2,術(shù) 語2.0、1。2.0 3,高爐內(nèi)型的名詞定義 高爐內(nèi)型分為六個部分。由爐缸,爐腹、爐腰、爐身 爐喉和死鐵層組成,爐缸,爐腰和爐喉為圓柱形。爐腹和爐身為錐臺形。各部位尺寸的表示符號見圖1,圖1 高爐內(nèi)型各部分尺寸的表示方法d.爐缸直徑 D 爐腰直徑。d1.爐喉直徑,Hu.有效高度。h1 爐缸高度,h2。爐腹高度。h3,爐腰高度,h4。爐身高度、h5,爐喉高度 h0,死鐵層高度,hf,風(fēng)口高度、α、爐腹角。β.爐身角,高爐容積的定義,國內(nèi)、國外衡量高爐產(chǎn)能的指標(biāo)有,高爐有效容積Vu,內(nèi)容積Vinner,工作容積Vw,總?cè)莘eVtotal,爐缸斷面積A或爐缸直徑d等.我國和獨(dú)聯(lián)體國家多用高爐有效容積,日本和西方多用內(nèi)容積,西方也用工作容積,總?cè)莘e,爐缸斷面積等,當(dāng)高爐采用無料鐘爐頂時。有效容積與內(nèi)容積幾乎相等 遵循我國的習(xí)慣、并且也能與獨(dú)聯(lián)體,日本和西方接軌、因此本規(guī)范采用有效容積作為高爐尺寸大小的標(biāo)志 高爐有效容積,effective。volume。of、blast。furnace 為高爐有效高度內(nèi)包容的容積。m3、各國對于高爐有效高度的描述有些差別。1 為了真實(shí)地計(jì)算高爐有效容積、維護(hù)統(tǒng)計(jì)的可靠性。本規(guī)范規(guī)定.高爐有效高度為高爐零料線到出鐵口中心線之間的垂直距離、料鐘式高爐的零料線是指大鐘下降下沿位置.無料鐘式高爐的零料線可設(shè)置在爐喉鋼磚上沿位置.出鐵口中心線的定義是以爐缸內(nèi)型的輪廓線與出鐵口通道中心線的交點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)引出的水平線 見圖1,出鐵口中心線只與內(nèi)型有關(guān).而與出鐵口處的砌體厚度和爐殼的尺寸無關(guān),爐缸直徑d由風(fēng)口帶永久磚襯圍砌成的內(nèi)表面直徑?jīng)Q定、在此直徑以內(nèi)的一切砌體。保護(hù)磚 噴涂料均計(jì)算在爐缸容積之內(nèi),爐喉直徑d1為鋼磚內(nèi)表面直徑,在計(jì)算高爐有效容積時、高爐爐缸和爐喉部份容積按照設(shè)計(jì)內(nèi)型的爐缸尺寸和爐喉尺寸計(jì)算、其余部分應(yīng)按包括保護(hù)磚和保護(hù)噴涂層在內(nèi)的容積計(jì)算 爐腰直徑D由永久磚襯圍砌成的內(nèi)表面直徑?jīng)Q定。當(dāng)采用薄壁內(nèi)襯冷卻壁表面不砌磚,也不鑲磚時,一般在銅冷卻壁熱面噴涂或澆注厚度50mm,100mm的不定型耐火材料可不包括在高爐有效容積之內(nèi) 各部分高度請見圖1。高爐有效容積按下式計(jì)算,2、日本以高爐內(nèi)容積作為衡量高爐的大小。料鐘式高爐的零料線位置是取大鐘開啟時底面以下1000mm處,零料線位置至出鐵口底面與爐缸直徑輪廓線的交點(diǎn)為基準(zhǔn)點(diǎn)引出的水平線之間的容積為內(nèi)容積Vinner 式中.ht、出鐵口中心和出鐵口底面與垂直線相交的高度.由于出鐵口中心與出鐵口底面之間相差很小、約差50mm、因此.國外高爐使用的內(nèi)容積與我國使用的有效容積差距很小 3.美國料鐘式高爐的零料線位置是取大鐘開啟時底面以下915mm處、零料線位置至風(fēng)口中心線之間的容積為工作容積Vw.歐美也有采用高爐全容積的、高爐全容積是指零料線位置至爐底砌磚表面之間,包括死鐵層.的容積Vtotal 計(jì)算死鐵層容積時也以爐缸直徑來計(jì)算、死鐵層高度為出鐵口基準(zhǔn)點(diǎn)引出的水平線至爐底面。爐底面是指陶瓷墊的上表面、2,0。4.2.0,5,高爐設(shè)備效用指標(biāo)有.高爐有效容積利用系數(shù),爐缸面積利用系數(shù),作業(yè)率和高爐壽命,高爐有效容積利用系數(shù),爐缸面積利用系數(shù)。