炼铁高阶段设计技术经济指标.docx

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炼铁高阶段设计技术经济指标

高阶段设计技术经济指标

第2册炼铁专业

目录

1编写说明

2主要技术经济指标

2.1有效容积利用系数及日产量

2.2平均作业率及休风率

2.3燃料比、焦比及煤比

2.4综合冶炼强度

2.5入炉干风量及高炉煤气发生量

2.6富氧

2.7热风温度

2.8鼓风湿度

2.9风口处风压及炉顶压力

2.10煤气发生量

2.11矿比及渣比

2.12劳动生产率

2.13炼铁工序能耗

3主要动力消耗指标

3.1氧气

3.2氮气

3.3高炉煤气及焦炉煤气

3.4蒸汽

3.5压缩空气

3.6电

3.7水

4主要产品、副产品产量及主要原燃料、辅料消耗量

4.1主要产品、副产品产量

4.1.1生铁年产量

4.1.2炉渣年产量

4.1.3高炉煤气发生量

4.1.4煤气灰年产量

4.1.5矿粉年产量

4.1.6碎焦年产量

4.2主要原燃料、辅料消耗量

4.2.1矿石年消耗量

4.2.2冶金焦年消耗量

4.2.3喷吹用煤粉年消耗量

4.2.4石灰石年消耗量

4.2.5炮泥、沟泥年消耗量

5基本建设经济指标（参考资料）

5.1投资

5.2设备重量

5.3设备装机电容量

5.4车间（厂）占地面积

5.5车间（厂）定员

5.6耐火材料用量

5.7钢材用量

5.8水泥用量

附录1.大型高炉拟采用的新技术

附录2.对高炉用原燃料理化性能要求

附录3.高炉系统包括范围

附录4.代号

1.编写说明

本“指标”系根据院里要求并结合我专业具体情况和可能进行编写的。

为便于选用，现对本“指标”的编写作如下说明。

1.1本“指标”是按新建、改建的≥1000m3的高炉编写的；

1.2高炉按70～80年代的装备水平设计，采用各项行之有效的新技术、较高的自动化水平，同时考虑必要的环保措施，拟采用的新技术见附录1；

1.3“指标”系按高炉系统（即包括系统的辅助、公用设施在内）编写的，高炉系统包括范围见附录3；

1.4本“指标”是以贯彻精料方针为基础而编写的，对各种原燃料理化性能的要求参见附录2；

1.5本“指标”的编写，尽量参考国内外有代表性高炉的先进指标，并尽可能提出今后选用数据，但对于某些数据不全，数据范围较大者只列出部分国内外实例供选用参考；

1.6在作设计时，应根据具体情况、条件的变化，对各项指标进行适当调整。

2.主要操作技术指标

2.1有效容积利用系数（K）及日产量（P）

设计年平均Ka=2.0～2.3（t/m3·d）;Pa=（2.0～2.3）Vu（t/d）

作业率为100%时，P100=Pa/年平均作业率（t/d）

设备设计最大Kmax=2.3～2.6（t/m3·d）

Pmax=（2.3～2.6）Vu（t/d）=1.1Pa

2.2年平均作业率及休风率

2.2.1当去掉大、中修时间时

年平均作业率：

97～99%（355～360天/年）

年平均休风率：

1～3%

2.2.2当考虑大、中修时间在内时（设计计算一代年平均产量用）

一代年平均作业率：

93～95%

一代年平均工作天数：

340～345天

注：

（1）年平均作业率=（年规定工作时间-年休风时间）/年规定工作时间

（2）休风率=年休风时间/年规定工作时间

（3）年规定工作时间=日历时间-大中修时间

（4）休风时间包括计划小修及各种非计划休风时间

年日历时间-一代平均大中修时间-年平均休风时间

（5）一代年平均作业率=------------------------------------------------

年日历时间

2.3燃料比、焦比及煤比

≥3000m3级

1000～3000m3

月平均最佳

燃料比（kg/t-P）

490

500

480

焦比（kg/t-P）

390

400

360

煤比（kg/t-P）

100

100

120

折算焦比（kg/t-P）

470～480

480～490

460～470

注：

（1）上表数值均为入炉值，没包括损失在内；

（2）设计喷煤能力按120～150kg/t-P计，煤粉置换比按0.8～0.9计。

（3）上表数字主要参考首钢条件制定，设计时应根据具体条件进行计算调整。

2.4综合冶炼强度

年平均综合冶强Ιa=1.0～1.1（t/m3·d）

月平均最高冶强1.2～1.25（t/m3·d）

风机设计能力Imax=1.3～1.35（t/m3·d）

（可按月平均最高乘1.1考虑）

2.5入炉干风量（UB）及高炉煤气发生量（UBG）

2.5.1入炉干风量：

一般为1100～1350（Nm3/t-P）

具体计算：

UB=I·U/K（Nm3/t-P）

或VB=VuI·U/1440（Nm3/min）

U:

