【国家标准(GB)】 高炉炼铁工艺设计规范(附条文说明)

中华人民共和国国家标准
高炉炼铁工艺设计规范
Code for design of blast furnace ironmaking technologyGB50427-2008
主编部门：中国治金建设协会
批准部门：中华人民共和国建设部施行日期：2008年7月1日
中国计划出版社
2008北京
中华人民共和国建设部公告
第785号
建设部关于发布国家标准
《高炉炼铁工艺设计规范》的公告现批准《高炉炼铁工艺设计规范》为国家标准，编号为GB50427--2008，自2008年7月1日起实施。其中，第6.0.11、13.1.1、15.0.4、16.0.7条为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部标准定额研究所组织中国计划出版社出版发行。
中华人民共和国建设部
二〇〇八年一月十四日
本规范是根据建设部建标函[2005]124号文《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，由中治赛迪工程技术股份有限公司（原重庆钢铁设计研究总院）会同有关单位共同编制而成的。
本规范在编制过程中，规范编制组学习了有关现行国家法律、法规、政策及标准；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，检测和自动化，环境保护，节约用水。
本规范以黑体字标志的条文为强制性条文，必须严格执行。本规范由建设部负责管理和对强制性条文的解释，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释。本规范在执行过程中，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（地址：重庆市渝中区双钢路一号，邮政编码：400013），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：中治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
基本规定
原料、燃料和技术指标
原料和燃料要求·
高炉技术指标
能源和资源利用
矿槽、焦槽及上料系统
风口平台及出铁场
高炉炉渣处理及其利用
热风炉
高炉煤气净化及煤气余压发电
喷吹煤粉及富氧
喷吹煤粉
富氧鼓风
检测和自动化
环境保护
节约用水
本规范用词说明
附：条文说明
（10）
（12）
（13）
（15）
（17）
(18）
(20）
（21）
（21）
（22）
(23）
（24）
（26）
(27）
（29）
1.0.1为贯彻科学发展观和《钢铁产业发展政策》，保证高炉炼铁工艺设计做到技术先进、经济合理、节约资源、安全实用、保护环境，制定本规范。
1.0.2本规范适用于高炉炼铁的新建和改造工程的工艺设计。1.0.3新建高炉的有效容积必须达到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3000m2。1.0.4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。
1.0.5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标准、规范的规定。2术
2.0.1高炉有效容积effectivevolumeofblastfurnace高炉有效高度内包容的容积。
2.0.2高炉有效高度effectiveheight of blast furnace指高炉零料线至出铁口中心线之间的垂直距离。2.o.3高炉有效容积利用系数utilizationcoefficientofblastfurnace, productivity coefficient, productivity高炉日产量与高炉有效容积之比。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cokeratio，coke rate高炉冶炼每吨生铁所消耗的干焦炭基，也称人炉焦比。2.0.6煤比coal ratio,coal rate高炉冶炼每吨生铁所消耗的煤粉量。2.o.7小块焦比cokenut ratio，cokenut rate高炉冶炼每吨生铁所消耗的干小块焦炭量。2.0.8燃料比fuel ratio，fuel rate高炉冶炼每吨生铁所消耗的焦炭、煤粉、小块焦炭等燃料的总和。
2.0.9炼铁T.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，包括工序耗用的燃料和动力等能源的总消耗量。炼铁工序单位能耗等于炼铁工序消耗能量除以生铁产量。
2.0.10富氧率
oxygenenrichment
富氧后鼓风中氧气含量增加的百分数。.2.
3基本规定
3.0.1高炉应分为1000m*，2000m2，3000m2，4000m、5000m2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为2～3座。
3.0.4高炉炼铁T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、噪声等有关法规和规定。3.0.7在选择高炉设备时应提高设备的可靠性和监控水平。3.0.8熔融状态的铁水、熔渣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。3
