《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》 ，4000《m3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17 100！。0m：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《000？m3级和2》000m《3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400《0m3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18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500kg／t】以下的高炉平均炉】腹煤气量指数均【在60m／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30》kg／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66】m／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、Q》2，、，N4、H1、H【。2、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》3，2，00：m，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2【。00：0m：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：60m／《min左右由于2】000？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2》000m3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2000m3【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 》 2000m3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60》。m／min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】4m：。／min增》加到64m／m【in最？低燃：料比的增加量—在10k《g／t以内 ！     —(2)在炉腹煤【气量指数在63m／！min～64m【／min左右—有明显变化；超【过64m／mi【n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η！co：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《／，min？仍然在合适的范【围内：煤气利用率》ηco仍达到了4】9.50％ 【 ？   ？ ，。 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5】8.：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％～1—5％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【1，9 ： 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： ： ， 》