部分高炉技术经济指标分析 - 副本
5000m 3级超大型高炉技术分析Ⅱ.原燃料条件、技术经济指标、操作制度、节能技术及清洁生产
５００ ｍ ０ 级超 大 型高炉 原燃 料质 量掌 控和 操 超 大型高炉 的部分钢铁公 司的
优 质 焦 炭 技 术 指 标 ％
作技 术进 步对其 技术 经济 指标 均有 较大 影 响 ，节 能 降耗及 清洁 生产是 钢铁 生产 的生存 之 本 。本 文
出了 国内超大型高炉在炉料结构 、焦炭质量 、渣铁制度 、送风制 度和布料 制度等 方面 的建议 ，指 出了 国内
超大型高炉在节能技术及清洁生产方面的借鉴性措施及研究方 向。
关键词 高炉 布料 节能 炉料结构
Ｔｅ ｈｎ ｃ ｌＡｎａ ｙ ｉ ｆ Ｓ ｅ ． ｒ ｅ Ｂｌ ｓ ｃ ｉａ ｌ ｓｓ ｏ ｕｐ ｒ Ｌａ ｇ ａ ｔ Ｆｕｒ ａ ｅ ｗｉｈ ５ ０ ０ ｍ Ｌｅ ｅ ｎ ｃ ｔ ０ ｖｌ
Ｉ Ｒ ａ Ｍ ａ ｅ ｉ ｌａ ｄ Ｉ． ｗ ｔ ｒａ ｎ Ｆｕｅ ｎｄｉ ｏｎ， Ｔｅ ｈｎ ｃ ｎｄ Ｅｃ ｎｏ ｉ ｎｄｅ ｅ ｌＣｏ ｔ ｉ ｃ ｉａｌａ ｏ ｍ ｃ Ｉ ｘ ｓ，
Ｏｐ ｒ ｔ ｎ Ｓ ｓｅ ，Ｅｎ ｒ ｙ Ｓ ｖ ｎ ｎ ｅ ｎ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｎ ｅ ａｉ ｙ ｔｍ ｏ ｅ ｇ ａ ｉ ｇ ａ ｄ Ｃｌａ ｒ ｄ ｃ ｉ ｏ
５０ ０Ｉ３ 级超 大 型 高炉 技 术 分 析 ０ Ｉ Ｔ
Ⅱ 原燃 料 条件 、 技术 经 济指 标 、操 作 制度 、节 能 技 术 及 清 洁 生产 ．
竺维春 赵 民革 马泽军 王冬青 青格勒
（ 术研 究院 ） 技
摘 要 阐述和分析 了 ５００ｍ ０ 级超大型高炉的原燃料条件 、技术经济指标 、节能技术及清 洁生产等 ，提
部分钢铁公司超大型高炉技术经济指标 见表 ２ 。
表 ２ 部分钢铁公司超大型高炉技术经济指标
高炉铁合金冶炼主要技术经济指标计算方法
高炉铁合金冶炼主要技术经济指标计算方法一、锰铁合格率锰铁合格率是指报告期内锰铁检验合格量与锰铁检验总量的百分比。
其计算公式为：锰铁合格率（％） = 锰铁检验合格量（吨）×100%锰铁送检总量（吨）计算说明：高炉开工后，不论任何原因产生的出格锰铁，均应参加锰铁合格率的计算；式中子、母项单位为标准吨。
二、低硅锰铁率低硅锰铁率是指低硅锰铁量占合格锰铁总量的百分比。
其计算公式为：低硅锰铁率（％）= 低硅锰铁总量（吨）×100%合格锰铁总量（吨）计算说明：低硅锰铁是指符合现行国标一组硅要求的锰铁；式中子、母项单位为标准吨。
三、燃料比燃料比是指每炼1吨合格锰铁（标准吨）所消耗的入炉燃料的数量。
它反映燃料的节约或浪费以及高炉操作水平的高低。
燃料全部以扣除水分的干基计算，其计算公式为：燃料比（千克／吨） = 入炉焦炭耗用量（千克）+入炉喷吹燃料耗用量（千克）合格锰铁生产量（吨）入炉焦比（千克/吨） = 入炉焦炭耗用量（千克）合格锰铁生产量（吨）煤粉消耗（千克/吨）= 喷入高炉内的煤粉数量（千克）合格锰铁生产量（吨）计算说明：式中母项单位为标准吨。
高炉铁合金工序单位能耗参照高炉炼铁工序单位能耗计算公式计算。
四、入炉锰矿消耗入炉锰矿消耗是指每炼一吨合格锰铁（标准吨）所消耗的入炉锰矿石的数量，包括天然矿石和人造块矿。
天然矿石按扣除水分的干基计算。
