《高炉炼铁工艺设计规范》.doc

1、1中华人民共和国国家标准 GBA GBXXX-2005高炉炼铁工艺设计规范Code for of Design of for Blast Furnace Ironmaking Technology报批稿2005-XX-XX 发布 2005-XX-XX 实施中 华 人 民 共 和 国 建 设 部 发布2前 言高炉炼铁工艺设计规范是根据建设部建标函2005124 号关于印发2005 年工程建设标准规范制订、修订计划（第二批）的通知的要求，由中国冶金建设协会组织，中冶赛迪工程技术股份有限公司（原重庆钢铁设计研究总院）会同有关单位制订的。在编制过程中，规范编制组学习了有关现行国家法律、法规、政策及标准

2、；进行了调查研究，开展了必要的专题研究和技术论证；总结了多年高炉炼铁工艺设计的经验；广泛征求了有关生产、设计、大专院校的意见，对全面贯彻高炉炼铁技术方针和疑难问题进行了反复的研讨和修改，最后经审查定稿。本规范共分 16 章，主要内容有：总则，术语，基本规定，原料、燃料和技术指标，能源和资源利用，矿槽、焦槽及上料系统，炉顶，炉体，风口平台及出铁场，高炉炉渣处理及其利用，热风炉，高炉煤气清洗及煤气余压发电，喷吹煤粉及富氧，节约用水，检测和自动化、环境保护。本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部归口管理和对强制条文的解释。由中冶赛迪工程技术股份有限公司负责具体技术内容的解

3、释。在执行本规范的过程中，请各单位注意总结经验，积累资料，随时将有关意见和建议反馈给中冶赛迪工程技术股份有限公司（重庆市渝中区双钢路一号，邮政编码 400013，传真电话：023-63548590） ，以便今后修订时参考。本规范主编单位、参编单位和主要起草人：主编单位：中冶赛迪工程技术股份有限公司参编单位：宝山钢铁股份有限公司、鞍钢新钢铁有限责任公司、中冶京诚工程技术股份有限公司、中冶南方工程技术股份有限公司、首钢设计院、鞍钢设计院、武汉钢铁（集团）公司、本溪钢铁（集团）有限责任公司、中冶华天工程技术股份有限公司、中冶东方工程技术股份有限公司、攀枝花钢铁（集团）公司主要起草人：项钟庸、陶荣尧、

4、汤清华、王 冬、彭安祥、陈映明、柳 萌、唐振炎、苏 蔚、邵诗兵、王明强、马永武、韩忠礼、汤传盛、张 勇3目 次1. 总则 12. 术语 13. 基本规定 24. 原料、燃料和技术指标 34.1 原料和燃料要求4.2 高炉技术指标5. 能源和资源利用6. 矿槽、焦槽及上料系统7. 炉顶8. 炉体9. 风口平台及出铁场10. 高炉炉渣处理及其利用11. 热风炉12. 高炉煤气净化清洗及煤气余压发电13. 喷吹煤粉及富氧13.1 喷吹煤粉13.2 富氧鼓风14. 检测和自动化15. 环境保护16. 节约用水本规范用词说明41. 总则为了贯彻科学发展观和钢铁产业发展政策 ，保证高炉炼铁工艺设计做到技术

5、先进、经济合理、节约资源、安全实用、保护环境，特制订本规范。本规范适用于高炉炼铁的新建和改造工程的工艺设计。新建高炉的准入条件，有效容积必须达到 1000m3 及以上。沿海深水港地区建设钢铁项目，高炉有效容积必须大于 3000 m3。高炉炼铁工艺设计应以精料为基础，采用喷煤、高风温、高压、富氧、低硅冶炼等炼铁技术。应全面贯彻高效、优质、低耗、长寿、环保的炼铁技术方针。高炉炼铁工艺设计除应执行本规范的规定外，尚应符合国家现行有关的标准、规范的规定。2. 术语2.0.1 高炉有效容积 effective volume of blast furnace 高炉有效高度内包容的容积（m 3） 。2.0.