原料、燃料和技术指标
原料和燃料要求
入炉原料应以烧结矿和球团矿为主。应采用高碱度烧结矿，搭配酸性球团矿或部分块矿，在高炉中不宜加人熔剂，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
炉容级别(m)
平均含铁
熟料率
入炉原料含铁品位及熟料率要求2000
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)
铁分波动
碱度波动
铁分和碱度
波动的达标率
含Feo
Fe波动
转鼓指数
≤±0. 5%
≤±0.08%
≥80%
≤±1. 0%
≥68%
注：碱度为（a()/Si()。
≤±0.5%
≤±0.08%
≥85%
≤±1.0%
≥72%
≤±0.5%
≤±0.08%
≤±1. 0%
≥76%
球困矿质量应符合表4.1.4的规定4000
≥85%
≤±0.5%
≤±0.08%
≥95%
≤±1.0%
≥78%
≥60%
≤±0.5%
≤±0.08%
≥98%
≤±1.0%
炉容级别(m2）
含铁量
转数指数+6.3mm
耐磨指数-0.5mm
常温耐压强度（N/个球）
低温还原粉化率
膨账车
铁分波动
注：不包括特殊矿石。
≥63%
≥86%
≥2000
≤15%
≤±0. 5%
球团矿质量要求
≥63%
≥89%
≥80%
≤15%
≤±0.5%
≥85%
≤15%
≤±0.5%
人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(m2）
含铁量
热爆裂性能
铁分波动
≥62%
≤±0.5%
≥62%
≤±0.5%
≥64%
≤±0.5%
原料粒度应符合表4.1.6的规定。表4.1.6
粒度范围（mm）
粒度大于50mm
粒度小于5mm
原料粒度要求
粒度范围（mm）
拉度大于30mm
≤10%
粒度小于5mm
≥64%
≥92%
≥2500
≥89%
≤15%
≥64%
≥92%
≤15%
≤±0.5%
≤±0. 5%
粒度范围（mm）
粒度9~18mm
粒度小于6mm
注：石灰石、白云石、董石、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的规定。4000
≥64%
≤±0.5%
≥64%
≤±0.5%
≥85%
炉窄级别(m)
反应后强度（'SR
反应性指数(RI
焦炭灰分
焦炭含硫
焦炭粒度范用（mm）
大于上限
小于下限
表 4.1.7
≥78%
≤28%
≤13%
75 ~25
≤10%
焦炭质量要求
≥82%
≥60%
≤26%
≤13%
≤10%
≤25%
75 ~25
≤10%
≥64%
≤25%
≥65%
≤25%
≤12%
≤10%
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的规定。
炉容级别(m）
灰分 Aad
含硫Sh.l
≤12%
喷吹煤质量要求
≤11%
≤10%
入炉原料和燃料应控制有害杂质量。：其控制值宜符合表
4.1.9的规定。
入炉原料和燃料有害杂质量控制值(kg/t)Kz0+Na:0
高炉技术指标
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的规定。
护容级测（n\）
设计年平均利用系数
((t/m2 · d))
设计年平均利用系数、燃料比和焦比1000
2. 0~2. 42. 0~2. 352. 0~2. 32. 0~2. 3|2, 0~2. 25505
设计年平均燃料比(kg/1)
设计年平均熊比（kg/1)
≤360
注：不包括特殊矿石炼钱的设计指标。Q515
高炉设计年作业率宜为96%。
高炉设计年产量应按下式计算：≤510
≤330
高炉设计年产(t)=高炉有效容积(m\)X设计年平均利用系数t/（m\·d))X设计年作业率X年日历日数（d）
高炉设计最高设备能力应按正常设计年平均利用系数增加0.1～0.2t/（m2，d)预留。大于或等于2000m高炉最高设备能力不应超过2.5t/（m\·d）。4炼铁工序单位能耗应符合表4.2.4的规定。4.2.4
炉容级别(m\）
炼铁工序单位能耗（kgce/t）
炼铁工序单位能耗
≤430
注：不包括特殊矿石炼铁的设计指标。4.2.5
≤415
≤410
高炉鼓风流基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符合表4.2.5的规定。表4.2.5
燃料比(kg/t)
消耗风量(m\/t)
冶炼每吨生铁消耗风量值（不富氧）510
注：耗风量为标准状态。
≤1270
≤1240
4.2.6在选择鼓风机风量时，应符合下列要求：510
≤1210
应按设计的高炉产其、燃料比，以及由富氧率折算的每吨生铁消耗风基来确定鼓风机的正常作业点。2应适当提高高炉的燃料比·或降低富氧率来计算鼓风机的7.
最大入炉风量。如采用鼓风机前富氧还要考虑氧气通过鼓风机的量。
3计算风机的最大标准风量时，如热风炉换炉采取定风压操作时，还应考虑增加的充风量，可不考虑漏风损失，计算结果应为鼓风机的最大能力点。如热风炉换炉采取定风量操作，且不考虑热风炉的充风量时，3000m及以上高炉的鼓风漏风损失应小于1.5%；3000m2以下高炉鼓风漏风损失应小于2%。4.2.7鼓风机的出口压力应满足高炉炉顶压力、炉内料柱阻力损失和送风系统阻力损失的要求。4.28高炉均应采用高压操作，高炉的炉顶设计压力值宜符合表4.2.8的规定。