作業(yè)率和高爐壽命是衡量高爐煉鐵操作。管理、工藝技術(shù)水平和設(shè)備利用程度的綜合技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),高爐利用系數(shù)還受企業(yè)經(jīng)營 銷售狀況和前后工序之間平衡的支配。在合理范圍內(nèi)的利用系數(shù)對高爐長壽和節(jié)焦 節(jié)能。降耗有利,過度強(qiáng)化高爐冶煉對壽命.節(jié)焦。節(jié)能和降耗有影響,國內(nèi)。外在計(jì)算高爐的利用系數(shù)時。經(jīng)常使用高爐有效容積利用系數(shù),爐缸斷面積利用系數(shù)。工作容積利用系數(shù)等.本規(guī)范采用高爐有效容積利用系數(shù)以及爐缸斷面積利用系數(shù)作為衡量設(shè)備效用的主要指標(biāo),高爐有效容積利用系數(shù)、是指高爐每立方米高爐有效容積一晝夜的生鐵產(chǎn)量,高爐有效容積利用系數(shù)的計(jì)算式如下。歐美按工作容積和規(guī)定年作業(yè)率來計(jì)算利用系數(shù),因此他們的利用系數(shù)較高.在今后市場多變的情況下,高爐生產(chǎn)的彈性是很重要的 高爐爐缸面積利用系數(shù),是指高爐每平方米爐缸面積一晝夜的生鐵產(chǎn)量,高爐爐缸面積利用系數(shù)的計(jì)算式如下.本規(guī)范增加用爐缸斷面積利用系數(shù)來作為高爐設(shè)備的效用指標(biāo),理由如下,1.高爐有效容積利用系數(shù)與高爐爐缸斷面積利用系數(shù)的著重點(diǎn)不同。前者著重容積的效用率。后者著重于爐缸斷面積的效用率.當(dāng)使用爐缸斷面積利用系數(shù)時。大小高爐的差別不明顯,在對比時較為公平、2,由于采用薄壁高爐一代爐役中的設(shè)計(jì)內(nèi)型幾乎不變,不像厚壁高爐那樣在操作中內(nèi)型擴(kuò)大,如果嚴(yán)格按照本規(guī)范和國際上定義的高爐容積計(jì)算 容積利用系數(shù)會有所下降.而對同樣直徑的高爐,無論厚壁或薄壁。其爐缸斷面積利用系數(shù)沒有影響。3 歐美及俄羅斯均廣泛采用爐缸面積利用系數(shù)。為與國際接軌,增加了爐缸面積利用系數(shù) 4,我國一些小高爐爐容小,有效容積與爐缸面積之比Vu,A小.致使有效容積利用系數(shù)高 從爐缸面積利用系數(shù)來衡量。大小高爐沒有明顯的差別。使用爐缸面積利用系數(shù)可以避免出現(xiàn)小高爐有效容積利用系數(shù)高.效率高的錯誤觀念,圖2為2009年國內(nèi)高爐有效容積與爐缸面積利用系數(shù)和有效容積利用系數(shù)的統(tǒng)計(jì)圖表.圖2,高爐有效容積與爐缸面積利用系數(shù)及有效容積利用系數(shù)之間的關(guān)系 由圖可知,從爐缸面積利用系數(shù)來看、大小高爐就沒有明顯的差別,大型高爐的面積利用系數(shù)ηA穩(wěn)定在65t m2 d,左右、有相當(dāng)一部分小型高爐的面積利用系數(shù)低于大型高爐 片面強(qiáng)調(diào)以高容積利用系數(shù)來衡量高爐生產(chǎn)效率、造成錯誤的強(qiáng)化觀念.致使形成小高爐生產(chǎn)效率優(yōu)于大型高爐的假象。不利于高爐的大型化 有效容積利用系數(shù)和冶煉強(qiáng)度兩個指標(biāo)都是由原蘇聯(lián)引入我國的,冶煉強(qiáng)度俄羅斯早已廢止,近來俄羅斯也不使用有效容積利用系數(shù)了.并在2011年的國際鋼鐵大會上向國際推廣采用爐缸面積利用系數(shù),認(rèn)為采用有效容積利用系數(shù)來評價不同容積高爐的生產(chǎn)效率是不合適的,建議采用爐缸面積利用系數(shù)可以公正地反映高爐的操作效率。2 0。6,爐腹煤氣量VBG是在爐缸上部風(fēng)口前熱風(fēng)燃燒碳素產(chǎn)生的高溫.