6、2 高炉有效高度 effective height of blast furnace 高炉有效高度是指高炉零料线至出铁口中心线之间的垂直距离（m） 。料钟式高炉的零料线是指大钟下降下沿位置。无料钟式高炉的零料线可设置在炉喉钢砖上沿位置。出铁口中心线的定义是指设计内型的炉缸直径与出铁口通道中心线的交点为基准点引出的水平线。2.0.3 高炉有效容积利用系数 utilization coefficient of blast furnace，productivity coefficient，productivity 高炉利用系数之值等于高炉日日产量除以与与高炉有效容积之比所得的商。即以每立方米高炉有效

7、容积一昼夜的生铁产量表示。2.0.4 作业率 operation rate指高炉实际作业时间占日历时间的百分数。2.0.5 焦比 coke ratio, coke rate高炉冶炼每吨生铁所消耗的干焦炭量，也称入炉焦比。焦比等于入炉干焦炭耗用量除以生铁产量。2.0.6 煤比 coal ratio, coal rate高炉冶炼每吨生铁所消耗的煤粉量。煤比等于煤粉耗用量除以生铁产量。52.0.7 小块焦比 coke nut ratio, coke nut rate 高炉冶炼每吨生铁所消耗的干小块焦炭量。小块焦比等于入炉干小块焦炭耗用量除以生铁产量。2.0.8 燃料比 fuel ratio, fue

8、l rate高炉冶炼每吨生铁所消耗的燃料总用量。包括入炉焦比、煤比、小块焦比等之和。2.0.9 炼铁工序单位能耗 heat consumption per ton hot metal 高炉冶炼每吨生铁所消耗的各种能源量。炼铁工序单位能耗包括工序耗用的燃料和动力等能源总量，折算成标准煤的消耗量。计算时应扣除回收二次能源外供量、利用余热外供量和利用余能外供量。工序能耗可根据热能平衡表取得。炼铁工序单位能耗等于炼铁工序净耗能量除以生铁产量。2.0.10 富氧率 oxygen enrichment 富氧后鼓风中氧气含量增加的百分数。3. 基本规定3.0.1 高炉应分为 1000m3、2000 m3、3

9、000 m3、4000 m3、5000 m3 炉容级别。每个级别应代表一个高炉有效容积范围。3.0.2 高炉炼铁工艺设计，应按本规范的要求落实原料、燃料的质量和供应条件。3.0.3 高炉炉容应大型化，新建高炉车间或炼铁厂的最终规模宜建设为 23 座高炉。3.0.4 高炉炼铁工艺设计应结合国情、厂情进行多方案比较，经综合分析后，提出推荐方案。3.0.5 高炉炼铁工艺设计，必须设置副产物和能源的回收利用设施。节能、降耗和环保设施应与高炉主体工程同时设计，同时施工，同时投产。3.0.6 新建或改建的高炉及其附属设施应执行国家关于废气、废水、固体废弃物、噪声等有关规定和法规，实现废弃物的资源化。3.0

10、.7 在选择高炉设备时应提高设备的可靠性和监控水平，为提高生产管理、技术管理，提高劳动生产率、设备的维护、保养和长寿创造条件。3.0.8 熔融状态的铁水、熔渣宜采用铁路或厂区道路运输。进入高炉的固体物料和运出的物料宜采用胶带运输。4. 原料、燃料和技术指标4.1 原料和燃料要求4.1.1 入炉原料应以烧结矿和球团矿为主。应优先采用高碱度烧结矿，搭配酸性球团6矿或部分块矿，在高炉中不应宜加熔剂。4.1.2 入炉原料含铁品位及熟料率，应符合表 4.1.2 的规定。表 4.1.2 入炉原料含铁品位及熟料率的要求炉容级别(m 3) 1000 2000 3000 4000 5000平 均 含 铁 56%