其计算公式为：锰矿石消耗（千克／吨）=入炉天然矿石消耗量（千克）+入炉人造块矿消耗是（千克）合格锰铁生产量（吨）计算说明：式中母项单位为标准吨。
五、入炉熔剂消耗入炉熔剂消耗是指每炼一吨合格锰铁（标准吨）所消耗的入炉熔剂数量，它包括石灰石、白云石、生石灰，萤石等用于造渣的碱性化合物。
这一指标综合反映炉料质量好坏及造渣操作的合理性。
其计算公式为：熔剂消耗（千克／吨）=入炉熔剂消耗总量（千克）合格锰铁生产量（吨）其中：熟料消耗（千克／吨）=入炉熟料消耗量（千克）合格锰铁生产量（吨）计算说明；（1）各种熔剂入炉消耗都不扣水分；（2）熟料包括生石灰及焙烧后的白云石；（3）式中母项单位为标准吨。
高炉主要技术经济指标与有关计算
I综QK
QMBQJB Vu
式中 I 综 —综合冶炼强度，t/（m3·d）； Q K —日
干焦用量，t/d；Q M —日喷吹煤量，t/d；Q J —日
焦丁量，kg； B—喷吹燃料及焦丁折干焦系数。
9、燃烧强度：
IA
QK
QMBQJB
(d2 /4)
式中 I A —燃烧强度，t/（m2·d）；Q K —日干焦 用量量，k，gt；/d；B—Q喷M —吹日燃喷料吹及煤焦量丁，折t干/d焦；Q系J数—。日焦d —丁 高炉炉缸直径，m。
P —日合格生铁产量，t/d； A—生铁折合炼钢 生铁系数； d —高炉炉缸直径，m。
由于炉型的特点不同，小型高炉可允许较高的冶
炼强度因而容易获得较高的利用系数。为了对比 不同容积的高炉实际的生产率，可对比其面积利 用系数。用高炉面积利用系数衡量高炉的生产率， 更为科学。高炉的面积利用系数一般在65~70 t/ （m2·d），有的高炉达到了70 t/（m2·d）以上。
各种燃料折干焦系数
燃料名称
计算单位
折合干焦系数
焦炭（干焦）
kg/kg
1.0
焦丁
kg/kg
0.9
重油（包括原油）
kg/kg
1.2
灰分≤10%
kg/kg
1.0
10%<灰分≤12%
kg/kg
0.9
喷吹用煤粉
12%<灰分≤15%
kg/kg
0.8
15%<灰分≤20%
kg/kg
0.7
灰分>20%
kg/kg
0.6
各牌号生铁折合炼钢生铁系数（A）
生铁种类 炼钢生铁
铸造生铁
球墨铸铁用生铁 含钒生铁
2021年部分1300m3以下容积高炉指标分析
2021年部分1300m3以下容积高炉指标分析中国金属学会根据冶金交流和炼铁交流等单位提供的数据对2021年近280座（全国约有500座）容积小于1300m高炉指标进行分析，从指标可以看出，一些高炉仍然是以大风量、高冶炼强度、高产为操作方针，这是企业粗放式经营的典型体现。
当前，钢铁行业处于低利润、产能严重过剩阶段，要尽快扭转这个局面，就得转变操作观念，不要再扩大外延生产，注重效益和环保。
高炉炼铁要以精料为基础，不追求高产，要追求低燃料比、低成本、实现生产过程环境友好为目标，走可持续发展的道路。
1.高利用系数据统计，在280座高炉中有127座高炉利用系数大于3.0t/m3d，有7座450m3高炉系数大于4.0t/m3d。
一些企业高炉是在低品位、低风温、低煤气利用率、原燃料质量不佳等不利因素下，实现高系数，这是操作水平较高的体现。
说明我国中小高炉操作水平已居世界领先水平；不足之处是燃料比较高，高炉寿命较低，生产成本较高。
