高炉经济炉型的探讨与实践

臧向阳 

2018年5月28日     广东珠海

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经济炉型的设想

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经济炉型的论证

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日钢炉型改造实践

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应用效果分析

一、经济炉型的设想

◆高炉大型化是绿色炼铁、低碳发展的必然趋势，面临两个突出问题：

1、高炉大型化与资源之间的矛盾，一方面优质资源尤其是焦煤资源不断减少，另一方面大量低品质资源得不到充分利用； 

2、过分精料与生铁成本的矛盾，大型高炉在精料上付出的成本，难以在指标改善上全部收回来，导致了大型高炉生铁成本偏高。

传统的高炉炉型设计炉腰、炉喉与炉缸尺寸比例不协调，存在有效高度增长过快，对原燃料要求苛刻等缺陷。故提出了经济炉型设计的思路和方向，以探讨高炉炉型的合理设计，降低高炉对原燃料条件的依赖程度，实现经济炼铁。

◆日通过在原地大修改造的中小高炉进行了“经济炉型”理念的实践，并在生产实际中取得了良好的效果，供大家分享。

二、经济炉型的论证

高炉炉腹煤气量指数XBG 的采用，抓住了高炉冶炼的核心，统一了各炉容级别高炉强化冶炼的评价标准，为高炉设计确立了新的设计理念，为高炉生产提供了新的理论指导，改变了过去过分倚重冶炼强度作为衡量高炉生产优劣、确定高炉设备能力、设计高炉的错误倾向。

根据资料，经济技术指标较好的大高炉，炉腹煤气指数在58～68左右。

小高炉，如日钢高炉，炉腹煤气量指数在90左右，也取得了良好的经济技术指标。

同时也发现相同原燃料条件，不同内型高炉，炉腹煤气量指数也会有较大差异，这主要是不同内型高炉炉缸以上部分炉腰、炉喉等炉型参数不协调造成的，炉腰是主要限制性环节。

  从炉型设计角度来降低炉料下降阻力(△P)有两个方面：

①降低有效高度

块状带、软融带、低落带煤气上升阻力与其高度成正比。

②降低炉内煤气流速

块状带和软融带炉料下降所受阻力同炉内煤气流速的1.7次方成正比，软融带所受阻力与煤气流速1次方和3次方成正向关系。

①生产上主要通过改善原燃料条件、匹配各项操作制度实现煤气合理分布等措施提高煤气利用率。

②设计上主要通过经济炉型设计保障煤气在炉内合理停留时间提高煤气利用，即能够满足煤气与炉料间热交换与还原反应的需求，还要避免煤气停留时间过长造成炉容浪费。