11、 58% 59% 59% 60%熟 料 率 85% 85% 85% 85% 85%注：平均含铁的要求不包括特殊矿。4.1.3 烧结矿质量应符合表 4.1.3 的规定。表 4.1.3 烧结矿质量要求炉容级别(m 3) 1000 2000 3000 4000 5000铁 份 波 动 0.5% 0.5% 0.5% 0.5% 0.5%碱 度 波 动 0.08 0.08 0.08 0.08 0.08铁份和碱度波动的达标率80 85 90 95 98含 FeO 9.0% 8.8% 8.5% 8.0% 8.0%FeO 波 动 1.0% 1.0% 1.0% 1.0% 1.0%转 鼓 指 数+6.3mm71 7

12、4 77 78 78注：碱度为 CaO/SiO2。4.1.4 球团矿质量应符合表 4.1.4 的规定。表 4.1.4 球团矿质量要求炉容级别(m 3) 1000 2000 3000 4000 5000含 铁 量 63% 63% 64% 64% 64%转鼓指数+6.3mm 89% 89% 92% 92% 92%耐磨指数-0.5mm 5% 5% 4% 4% 4%7常温耐压强度(N/个球) 2000 2000 2000 2500 2500低温还原粉化率+3.15mm 85% 85 89% 89% 89%膨 胀 率 15% 15% 15% 15% 15%铁 分 波 动 0.5% 0.5% 0.5% 0

13、.5% 0.5%注：不包括特殊矿石除外。4.1.5 入炉块矿质量应符合表 4.1.5 的规定。表 4.1.5 入炉块矿质量要求炉容级别(m 3) 1000 2000 3000 4000 5000含 铁 量 62% 62% 64% 64% 64%热爆裂性能 1% 1% 1%铁 分 波 动 0.5% 0.5% 0.5% 0.5% 0.5%4.1.6 原料粒度的要求应符合表 4.1.6 的规定。表 4.1.6 原料粒度要求烧结矿 块矿 球团矿粒度范围(mm) 550 粒度范围(mm) 530 粒度范围(mm) 61850mm 8% 30mm 10% 918mm 85%5mm 5% 5mm 5% 6m

14、m 5%注：石灰石、白云石、萤石、锰矿、硅石粒度应与块矿粒度相同。4.1.7 焦炭质量应符合表 4.1.7 的要求规定。表 4.1.7 焦炭质量要求炉容级别(m 3) 1000 2000 3000 4000 5000M40 78% 82% 84% 85% 86%M10 8.0% 7.5% 7.0% 6.5% 6.0%反应后强度 CSR 58% 60% 62% 65% 66%反应性指数 CRI 28% 26% 25% 25% 25%8焦炭灰分 13% 13% 12.5% 12% 12%焦炭含硫 0.7% 0.7% 0,7% 0.6% 0.6%焦炭粒度范围(mm) 7520 7525 7525 7

15、525 7530大于上限 10% 10% 10% 10% 10%小于下限 8% 8% 8% 8% 8%4.1.8 高炉喷吹用煤应根据资源条件进行选择。喷吹煤质量应符合表 4.1.8 的要求规定。表 4.1.8 喷吹煤质量要求炉容级别(m 3) 1000 2000 3000 4000 5000灰分 Aad 12% 11% 10% 9% 9%含硫 St,ad 0.7% 0.7% 0.7% 0.6% 0.6%4.1.9 入炉原料和燃料应控制有害杂质量。其控制制宜符合表 4.1.9 的要求规定。表 4.1.9 入炉原料和燃料有害杂质量控制值（ kg/t）K2O+Na2O 3.0Zn 0.15Pb 0.