表1为2021年部分高利用系数高炉指标情况：3表1 2021年不同容积高利用系数高炉指标情况企连云业港亚新1号容1296 积系3.20 数煤138 比燃527 料比冶1.62 强铁57.04 品位风1152 温石横2号方大2号河北敬业9号 1000 3.33 154 538 武安裕华1号 850 河北澳森新1号 600 淮钢6号莱钢4号营口中板2号 450 4.05 172 521 马钢津西一铁1号 12号 420 3.49 153 550 380 长强2号 1080 3.82 144 548 1050 3.11 142 511 580 4.05 161 527 750 3.15 144 529 500 3.12 3.99 157 520 147 523 4.033.82 154 533 151 511 1.94 1.60 1.70 1.52 2.09 ― 1.22 2.01 1.85 1.62 1.2956.96 58.10 56.20 烧结57.01 58.21 56.21 56.34 57.25 烧结59.33 56.88 53.311171 1236 1110 1191 1189 1184 1130 1177 1020 1131 1145 分析：1）表1显示一批高炉是通过高冶炼强度实现高系数，这是不科学的、不经济的。
高炉主要技术经济指标及有关计算46页PPT
31、只有永远躺在泥坑里的人，才不会再掉进坑里。——黑格尔 32、希望的灯一旦熄灭，生活刹那间变成了一片黑暗。——普列姆昌德 33、希望是人生的乳母。——科策布 34、形成天才的决定因素应该是勤奋。——郭沫若 35、学到很多东西的诀窍，就是一下子不要学很多。——洛克
高炉主要技术经济指标及有关计算
16、人民应该为法律而战斗，就像为 了城墙 而战斗 一样。 ——赫 拉克利 特 17、人类对于不公正的行为加以指责 ，并非 因为他 们愿意 做出这 种行为 ，而是 惟恐自 己会成 为这种 行为பைடு நூலகம் 牺牲者 。—— 柏拉图 18、制定法律法令，就是为了不让强 者做什 么事都 横行霸 道。— —奥维 德 19、法律是社会的习惯和思想的结晶 。—— 托·伍·威尔逊 20、人们嘴上挂着的法律，其真实含 义是财 富。— —爱献 生
450m3高炉技术指标简述
450m3高炉系统1 设计原则及指导思想1) 高炉建设总的设计原则是：设计中采用成熟、可靠、经济、实用的工艺和设备，采用精料、高风温、大喷煤量等实用技术，使高炉生产达到高效、低消耗的目的。
2）为有效地控制投资，全部设备和材料立足国内配套生产。
3）认真贯彻执行国家有关政策、法规、规程、规范、标准和行业政策，特别是环保、能源、安全卫生、消防等政策和法规。
2设计特点及新技术1）采用无料钟炉顶装料设备。
2）采用大型冷却模块薄炉衬结构，减薄炉衬、降低投资。
3）高炉软水系统加强脱汽功能，在每个区设置脱气罐，有效提高了炉体的寿命。
4）采用富氧喷煤工艺，并罐喷吹，浓相输送，烟煤无烟煤混喷。
富氧率4%。
5）采用旋流顶然式热风炉，热风炉寿命长，风温高。
3高炉主要技术经济指标高炉主要技术经济指标4物料平衡表450m3高炉物料平衡表：5炼铁工艺5. 1概述炼铁车间主要设计内容包括：·矿、焦槽及上料系统；·炉顶装料系统；·高炉本体系统；·风口平台及出铁场系统；·热风炉系统；·煤气粗除尘系统；·煤粉喷吹系统；·水渣处理系统。
5. 2高炉本体5.2.1炉型合理的炉型对高炉长寿，高炉生产实现高产、优质、低耗非常重要。
高炉的炉型在比较国内同级高炉炉型的基础上，结合高炉入炉料的具体条件进行设计。