高壓的還原性煤氣量,它是高爐冶煉所需能量的載體 相當(dāng)于高爐爐腹處的一次煤氣量.在工程上可以用下式表示.式中。VB。高爐鼓風(fēng)量,不含富氧、m3。min VO2、高爐富氧量.m3.min、WB,鼓風(fēng)濕度。g。m3 PCR.噴煤量,kg。h,H 煤粉含氫百分?jǐn)?shù),2。0,7.高爐爐腹煤氣量指數(shù)XBG為單位爐缸斷面積上通過的爐腹煤氣量,代表了在高爐爐缸斷面上一次煤氣在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的空塔的流速。是高爐強(qiáng)化的標(biāo)志性參數(shù)。因此本規(guī)范新增了爐腹煤氣量指數(shù)這個指標(biāo).爐腹煤氣量指數(shù)用下式表示。式中 VBG、高爐爐腹煤氣量,m3,min,d。爐缸直徑、m,A 爐缸斷面積 m2。爐腹煤氣量指數(shù)XBG是代表高爐內(nèi)煤氣源的流速,鼓風(fēng)動能。循環(huán)區(qū)的尺寸 軟熔帶、死料堆和滴落帶的特性決定了高爐內(nèi)一次煤氣的分布 建國初期我國鋼鐵工業(yè)十分落后,高爐煉鐵設(shè)計(jì)從無到有,隨著恢復(fù)鞍鋼高爐 引進(jìn)了蘇聯(lián)20世紀(jì)50年代初的高爐煉鐵設(shè)計(jì)規(guī)范 在選定高爐強(qiáng)化程度和確定鼓風(fēng)機(jī)能力時、采用了冶煉強(qiáng)度.在20世紀(jì)50年代已經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用這個指標(biāo)是以燃燒燃料的多寡為轉(zhuǎn)移,與降低焦比存在矛盾 高爐生產(chǎn)專家也提出了不同意見,因此,在我國的高爐煉鐵設(shè)計(jì)規(guī)定,規(guī)范均沒有采用冶煉強(qiáng)度這個指標(biāo) 例如原冶金部標(biāo)準(zhǔn)、高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)定 YB.9057,93和國家標(biāo)準(zhǔn)。高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范,GB、50427 2008均未采用冶煉強(qiáng)度指標(biāo)。寶鋼借鑒國外經(jīng)驗(yàn) 采用高爐爐腹煤氣量作為高爐強(qiáng)化程度的標(biāo)志 已經(jīng)有30年的經(jīng)驗(yàn) 取得了良好的效果,國家標(biāo)準(zhǔn),高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范.GB。50427,2008主編單位和起草人.邀集了國內(nèi)著名煉鐵專家研究了評價高爐生產(chǎn)效率的新方法 并且已經(jīng)廣泛應(yīng)用于高爐實(shí)際生產(chǎn)取得了良好效果,采用爐腹煤氣量指數(shù)XBG和爐缸面積利用系數(shù)ηA以后、以及與燃料比FR指標(biāo)一起能夠克服使用冶煉強(qiáng)度所帶來的負(fù)面影響.爐腹煤氣量指數(shù)XBG能夠提供爐內(nèi)煤氣流速的合適值,避免采用過高的冶煉強(qiáng)度操作,導(dǎo)致燃料比升高的現(xiàn)象,精料是提高料柱透氣性的基礎(chǔ).很清楚提高爐腹煤氣量指數(shù)XBG的途徑必須精料.為要提高產(chǎn)量必須降低噸鐵爐腹煤氣量VBG。提高煤氣的利用率ηco。在評價高爐裝料制度方面不能偏重疏松料柱的作用.而要注重提高煤氣利用率ηco 用降低噸鐵爐腹煤氣量vBG和燃料比FR來提高產(chǎn)量必須全面提高煉鐵科技水平,全面掌握高 焦 燒的技術(shù)水平和管理水平.高爐必須從粗放型管理轉(zhuǎn)變到精細(xì)化 集約化管理的軌道上來。