高爐熱量有效利用系數(shù)簡介

高爐熱量有效利用系數(shù)是指高爐煉鐵中生產(chǎn)單位生鐵的有效熱量消耗與熱量總收入的比值，它是衡量高爐內(nèi)熱量利用程度的指標(biāo)，可通過高爐熱平衡計(jì)算得出。

高爐熱量有效利用系數(shù)用公式表示如下：

ηt=Q_有效/Q_總收入×100%

其中，熱量總收入包括燃料（焦炭和噴吹燃料）中碳氧化放出熱量（風(fēng)口前燃燒和直接還原和間接還原中的氧化），氫還原氧化物放熱和熱風(fēng)帶入熱量等；有效熱量消耗包括氧化物還原，脫硫，碳酸鹽分解，鐵水和爐渣的焓等（見高爐熱平衡）。由于熱平衡編制的方法有幾種，熱量總收入和有效熱量消耗計(jì)算有差別，因此熱量利用系數(shù)也略有差別。在現(xiàn)代高爐上按第一種熱平衡計(jì)算的ηt在90%左右，而按第二種熱平衡計(jì)算的ηt在75%～85%。這些數(shù)值說明高爐是熱量利用很好的冶煉設(shè)備。

（1）控制爐腹煤氣量指數(shù)，降低燃料比

在高利用系數(shù)生產(chǎn)時(shí)，往往易形成較高的爐腹煤氣量指數(shù)操作，而高富氧率能夠有效減少爐腹煤氣量。富氧鼓風(fēng)由于氧濃度提高，N₂量降低，單位生鐵的煤氣量減少，因而允許提高冶煉強(qiáng)度，增加產(chǎn)量。通過適當(dāng)提高富氧率和爐頂壓力，穩(wěn)定煤氣流分布，在爐腹煤氣量指數(shù)較高的情況下，實(shí)現(xiàn)操作爐型的穩(wěn)定和低燃料比生產(chǎn)，是其提高利用系數(shù)的主要措施。

（2）實(shí)現(xiàn)煤氣流的合理分布

大型高爐在低煤比高利用系數(shù)生產(chǎn)時(shí)，為了追求高的煤氣利用率，應(yīng)采取適當(dāng)抑制邊緣、開放中心的裝料制度；在高煤比、高利用系數(shù)生產(chǎn)時(shí)，在保持中心氣流暢通的情況下，應(yīng)力求發(fā)展2股氣流，以追求好的爐況穩(wěn)定性和煤氣利用率。而大型高爐在煤氣流穩(wěn)定性和煤氣利用率還未達(dá)到一定水平的情況下，不應(yīng)采取強(qiáng)制加風(fēng)或加富氧的措施來增加產(chǎn)量，而是要通過送風(fēng)參數(shù)或裝料制度的調(diào)整，在先保持煤氣流穩(wěn)定的情況下才能追求產(chǎn)量的提高。否則，會(huì)出現(xiàn)爐況不穩(wěn)定，燃料比持續(xù)攀升的現(xiàn)象，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致爐況失常。

（3）操作爐型的穩(wěn)定

大型高爐隨著利用系數(shù)的不斷提高，其操作爐型存在一個(gè)漸變的過程，在爐內(nèi)冶煉物流加快的情況下，怎樣實(shí)現(xiàn)操作爐型的有效控制，是高爐操作管理的重點(diǎn)。要實(shí)現(xiàn)合理的操作爐型，送風(fēng)制度的確立是基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)爐型趨于合理，使?fàn)t內(nèi)煤氣流和料流運(yùn)動(dòng)順利、接觸良好，煤氣的化學(xué)能和熱能利用程度高，爐襯侵蝕均勻，操作爐型主要尺寸比例與設(shè)計(jì)爐型相近而且穩(wěn)定，高爐生產(chǎn)指標(biāo)達(dá)到最佳狀態(tài)，而且高爐長壽，人們將這種狀態(tài)下的爐型稱為合理爐型 。

（4）加強(qiáng)設(shè)備和操作管理，降低休風(fēng)率

大型高爐只有實(shí)現(xiàn)高而穩(wěn)定的煤氣利用率和操作爐型的合理控制，以低燃料比生產(chǎn)來提高利用系數(shù)才是經(jīng)濟(jì)、有效的。大型高爐只有實(shí)現(xiàn)了操作爐型的合理控制，爐況的長期穩(wěn)定順行和低燃料比生產(chǎn)，才能取得利用系數(shù)的提高。

（5）確保渣鐵熱量充沛和強(qiáng)化爐前作業(yè)管理

大型高爐在進(jìn)行高利用系數(shù)生產(chǎn)時(shí)，確保渣鐵熱量充沛是爐缸活躍的基礎(chǔ)，也是改善爐前排放的先決條件，爐內(nèi)要?jiǎng)?chuàng)造條件來改善爐前排放?？梢哉f，沒有充沛的渣鐵熱量及其良好排放，就談不上大型高爐的高利用系數(shù)生產(chǎn) 。

（1）加強(qiáng)原燃料管理，穩(wěn)定焦炭質(zhì)量和礦石冶金性能，實(shí)現(xiàn)入爐原燃料綜合性能和渣型結(jié)構(gòu)的合理控制，是大型高爐實(shí)現(xiàn)高利用系數(shù)生產(chǎn)的物料基礎(chǔ)。

（2）確立合理的送風(fēng)制度，逐步提高富氧率，控制高利用系數(shù)生產(chǎn)時(shí)適當(dāng)?shù)臓t腹煤氣量指數(shù)，降低燃料比和噸鐵爐腹煤氣量，是大型高爐提高利用系數(shù)的經(jīng)濟(jì)、有效措施。

（3）隨著產(chǎn)量的提高，料速的加快，應(yīng)逐步加大礦批，以穩(wěn)定料速，根據(jù)礦批調(diào)整后煤氣流的變化輔以料制的及時(shí)調(diào)整等，實(shí)現(xiàn)煤氣流和操作爐型的有效控制，確保爐況長期穩(wěn)定順行，是提高利用系數(shù)的核心技術(shù)。

（4）加強(qiáng)設(shè)備、日常操作制度和爐前作業(yè)管理，降低休風(fēng)率，維持生產(chǎn)的持續(xù)穩(wěn)定，是大型高爐高利用系數(shù)生產(chǎn)下的物流基礎(chǔ) 。