设计特点是：适当地加深了死铁层，选择了适中的高径比，加大了炉缸高度，并把炉腹角控制在80.52°左右，以有利于炉体寿命的延长和能耗的降低。
高炉炉型尺寸见下表：5.2.2高炉采用全冷却结构，水冷炉底；炉底炉缸采用光面铸铁冷却壁，材质为普通铸铁，内铸单进单出的蛇行无缝钢管；炉腹、炉腰为带肋镶嵌式冷却壁，内双层冷却水管；炉身下部采用冷却板、壁结合的结构。
5.2.3风口冷却设备高炉设14个风口，每个风口有风口小套、中套及大套。
小套采用长寿灌流式风口。
5.2.4渣口设备设渣口一个, 由小套、中套及大套组成。
部分高炉技术经济指标分析-副本
部分高炉技术经济指标分析-副本部分高炉技术经济指标分析1. 精料技术是高炉炼铁的基础：精料技术水平对高炉生产指标的影响率在70%（在高冶炼强度、高喷煤比条件下，焦炭质量水平对高炉指标的影响率在35%），工长操作的影响在10%，企业管理水平占10%，设备运行状态占5%，外界因素（动力、运输、供应，上下工序生产变化等）占5%。
上述比例数在原燃料质量波动比较小的情况下，会有不同情况。
所以，我们还要坚持精料方针。
精料方针的内容是：高、熟、均、稳、净、小、少、好。
高主要指入炉铁品位要高。
但当前因铁矿石价格与价值发生严重扭曲，高品位的矿石价格高，供应也紧张。
近年来，全世界炼铁品位在下降，要正确认识铁矿石的科学采购、高炉炼铁使用的技术经济性。
同时，要充分分析铁矿石优化杂质含量和冶金性能对高炉炼铁的影响。
矿石含不同铁品位条件下，对燃料比的影响是不一样的：在铁品位57%条件下，品位波动1%，炼铁燃料比波动1.5%,产量波动2.5%，渣量波动30kg/t,影响喷煤比约15kg/t。
铁品位在50%左右时，品位波动1%，炼铁燃料比变化为1.8~2.0%；铁品位在60%左右时，品位波动1%，燃料比变化0.8~1.0%。
当前，我国高炉炼铁存在的主要问题是生产不稳定，原因是炉料供应和质量不稳定。
原料波动1%，高炉燃料比会波动7kg/t。
要认识到炉料质量波动对高炉生产的严重性。
稳定是高炉生产的灵魂。
2. 用生产条件论的观点分析高炉生产指标：任何先进的高炉指标都需要有一定的技术支撑。
可能支撑的条件有很多，要找出其中的主要影响因素，并要注意该条件实施的经济性。
冶金学的基本理论决定了高炉生产的科学性、实用性。
要用科学发展观去指导生产，不能用主观意识去管理生产。
精料技术是基础，工长操作时有一定限度的。
企业的主要管理者，要在满足炼铁基本生产条件做出努力，给工长们创造出一个好操作的平台。
抓主要矛盾，是燃料比和生产成本。
当前，努力降低生产成本，已是企业生存和发展的主要矛盾。
烧结矿质量与高炉技术经济指标
NO
成份矿种
TFe
FeO
CaO
SiO2
Al2O3
MgO
CaO/SiO2
备注
1
宝钢烧结矿
57.83
6.91
9.21
5.85
1.57
1.53
1.57
2
邯钢烧结矿
53.5
7.91
11.40
7.08
1.53
3.90
1.61
3
水冶球烧矿
56.51
9.75
13.32
5.73
有害元素的控制：
7.有害元素的控制： S、P、K2O、NaO、Pb、Zn、Cu、As、Ti、Cr、Ni、Cl S：钢铁材热脆 矿≤0.3%，铁≤0.030%P：钢铁材冷脆 矿≤0.07%，铁≤0.12 %K2O+NaO：炉料易熔易凝和焦炭熔损 矿≤0.20%，碱负荷≤3kg/tPb：破坏炉墙和炉底炉缸，蒸汽中毒 矿≤0.1%Zn：破坏炉衬，堵塞煤气管道 矿≤0.1%Cu：降低钢铁材的强度 矿≤0.2%As：破坏环境和人的呼吸器官 矿≤0.07%Ti：影响渣铁流动性和烧结矿质量 矿≤0.4%Cr：影响渣铁流动性和钢的焊接性能 矿≤0.5%Ni：同CrCl：破坏环境和损坏金属构件 矿≤0.001%
