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冶煉周期（高爐煉鐵過(guò)程中爐料停留的時(shí)間）

次瀏覽 | 更新時(shí)間：2023-05-20

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冶煉周期

高爐煉鐵過(guò)程中爐料停留的時(shí)間

冶煉周期是指高爐煉鐵過(guò)程中爐料在高爐內(nèi)的停留時(shí)間。是表征下料速度的指標(biāo)，是高爐冶煉的一個(gè)重要操作

基本信息

中文名	冶煉周期
外文名	residence time in blast furnace
拼音	yě liàn zhōu qī
定義	煉鐵時(shí)爐料在高爐內(nèi)的停留時(shí)間
類(lèi)型	冶金術(shù)語(yǔ)
表征	下料速度的指標(biāo)

收起

概述

冶煉就是用焙燒、熔煉、電解以及使用化學(xué)藥劑等方法從礦石或其他含有金屬的物料里，把有用的成分提取出來(lái)或進(jìn)一步精煉。

可通過(guò)下式計(jì)算：

冶煉周期愈小，表示爐料在爐內(nèi)停留時(shí)間愈短，高爐產(chǎn)量愈大。但冶煉周期的減少也受其他方面的影響和限制。

公示表示

用時(shí)間表示

因?yàn)?/span>

所以

式中：t ——冶煉周期，h；

V——高爐有效容積，

；

——1 t 鐵的爐料體積，

；

P——高爐日產(chǎn)量，t/d；

C——爐料在爐內(nèi)的壓縮系數(shù)，大中型高爐

，小高爐

。

此為近似公式，因?yàn)闋t料在爐內(nèi)，除體積收縮外，還有變成液相或變成氣相的體積收縮等。故它可看作是固體爐料在不熔化狀態(tài)下在爐內(nèi)的停留時(shí)間。

用料批數(shù)表示

生產(chǎn)中常采用由料線(xiàn)平面達(dá)到風(fēng)口平面時(shí)的下料批數(shù)，作為冶煉周期的表達(dá)方法。如果知道這一料批數(shù)，又知每小時(shí)下料的批數(shù)，同樣可求出下料所需時(shí)間。

式中：Nnumber ——由料線(xiàn)平面到風(fēng)口平面的爐料批數(shù)；

——每批料中礦石料的體積(包括容積的)，

；

——每批料中焦炭的體積，

。

通常礦石的堆密度取2.0～2.2

，燒結(jié)礦為1.6

，焦炭為0.45

，土焦為0.5～0.6

。

冶煉周期是評(píng)價(jià)冶煉強(qiáng)化程度的指標(biāo)之一。冶煉周期越短，利用系數(shù)越高，意味著生產(chǎn)越強(qiáng)化。冶煉周期還與高爐容積有關(guān)，小高爐料柱短，冶煉周期也短。如容積相同，矮胖型高爐易接受大風(fēng)量，料柱相對(duì)較短，故冶煉周期也較短。我國(guó)大中型高爐冶煉周期一般為6～8 h，小型高爐為3～4 h。

大型高爐從風(fēng)口到料面高度約20多米，如已知冶煉周期，也可計(jì)算下料速度(平均)。

一般大中型高爐

，

左右。

冶煉周期的綜合控制理論

現(xiàn)代電爐冶煉周期綜合控制理論是在十多年的生產(chǎn)實(shí)踐和理論研究的基礎(chǔ)上逐步形成，通過(guò)綜合、歸納、比較由中國(guó)冶金工作者提出來(lái)的。

在1993年的“第一次上海會(huì)議”上，殷瑞鈺副部長(zhǎng)在其文章中指出：“電爐冶煉在對(duì)高產(chǎn)率化數(shù)十年追求中的技術(shù)進(jìn)步始終圍繞著冶煉周期縮短這一中心而展開(kāi)”，并介紹了日本學(xué)者井口光哉提出的理論，指出電爐工序的冶煉周期與各設(shè)備和操作因素之間存在如下關(guān)系：

式中：t ——冶煉周期，min；

C——噸鋼電耗，

；

W——鋼水質(zhì)量(電爐容量)，t；

T——變壓器額定功率，kV·A；

——功率因數(shù)；

——電功率；

t——非通電時(shí)間。

按這一理論，為縮短冶煉周期，主要是要提高變壓器額定功率，采用高電壓供電。目前，歐洲一些國(guó)家仍是根據(jù)這一理論將電爐的變壓器的比功率提高到噸鋼1000～1200 kV·A，石墨電極直徑提高到750～800 mm，工作電壓超過(guò)1000 V。按照IEC指令519—4，AC爐二次電壓可高達(dá)1500V，DC爐2100 V。

經(jīng)過(guò)10年的研究與生產(chǎn)實(shí)踐，2002年傅杰等在全國(guó)電爐學(xué)術(shù)會(huì)議上提出了一組修正的計(jì)算公式：

式中：

——電爐冶煉周期(出鋼至出鋼時(shí)間)，min；

——供能時(shí)間，min；

——熱停工時(shí)間，min；

W——鋼液重量，t；

——表觀輸入電功率，kW；

——綜合電效率；

——功率因數(shù)；

——由化學(xué)熱換算成的有效電功率，kW；

——由物理熱換算成的有效電功率，kW；

C——有效電耗，kW·h/t；

——

與

為0的有效電耗，

；

——由于化學(xué)熱導(dǎo)致的節(jié)電，

；

——由于物理熱導(dǎo)致的節(jié)電，

。

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