证明本】规范规定的年平【均炉腹煤气量指数】是合：适，的， 》     本规范】研究了历年》的生产统计》数据规定的设计年】。平均有？。效容积利《用系数和炉缸面积】利用系数应该是正常！年份所？能达到的为了能【较，早的回收投资必【须有较高的利用【系数因此设定了下】限值在？改善了原料、燃料的！条件：下，高，炉的年平《均利用系数》仍然存在着上限值本！规范：设，定了年平均利—用系数的上限值【只要降低燃料—比，完全能够取得—更高的？利用系数本》规范设置上》限值：的目的是为了克【服过：高的年平均》利用系数引起的如下！弊端 —     (【1)对全面贯彻【高炉炼铁的》。技，术方针？不利如果过分强化】来提：。高利用系数而不是】以降低燃料》比的：方式来提高利用系数！。不符合钢《铁产业？。发展政策的要—求不符合钢》铁工业可持续发展的！道路 — ：    (2)【不利于炼铁车—间综合？。设，备能力的发》挥设计过《。程一般根据总—体规模先定产量高】。炉的上料能力—、送风？系统和？煤气除尘系统的能力！渣铁处理《系统的能力等都【是直接按铁产量定的！唯有：炉容有较《大弹性高炉本—体的投资在总投资】中的比重一般—为10？％～15《％在设计时》很，有必要考虑设备综合！能力的利用效—率防止出现》“大马拉小车”现象！。    ！ (3)《。不利于企业的生产】平衡使高炉生产【。始终：处于：被动状态炼铁经常】。处于：生产的“瓶颈—”使：得整：个企业的投资—。和设备能《力难以发挥》   】  (4)从—我国的钢铁产—业政：策和能源政策—来看首先要抓的是降！。低能耗利用系数将在！次要位置只有—以降低能耗》而得到的《高利用系《数才是科《。学的 】。    (5—)在本规范中规定】的设计？。年平均炉腹煤气【量指数能够把设【计年平均有效容【积利用系数和炉缸面！积利用系数和—燃料比联系起—来形成一个》完整的指标体系 ！ ， ，     (6)！。过高的利《。用系数将导致燃【料比：、能耗？上升高炉寿命缩【短对降低成本不利】高，炉按适宜炉腹煤气】量来强化高炉操【作可实现《最佳指标近年—日本高炉指标证明】了按炉？腹煤气量操》作的：合理性 】 ，表19  近—年来日本高炉指标】 【 《     总之【设，计要反对设定过高的！、不易到达的利【用系数造成》能力的长期积压避免！在低的？。设备效用率、高的】空运转率下》运行；防止宽—打窄用？ 4.2！.2 ？ 为了？与钢铁企业其—他生产单元相衔【接与国外高炉指标相！一致为了生产统计的！方便：本，。规范：。。采用作？。业率而？不，采用原苏联的年工作！日数过去对》。规定工？。作日：数的定义为》日历：日数减掉大、—中，修休风日数高炉寿命！已经延长至15【年以上并取消了中】修高炉大修又取决于！生产组织和大修规模！。等不确定因》素因此？无法：分摊到每年中 ！ ， 4.《2.3  高—炉应保持在合适的】利用系数下》操作：以达到绩效的最【佳化高炉的强化、】生产能力的提高主要！依靠改善原料—、燃：料条件、降低燃料】。比和焦比以及提高】炉顶压力、提高富】。氧率降低单》位生铁炉腹煤气量和！鼓风量来达到R厂高！。炉就是以此理念【进行设？计，的高炉在不同利【。用系数下《操作对？应，有不同？。的操作指标》设计R厂2号高炉时！采用的操作指标见】表20 《 表20 ！  R厂《2号高炉原设计的】操作：水平 】 ：