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14 400】0m：3级高炉年》平均利用《系，数，、燃料比和》焦比(含小》块焦)？ ？ —。 《 表15】 3000m3级】高炉年平均利用【系，数、燃料比》和焦比 】 》 表16 200！。0m3级高炉年平均！利用系数、燃料比和！焦比 》 ： 《 ？ ？。 表《。17 ？1000m3—。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10—00m3级和20】00m3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3000m3级！和4000m3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1》。8  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18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50》0kg／t以—下的：高，炉平均炉腹煤气【。量指：。数均在60m／mi！n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，30：k，。g／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66m／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—、Q1、Q2、N4！、H1、《H2、Q3、—M1、？M2和N《5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32】00：m3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20】00m3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C1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T3【-3高炉为代表【 ：  》   由《。表1：8的数据来看—除了20《00m3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60m—／min左》。。右由：于2000m3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200！0m3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】2，000m3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  20—0，0m：3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／m【in～62m／mi！n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／mi【n左：右；而炉《腹煤气量指数小【于64m／mi【n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54m【／mi？n增加到6》4m／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63m／min！～6：4m／m《in左右有明—显变化；超过6【4，m／min》。。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ηc？。o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η—co的关系》    ！ 正如前面图7(】a)和图《9(a)所示H【2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5—0.32％即使在回！归期：。间最高的炉腹煤气】量，指数为65》.53m／》m，in仍然《在合适的范围内【煤气利用《率ηco《仍达：到，了49.50％【 》。。     图9(b！)所示的Q》2高：炉，煤气利用率在炉腹煤！气量指数为58【m／mi《n左右达到最高点约！50.5％；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ηc？o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2？0   R》厂2号？。高炉原设计的操作】水，平 《 《。 ，