炉容级别(m\）
炉项设计压力(kPa）
注；压力为表压。
高炉的炉顶设计压力值
200~250wwW.bzxz.Net
220280
250~300280~300
4.2.9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宜符合表4.2.9的规定。
表4.2.9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炉容级别(m）
料柱阻损（MPa）
送风系统阻损（MPa)
炉项压力（MPa）
鼓风机出口压力（MPa）
0.12~0.140.14~0.160.16~0.180.18~0.200.190.230.025
0.20~0.250.22~0,280,25~0.30
00.280.30
0. 34~0, 370, 36~0, 440, 40~0. 490. 45~0, 540. 49~0. 57注：1如果冷风管道长度较长，应适当增加送风系统限力损失。2压力为表压，
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3000m2级高炉可提高0.02MPa，4000m及以上高炉可提高0.04MPa。
5能源和资源利用
高炉炼铁设计应采取节约资源和能源的措施。喷煤设施的喷煤量应按照最佳节能效果和经济效果来确高炉炼铁设计应避免向大气排放高炉煤气。高炉炼铁设计必须设置炉渣综合利用设施。含铁尘泥必须回收利用，粗煤气灰和除尘灰应作为烧结原料，高锌煤气灰宜回收锌以后作炼铁原料。5.0.6
高炉冷却水、煤气清洗用水、冲渣水、干渣冷却用水等均应设置循环用水系统，并应尽量少排放或不排放。我国南方地区宜采用脱湿鼓风，北方地区宜采用调湿鼓5.0.7
高炉炼铁设计应充分利用废热、废气和余压等。高炉炼铁设计应采取防止能源介质泄漏和送风系统漏风的措施。
6矿槽、焦槽及上料系统
6.0.1矿槽、焦槽数目应根据原料品种、贮存时间及清槽、检修等综合因素确定，并应符合容积大、槽数少的要求。焦槽的此存时间应为8～10h。高炉烧结矿槽贮存时间宜为1014h。烧结矿分级入炉时，可采用上限值。其他原料和贮存时间应大于12h。烧结矿槽的最大跌落高度不宜大于14m。每座高炉的烧结矿筛不得少于4台，小粒级烧结矿或焦炭筛不得少于2台。6.0.2矿槽和焦槽应进行炉料的在库基管理。6.0.3
烧结矿、焦炭在入炉前必须在矿槽、焦槽下进行过筛。人炉原料、燃料均应设置称量误差补正和焦炭水分补正设矿槽、焦槽的上下部均应采用胶带机运输设施，并应减少转运、跌落次数和落差。
上料形式应结合地形、总图运输、炉容大小和出铁场布置6.0.6
综合考虑。高炉的上料形式宜符合表6.0.6的规定。表6.0.6
高炉的上料形式
炉容级别(m2）
上料形式
≤2000
舒桥料车上料或胶带机上料
≥2000
胶带机上料
6.0.7上料系统的设计能力应满足不同料批装料制度和最高日产量时赶料的要求。新建高炉按年平均利用系数和正常料批计算的上料设备作业率宜采用65%～70%。6.0.8槽下矿石称漏斗容积.按一台烧结矿筛检修时，其余烧结矿筛应保证正常供料设置。
高炉炼铁设计宜采用烧结矿分级入炉，且回收利用小粒度6.0.9
烧结矿.应回收利用小块焦炭。小块焦炭宜加人矿石料批中混装. 10 .
人炉。
焦炭和矿石集中胶带运输机应设置金属检除装置。1上料料车或主胶带机下部设置车辆及人行通道时，必须6.0.11
设置防止物料高空坠落的防护设施。.11
7.0.1高炉宜采用无料钟炉顶。
7.0.2高炉装料设备的容积应根据矿石料批重量确定。高炉矿石料批重基宜符合表7.0.2的规定。表7.0.2
炉容级测(m）
正常矿石批重（t）
最大矿石批重(t)
高炉矿石料批重量
80~125
115~140
135~170
90~140
150190
126~160
：高炉炉顶装料系统的设计能力必须与高炉上料设备的能力7.0.3
相匹配，并应满足不同料批装料制度和最高日产量时赶料的要求。7.0.4高炉炉顶设备应设置完善的检修维护设施，· 12 ·
8炉体
8.0.1高炉一代炉役的T作年限应达到15年以上。在高炉一代炉役期间，单位高炉容积的产铁应达到或大于10000t。8.0.2高炉炼铁设计应按照长寿技术的要求，选用冷却设备结构型式、材质、冷却介质、耐火材料、砌体结构及监控技术。8.0.3高炉冷却设备应符合下列要求：1高炉炉底宜采用水冷。炉缸、炉底侧壁宜采用光面冷却壁。2炉腹宜采用铸铁或铜冷却壁，也可采用密集式铜冷却板3炉腰和炉身中、下部的冷却设备宜采用强化型铸铁镶砖冷却壁、铜冷却壁或密集式铜冷却板，也可采用冷却板和冷却壁组合的形式。
4炉身上部宜采用镶砖冷却壁。
5高炉炉体宜采用全冷却壁薄炉衬炉体结构。8.0.4高炉炉体、炉底应采用软水密闭循环冷却。在水源充足、水质好的地区也可采用工业水开路循环冷却。8.0.5高炉砌体的设计应根据炉容和冷却结构，以及各部位的工作条件选用耐火材料。
风口带宜采用组合砖结构。
炉缸、炉底应采用全炭砖或复合炭砖炉底结构，并应采用优质炭砖砌筑。
8.0.6高炉采用的优质炭砖和炭块除应提出常规性能指标的要求外，还应提出导热系数、透气度、抗氧化性、抗碱性、抗铁水侵蚀性等指标的要求。
8.0.7高炉采用的优质碳化硅砖，除应提出常规性能指标的要求外，还应提出导热率、抗渣性、热震稳定性、抗氧化性、线膨胀系数等.13·
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