每吨燃料耗风量，一般可取2400～2700Nm3/t,此值与燃料成分、燃料比、生铁含量、氮在鼓风及煤气中含量及炉顶煤气成分等有关，其近似值计算公式如下：

（Rz×Cr）-Ct

U=------------------------------×1000（Nm3/t）

0.536×（CO2+CO+CH4）·Rz·a

式中：

Rz：

燃料比（t/t）

Cr：

燃料平均固定碳含量（%），一般为84～85%；

Ct：

生铁中碳含量（%），一般为3～4%；

a：

氮在空气与煤气中含量比，一般选1.3～1.45；

CO2、CO、CH4：

煤气中此三种组分的含量（%），其和一般为～40%。

大型高炉漏风损失按3～8%计算。

2.5.2高炉煤气发生量：

VBG

一般VBG=（1.4～1.45）VB（Nm3/min）

或1550～1900Nm3/t-P

高炉煤气发热值为700～800Kcal/Nm3（2930～3349KJ/Nm3）

宝钢高炉（2×4063m3）：

VBG=1540～1640Nm3/t-P

煤气发热值为780±50Kcal/Nm3（3266±209KJ/Nm3）

2.6富氧、富氧率（Φ2）

2.6.1利用余氧时，根据具体情况而定。

2.6.2设专机供氧时，富氧率一般≤3%，设备最大能力按4%设计。

富氧量：

VO2=（60×VB·Φ2）/（α-0.21）（Nm3/h）

式中α:

氧气纯度（%），一般为99.5%

反算富氧率：

Φ2=[VO2×（α-0.21）]/（60×VB）（%）

注：

VB为不富氧时之鼓风量，设富氧后鼓风体积（风量加氧量）不变。

2.7热风温度TB

2.7.1新建高炉：

设计操作风温1200℃（年平均），

设计最高风温1250～1300℃。

2.7.2现有热风炉改造后：

设计操作风温≥1100℃（年平均），

设计最高风温≥1200℃。

有条件的厂，热风炉大修也应按新建高炉风温标准进行设计。

2.8鼓风湿度WB（g/Nm3）

2.8.1加湿鼓风操作时，鼓风湿度原则上应按当地季节平均最高大气湿度确定。

宝钢：

30g/Nm3。

2.8.2沿海及南方大气湿度大，而且波动较大的地区可设脱湿鼓风设施。

宝钢：

全年平均鼓风湿度按10g/Nm3设计。

脱湿机能力按全年可能稳定的湿度设计。

宝钢按全年平均脱湿5g/Nm3，夏季最大脱湿9g/Nm3考虑。

2.9风口处风压（PB）及炉顶压力（PT）

PB与PT应根据高炉大小选定合适值，并分别选定设备设计值及年平均操作值。

1000～2000

＞2000～3000

＞3000

炉顶压力

（kg/cm2）

设计

2.0～2.5

2.0～2.5

2.5～3.0

年平均操作

1.5～2.0

1.5～2.0

2.0～2.5

风口前风压

（kg/cm2）

设计

3.2～3.9

3.4～4.3

4.3～5.2

年平均操作

2.7～3.4

2.9～3.8

3.8～4.7

料柱阻损（kg/cm2）

1.2～1.4

1.4～1.8

1.6～2.2

送风系统阻损（kg/cm2）

0.2

0.2

0.2

注：

1kg/cm2=1.013bar≈1bar=105Pa

2.10煤气发生量

使用过筛矿的高压高炉一般为10～20kg/t-P。

宝钢设计：

10kg/t-P；

日本大型高炉：

8～15kg/t-P；

首钢新2#高炉（1327m3）:

10～15kg/t-P.

2.11矿比及渣比

2.11.1矿比：

首钢：

1650～1680kg/t-P；

宝钢：

1645kg/t-P；

日本高炉：

160～1660kg/t-P。

2.11.2渣比：

首钢：

330～350kg/t-P；（国内先进）

宝钢：

320kg/t-P；

日本高炉：

270～330kg/t-P；

国内重点：

一般为500～550kg/t-P。

2.12劳动生产率：

与高炉大小、装备水平及管理水平等有关。

1980年1981年1982年

国内重点企业平均（吨/人·年）130213541282

首钢最高：

2632吨/人·年（1980年）

武钢最高：

2239吨/人·年（1979年）

鞍钢最高：

2873吨/人·年（1979）

唐钢方案（1984年）：

2554吨/人·年（2×1200m3）

太钢规划（1982年）：

3906吨/人·年（1×1800m3）

马钢及梅山建厂报告：

3804吨/人·年（1984年，1×2500m3）

宝钢高炉设计：

14700吨/人·年（2×4063m3）

苏联各级高炉劳动生产率的比值关系（以2000m3高炉为100）

2000m32700m35000m3

劳动生产率比值：

100123200

根据我国劳动组织、生产管理、行政系统的具体情况，建议各级高炉选用的劳动生产率（吨/人·年）：

1000m3级2000m3级3000m3级4000m3级

劳动生产率：

2500～30003000～40004000～50006000～7000

2.13炼铁工序能耗（kg标准煤/t-P）

1979年

1980年

1981年

1982年

1983年

1984年

梅山

424

481

477

483

首钢

521

510.4

483

482

479

武钢

522

503

499

504

首钢新2#

452.2

455.1

423.8

（一季）

首钢全厂1983年4月平均：

462.7kg标准煤/t-P；

太钢规划（1983年）：

441kg标准煤/t-P。

世界主要产钢国（日本、美国、英国、西德、法国）炼铁工序能耗多小于450kg标准煤/t-P，一般为340～500kg标准煤/t-P。

冶金部（81）冶能字第1381号通知炼铁工序节约能源的规定（试行）划分的等级如下：

能耗等级一等二等三等

工序能耗，kg标准煤/t-P≤490≤530≤580

新设计的大型高炉应根据各项能源消耗收支进行计算。

一般可取440～490kg标准煤/t-P。

3.主要动力消耗指标

3.1氧气

3.1.1一般用氧量：

0.1～0.2Nm3/t-P.

3.1.2富氧鼓风时：

按富氧率计算出富氧量（Nm3/h），再按小时产铁量计算出氧气单耗（Nm3/t-P）（参见操作指标富氧部分）。