冶鍊周期

冶鍊就是用焙燒、熔煉、電解以及使用化學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或進一步精鍊。

可通過下式計算：

冶鍊周期愈小，表示爐料在爐內停留時間愈短，高爐產量愈大。但冶鍊周期的減少也受其他方面的影響和限制。

因為

所以

式中：t ——冶鍊周期，h；

V——高爐有效容積， ；

——1 t 鐵的爐料體積， ；

P——高爐日產量，t/d；

C——爐料在爐內的壓縮係數，大中型高爐，小高爐。

此為近似公式，因為爐料在爐內，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下在爐內的停留時間。

生產中常採用由料線平面達到風口平面時的下料批數，作為冶鍊周期的表達方法。如果知道這一料批數，又知每小時下料的批數，同樣可求出下料所需時間。

式中：Nnumber ——由料線平面到風口平面的爐料批數；

——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 ，燒結礦為1.6 ，焦炭為0.45 ，土焦為0.5～0.6 。

冶鍊周期是評價冶鍊強化程度的指標之一。冶鍊周期越短，利用係數越高，意味著生產越強化。冶鍊周期還與高爐容積有關，小高爐料柱短，冶鍊周期也短。如容積相同，矮胖型高爐易接受大風量，料柱相對較短，故冶鍊周期也較短。我國大中型高爐冶鍊周期一般為6～8 h，小型高爐為3～4 h。

大型高爐從風口到料面高度約20多米，如已知冶鍊周期，也可計算下料速度(平均)。

一般大中型高爐，左右。

現代電爐冶鍊周期綜合控制理論是在十多年的生產實踐和理論研究的基礎上逐步形成，通過綜合、歸納、比較由中國冶金工作者提出來的。

在1993年的“第一次上海會議”上，殷瑞鈺副部長在其文章中指出：“電爐冶鍊在對高產率化數十年追求中的技術進步始終圍繞著冶鍊周期縮短這一中心而展開”，並介紹了日本學者井口光哉提出的理論，指出電爐工序的冶鍊周期與各設備和操作因素之間存在如下關係：

式中：t ——冶鍊周期，min；

C——噸鋼電耗，；

W——鋼水質量(電爐容量)，t；

T——變壓器額定功率，kV·A；

——功率因數；

——電功率；

t——非通電時間。

按這一理論，為縮短冶鍊周期，主要是要提高變壓器額定功率，採用高電壓供電。目前，歐洲一些國家仍是根據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1000 V。按照IEC指令519—4，AC爐二次電壓可高達1500V，DC爐2100 V。

經過10年的研究與生產實踐，2002年傅傑等在全國電爐學術會議上提出了一組修正的計算公式：

式中： ——電爐冶鍊周期(出鋼至出鋼時間)，min；

——供能時間，min；

——熱停工時間，min；

W——鋼液重量，t；

——表觀輸入電功率，kW；

——綜合電效率；

——功率因數；

——由化學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，；

——由於化學熱導致的節電，；

——由於物理熱導致的節電，。