Al2O3的作用：SFCA的化学式5CaO.2SiO2.9(Al.Fe)2O3
高Al2O3对烧结矿质量的影响：（冷强度，RDI）
FeO的作用和影响
FeO的作用（ FeO 和SiO2形成烧结矿的渣相，强度）
高FeO对烧结矿质量的影响（RI，焦比，产量）
表11 某钢铁企业进口高Al2O3铁矿粉和炉渣的化学成分
谢谢大家！
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部分高炉技术经济指标分析
1. 精料技术是高炉炼铁的基础：
精料技术水平对高炉生产指标的影响率在70%（在高冶炼强度、高喷煤比条件下，焦炭质量水平对高炉指标的影响率在35%），工长操作的影响在10%，企业管理水平占10%，设备运行状态占5%，外界因素（动力、运输、供应，上下工序生产变化等）占5%。
上述比例数在原燃料质量波动比较小的情况下，会有不同情况。
所以，我们还要坚持精料方针。
精料方针的内容是：高、熟、均、稳、净、小、少、好。
高主要指入炉铁品位要高。
但当前因铁矿石价格与价值发生严重扭曲，高品位的矿石价格高，供应也紧张。
近年来，全世界炼铁品位在下降，要正确认识铁矿石的科学采购、高炉炼铁使用的技术经济性。
同时，要充分分析铁矿石优化杂质含量和冶金性能对高炉炼铁的影响。
矿石含不同铁品位条件下，对燃料比的影响是不一样的：在铁品位57%条件下，品位波动1%，炼铁燃料比波动1.5%,产量波动2.5%，渣量波动30kg/t,影响喷煤比约15kg/t。
铁品位在50%左右时，品位波动1%，炼铁燃料比变化为1.8~2.0%；铁品位在60%左右时，品位波动1%，燃料比变化0.8~1.0%。
当前，我国高炉炼铁存在的主要问题是生产不稳定，原因是炉料供应和质量不稳定。
原料波动1%，高炉燃料比会波动7kg/t。
要认识到炉料质量波动对高炉生产的严重性。
稳定是高炉生产的灵魂。
2. 用生产条件论的观点分析高炉生产指标：
任何先进的高炉指标都需要有一定的技术支撑。
可能支撑的条件有很多，要找出其中的主要影响因素，并要注意该条件实施的经济性。
冶金学的基本理论决定了高炉生产的科学性、实用性。
要用科学发展观去指导生产，不能用主观意识去管理生产。
精料技术是基础，工长操作时有一定限度的。
企业的主要管理者，要在满足炼铁基本生产条件做出努力，给工长们创造出一个好操作的平台。
抓主要矛盾，是燃料比和生产成本。
当前，努力降低生产成本，已是企业生存和发
展的主要矛盾。
矿石采购成为主要方面。
故要科学评价铁矿石的经济性。
要用系统工程的办法，技术与经济相结合的方法去判断。
高炉炼铁的工序能耗和生产成本主要是取决于燃料比。
影响燃料比的因素见表1。
表1 影响炼铁燃料比变化（焦比+煤比+小块焦比）主要因素
对上表的几个关注点：
1）焦炭指标中M10对高炉的影响最大，波动0.2%，使燃料比波动7kg/t.我们希望燃料比要低于7.0%，特别是2000M3以上容积的高炉M10一定要偏低。
实践表明，先进指标的大高炉M10均是偏低的。
2）烧结，球团矿的还原性是很重要的指标。
