[科普中国]-高炉热量有效利用系数-

简介

高炉热量有效利用系数是指高炉炼铁中生产单位生铁的有效热量消耗与热量总收入的比值，它是衡量高炉内热量利用程度的指标，可通过高炉热平衡计算得出。

高炉热量有效利用系数公式高炉热量有效利用系数用公式表示如下：

ηt=Q有效/Q总收入×100%

其中，热量总收入包括燃料（焦炭和喷吹燃料）中碳氧化放出热量（风口前燃烧和直接还原和间接还原中的氧化），氢还原氧化物放热和热风带入热量等；有效热量消耗包括氧化物还原，脱硫，碳酸盐分解，铁水和炉渣的焓等（见高炉热平衡）。由于热平衡编制的方法有几种，热量总收入和有效热量消耗计算有差别，因此热量利用系数也略有差别。在现代高炉上按第一种热平衡计算的ηt在90%左右，而按第二种热平衡计算的ηt在75%～85%。这些数值说明高炉是热量利用很好的冶炼设备。1

提高高炉热量利用系数的操作技术（1）控制炉腹煤气量指数，降低燃料比

在高利用系数生产时，往往易形成较高的炉腹煤气量指数操作，而高富氧率能够有效减少炉腹煤气量。富氧鼓风由于氧浓度提高，N2量降低，单位生铁的煤气量减少，因而允许提高冶炼强度，增加产量。通过适当提高富氧率和炉顶压力，稳定煤气流分布，在炉腹煤气量指数较高的情况下，实现操作炉型的稳定和低燃料比生产，是其提高利用系数的主要措施。

（2）实现煤气流的合理分布

大型高炉在低煤比高利用系数生产时，为了追求高的煤气利用率，应采取适当抑制边缘、开放中心的装料制度；在高煤比、高利用系数生产时，在保持中心气流畅通的情况下，应力求发展2股气流，以追求好的炉况稳定性和煤气利用率。而大型高炉在煤气流稳定性和煤气利用率还未达到一定水平的情况下，不应采取强制加风或加富氧的措施来增加产量，而是要通过送风参数或装料制度的调整，在先保持煤气流稳定的情况下才能追求产量的提高。否则，会出现炉况不稳定，燃料比持续攀升的现象，严重时导致炉况失常。

（3）操作炉型的稳定

大型高炉随着利用系数的不断提高，其操作炉型存在一个渐变的过程，在炉内冶炼物流加快的情况下，怎样实现操作炉型的有效控制，是高炉操作管理的重点。要实现合理的操作炉型，送风制度的确立是基础。在设计炉型趋于合理，使炉内煤气流和料流运动顺利、接触良好，煤气的化学能和热能利用程度高，炉衬侵蚀均匀，操作炉型主要尺寸比例与设计炉型相近而且稳定，高炉生产指标达到最佳状态，而且高炉长寿，人们将这种状态下的炉型称为合理炉型2。

（4）加强设备和操作管理，降低休风率

大型高炉只有实现高而稳定的煤气利用率和操作炉型的合理控制，以低燃料比生产来提高利用系数才是经济、有效的。大型高炉只有实现了操作炉型的合理控制，炉况的长期稳定顺行和低燃料比生产，才能取得利用系数的提高。

（5）确保渣铁热量充沛和强化炉前作业管理

大型高炉在进行高利用系数生产时，确保渣铁热量充沛是炉缸活跃的基础，也是改善炉前排放的先决条件，炉内要创造条件来改善炉前排放。可以说，没有充沛的渣铁热量及其良好排放，就谈不上大型高炉的高利用系数生产3。

结语（1）加强原燃料管理，稳定焦炭质量和矿石冶金性能，实现入炉原燃料综合性能和渣型结构的合理控制，是大型高炉实现高利用系数生产的物料基础。

（2）确立合理的送风制度，逐步提高富氧率，控制高利用系数生产时适当的炉腹煤气量指数，降低燃料比和吨铁炉腹煤气量，是大型高炉提高利用系数的经济、有效措施。

（3）随着产量的提高，料速的加快，应逐步加大矿批，以稳定料速，根据矿批调整后煤气流的变化辅以料制的及时调整等，实现煤气流和操作炉型的有效控制，确保炉况长期稳定顺行，是提高利用系数的核心技术。