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热制度是指在工艺操作制度上控制高炉内热状态的方法的总称。热状态是用热量是否充沛、炉温是否稳定来衡量,即是否有足够的热量以满足冶炼过程加热炉料和各种物理化学反应,渣铁的熔化和过热到要求的温度。高炉生产者特别重视炉缸的热状态,因为决定高炉热量需求和燃料比的是高炉下部,所以常用说明炉缸热状态的一些参数作为热制度的指标。
传统的表示热制度的指标是两个。一个是铁水温度,正常生产是在1350~1550℃之间波动,一般为1450℃左右,俗称“物理热”。另一个指标是生铁含硅量,因硅全部是直接还原,炉缸热量越充足,越有利于硅的还原,生铁中含硅量就高,所有生铁含硅量的高低,在一定条件下可以表示炉缸热量的高低,俗称“化学热”。在工厂无直接测量铁水温度的仪器时,铁水含硅量成为表示热制度的常用指标。在现代冶炼条件下炼钢铁的含硅量应控制在0.3%~0.5%,铁水温度不低于1450℃(中小高炉)~1470℃(大高炉)。
在现代高炉上(包括300立方米级高炉)都装备有计算机,并配以成熟的数学模型、甚至专家系统,在热制度的指标温度和热量两个方面,采用燃烧带的理论燃烧温度(t理)和燃烧带以外的焦炭被加热达到的温度(tc,也称炉热指数),表示稳定状况,采用临界热贮量(ΔQ临)表示热量状况。一般t理控制在2050~2300℃,而tc应达到(0.7~0.75)t理,ΔQ临应在630kj/kg(生铁)以上。
专家系统定义:(工艺计算,15分钟)
TQ=Q1+Q2-(Q3+Q4+Q5+Q6)[MJ/ton hot metal]
Q1鼓风显热(热风温度)sensible heat of hot blast(blast temperature)
Q2风口前焦炭燃烧热 coke combustion heat in front of tuyere(o2+2c=2co)
Q3湿分分解吸热 cracking heat of moisture
Q4炭素熔损反应吸热 solution loss carbon reaction heat (co2+c=2co)
Q5高炉下部热损失 heat loss in lower part BF,above tuyeres to middle shaft
Q6喷吹煤分解吸热 pulverised coal(PCI)(2CxHx+2O2=2CO+H2)cracking heat
热状态指数(TQR)与炉温、铁水温度有关,反应动作:风温、风量、焦比、附加焦、小时煤量、小时富氧量等。
(责任编辑:zgltw)