还原性变化1%，影响燃料比约8kg/t。
还原性高低是矿石本性所决定的。
采购部门要注意这个指标。
一般是致密的磁铁矿，还原性低。
但通过造块，可以提高还原性。
如某矿石还原度在60%，进行烧结后，还原度会提高到80%以上。
3）通过高炉操作改善指标注意手段是：进行低硅铁冶炼(0.3±0.1%)，提高炉顶煤气压力，提高煤气利用率（即高CO2含量，1000m3高炉在18~20%，2000m3高炉在20~22%，4000m3在23~24%）。
4）铁矿石有害杂质含量升高，会使燃料比升高。
如S含量升高1%，燃料比升高5%。
企业应根据多年生产实践，建立自己的相关数据库；并结合本企业的具体情况确立影响权重大的指标内容，以及时指导生产。
高炉炼铁技术支撑条件，可分为几个部分：炉料质量、热风系统、喷煤系统、高炉操作、高炉长寿和维护、企业管理等。
每个部分均有一些具体内容，实际是个系统工程。
3. 对部分高炉指标的分析：
表2 2013年前三季部分较好高炉指标
技术分析：
1）1000m3以下容积的高炉，使用铁品位低于57%，尚可以取得较好指标；对于2000m3以上容积的高炉，铁品位在57~58%为宜；3200m3以上容积的高炉，铁品位大于58%，可以取得好指标。
建议大型钢铁企业保留一座小高炉，用来消化含有害杂质高的尘泥，而不去建设转底炉（能耗高、产品还原度低、投资和运行费高）。
2）高炉（烧结、球团）大型化，燃料比和工序能耗均会有好的效果。
因炉体散热少、煤气流分布均匀、煤气利用率，投资和运行费均低高等方面均会有优势。
3）高炉炼铁的热量来源有78%是碳素（焦炭和煤粉）燃烧热，热风提供19%的热量，有3%热量来自炉料反应化学热。
高风温对降低燃料比是有重大作用，特别是1100℃以下的高炉，高风温的作用更大。
高风温是廉价的能源，应努力提高风温，使之大于1200℃。
2013年前三季重点钢铁企业风温有下降的趋势，应尽快扭转。
高炉热量来源有热风，所以，熔融还原（COREX和FINEX）在能耗、成本等方面是竞争不过高炉流程的。
4）青岛钢铁公司高炉炉料结构：块矿（比例18.60%，铁品位62.6%），球团（比例14%，铁品位65.52%），烧结（比例67.4%，铁品位50.78%），求得炼铁生产成本低。
他们的高炉铁品位低（53.86%），渣量大（415kg/t），使煤气利用率低（43.96%），高炉操作难度增大；要求炉前渣铁要及时放出、放净，没有铁前高炉憋疯的现象，促进了实现高喷煤比（173kg/t）操作。
5）重视焦炭M10的数据应小于7.0%，它对高炉影响很大，是抗碎指标。
影响炉料透气性，煤气利用率、喷煤比的数值。
6）目前，我国高炉已不追求高喷煤比，宝钢、太钢等企业大型高炉已把喷煤比降下来了。
追求经济喷煤比、经济燃料比，取得炼铁最佳经济效益。
我认为，在一般炉料质量条件下，喷煤比不应低于130kg/t。
提高喷煤比仍是我国炼铁技术发展的方向，有显著的经济效益。
宣钢和邯宝的高炉煤比较低，是不经济的。
7）目前，大多数高炉的煤气利用率没达到最佳水平，大型高炉的煤气利用率应在50%左右。
取决于炉料的透气性和高炉操作（主要是布料技术）水平。
这是高炉降低燃料比的重要手段之一。
8）提高炉料结构中球团矿配比是优化炉料结构的大方向，最近有所下降。
主要是球团矿比烧结矿贵，放空了6600万吨/年球团生产能力。
要进行科学分析：
表3 2012年我国22家钢铁企业球团矿与烧结矿生产成本对比表。