由于能夠定量地確定高爐能夠接受的爐腹煤氣量。在實(shí)際生產(chǎn)中,采用爐腹煤氣量指數(shù)XBG和透氣阻力系數(shù)K 能夠正確評估操作的合理性。避免爐況波動 并統(tǒng)一高爐三班操作、保持爐況穩(wěn)定,使用與爐腹煤氣量指數(shù)XBG及配套的面積利用系數(shù)ηA。小高爐的生產(chǎn)效率就不一定高 正相反小高爐必須向大高爐學(xué)習(xí)降低燃料比的經(jīng)驗(yàn) 運(yùn)用最大爐腹煤氣量指數(shù)XBG能實(shí)事求是地確定鼓風(fēng)機(jī)的能力.避免高爐建設(shè),大馬拉小車,和資金積壓、浪費(fèi)的現(xiàn)象.把建設(shè)資金用于刀刃上.采用爐腹煤氣量指數(shù)XBG和面積利用系數(shù)ηA來確定高爐內(nèi)型,能夠避免僅僅采用有效容積利用系數(shù)給高爐內(nèi)型設(shè)計(jì)帶來的負(fù)面影響,避免有效容積與爐缸面積之比Vu。A過小等問題、掌握最大爐腹煤氣量指數(shù)XBG的規(guī)律能夠正確評估富氧.高壓操作、精料等等技術(shù)手段的作用.2、0,8.歐美國家經(jīng)常采用作業(yè)率、在 中國鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系、中衡量其他設(shè)備的效用指標(biāo)時,均采用了作業(yè)率。唯有衡量高爐設(shè)備的效用指標(biāo)中沒有采用作業(yè)率指標(biāo).而采用原蘇聯(lián)高爐煉鐵設(shè)計(jì)的年工作天數(shù).本規(guī)范使用作業(yè)率 原蘇聯(lián)設(shè)計(jì)計(jì)算高爐年產(chǎn)量時 在年日歷天數(shù)中扣除高爐大修,中修分?jǐn)偟矫磕甑臅r間 從而引入了年工作天數(shù),而高爐壽命很長、如何分?jǐn)偟矫磕?無法統(tǒng)計(jì),因此各廠在設(shè)計(jì)和計(jì)算的天數(shù)也不統(tǒng)一、有按355天計(jì)算,也有按350天計(jì)算的、相當(dāng)于作業(yè)率96,98。2。0、9,2,0 12、在高爐煉鐵中燃料比,焦比。煤比有突出的作用、是衡量高爐生產(chǎn)水平和技術(shù)水平的重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo).能夠全面衡量煉鐵過程的優(yōu)劣.本規(guī)范按照中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會,中國鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)體系、定義焦比和煤比。焦比的計(jì)算式如下 燃料比為高爐冶煉每噸生鐵所消耗的燃料總用量,包括入爐焦比.煤比 小塊焦比等之和.燃料比的計(jì)算式如下,設(shè)計(jì)指標(biāo)中全部以生產(chǎn)合格煉鋼生鐵來計(jì)算.焦比,煤比 小塊焦比和燃料比均不考慮折算系數(shù),本規(guī)范不采用綜合焦比或折算焦比等不能真實(shí)反映燃料消耗量的指標(biāo)并與國外的計(jì)算方法相同.以便比較 2,0。13、用煉鐵工序單位能耗來衡量生產(chǎn)每噸合格生鐵所消耗的各種能源量、是煉鐵生產(chǎn)十分重要的指標(biāo)。煉鐵工序單位能耗用標(biāo)準(zhǔn)煤來計(jì)量時、計(jì)算式如下、在研究建設(shè)高爐的可行性和初步設(shè)計(jì)時。應(yīng)當(dāng)著重研究降低燃料比,降低焦比,節(jié)能,降耗及回收利用的技術(shù)和裝備,要把降低煉鐵工序單位能耗放在重要的地位,2,0,15。一罐制工藝主要包括。鐵路一罐制。汽車一罐制 過跨車和行車一罐制等幾種方式 2,0.16 設(shè)備能力是設(shè)計(jì)安全需要的富余能力 不可用于正常操作。