16、15As 0.1S 4.0Cl 0.64.2 高炉技术指标4.2.1 高炉的设计年平均利用系数、燃料比和焦比应符合表 4.2.1 的要求。表 4.2.1 设计年平均利用系数、燃料比和焦比炉容级别(m 3) 1000 2000 3000 4000 5000设计年平均利用系数(t/(m 3.d) 2.02.4 2.02.35 2.02.3 2.02.3 2.02.259设计年平均燃料比(kg/t) 520 515 510 505 500设计年平均焦比(kg/t) 360 340 330 310 310注：表中不包括特殊矿石炼铁的设计指标。4.2.2 高炉设计年作业率宜取为 96%。高炉设计年产量应

17、按下式计算：高炉设计年产量(t)高炉有效容积（m 3）设计年平均利用系数（ t/（m 3.d） ）设计年作业率 年日历日数（d） (4.2. 241)4.2.3 高炉最高设备能力应按正常设计年平均利用系数增加 0.10.2 t/(m3.d)预留。大于或等于 2000m3 高炉最高设备能力不应超过 2.5 t/(m3.d)。4.2.4 炼铁工序单位能耗应符合表 4.2.4 的规定。表 4.2.4 炼铁工序单位能耗炉容级别(m 3) 1000 2000 3000 4000 5000炼铁工序单位能耗 (kgce/t) 430 425 420 415 410注：表中不包括特殊矿石炼铁的设计指标。4.2

18、.5 高炉鼓风流量应根据高炉物料平衡计算确定。当不富氧时，冶炼每吨生铁消耗风量值宜采用符合表 4.2.5 的规定数值。 （此修改可否？）表 4.2.5 冶炼每吨生铁消耗的风量值(不富氧)燃料比(kg/t) 540 530 520 510 500消耗风量 (m3/t) 1310 1270 1240 1210 1180注：耗风量为标准状态。4.2.6 在选择鼓风机时，应符合下列要求：(1) 确定正常入炉风量应按设计的高炉产量、燃料比，以及由富氧率折算的每吨生铁消耗风量来确定鼓风机的正常作业点。(2) 在确定高炉最大入炉风量时，应适当提高高炉的燃料比，或降低富氧率来计算鼓风机的最大入炉风量。如果采用

19、鼓风机前富氧还要应考虑氧气通过鼓风机的量。(3) 计算鼓风机的最大标准风量时，如果热风炉换炉采取定风压操作时，还要还应考虑增加的充风量。该点应为鼓风机的最大能力点。原则上？不考虑漏风损失，以避免10设备能力的过度富裕，造成浪费。如未果没有考虑热风炉的充风量，则 3000m3 及以上高炉的鼓风漏风损失应小于 1.5%；小于 3000m3 高炉应小于 2%。4.2.7 鼓风机的出口压力应能满足高炉炉顶压力、炉内料柱阻力损失和送风系统阻力损失的要求。4.2.8 高炉均应采用高压操作，高炉的炉顶设计压力值宜采用表 4.2.8 的数据规定。表 4.2.8 高炉的炉顶设计压力值炉容级别(m 3) 1000

20、 2000 3000 4000 5000炉顶设计压力(kPa) 200 200250 220280 250300 280300注：压力为表压。4.2.9 对高炉的料柱阻力损失、送风系统阻力损失及高炉鼓风机出口压力值宜采用符合表 4.2.9 的规定数值。表 4.2.9 高炉的料柱阻力损失和、送风系统阻力损失及高炉鼓风机出口压力值炉容级别 (m3) 1000 2000 3000 4000 5000料柱阻损 (MPa) 0.120.14 0.140.16 0.160.18 0.180.20 0.190.23送风系统阻损(MPa) 0.025 0.025 0.03 0.035 0.035炉顶压力 (M

21、Pa) 0.20 0.200.25 0.220.28 0.250.30 0.280.30鼓风机出口压力(MPa) 0.340.37 0.360.44 0.400.49 0.450.54 0.490.57注：1 如果冷风管道长度较长，应适当增加送风系统阻力损失。2 压力为表压。4.2.10 在最终确定鼓风机最高出口压力时，还宜增加风压的波动值。小于或等于3000m3 级高炉可提高 0.02MPa？报批稿中是 0.03MPa， 4000 m3 及以上高炉可提高0.04MPa。5. 能源和资源利用5.0.1 高炉炼铁设计应采取资源和能源的“减量化”措施，并从整个企业的能源介质、煤气平衡角度考虑，采取节约资源和能源的措施。