行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)YS/T118.13－XX《重有色冶金爐窯熱平衡測定與計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》修訂編制說明《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂工作小組二○二四年九月行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》（YS/T118.13-XXXX）修訂編制說明工作簡介1.1任務(wù)來源根據(jù)2023年10月工業(yè)和信息化部辦公廳發(fā)布的《關(guān)于印發(fā)2023年第三批行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制修訂和外文版項(xiàng)目計(jì)劃的通知》（工信廳科函〔2023〕291號(hào))及附件內(nèi)容，《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》(YS/T118.13-1992)標(biāo)準(zhǔn)被列入有色金屬行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂計(jì)劃，項(xiàng)目計(jì)劃號(hào)為2023-1551T-YS。深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司為標(biāo)準(zhǔn)修訂主要承擔(dān)單位之一，負(fù)責(zé)標(biāo)準(zhǔn)的修訂及協(xié)調(diào)工作。1.2主要參加單位和工作成員及其所做的工作1.2.1主要參加單位工作情況本標(biāo)準(zhǔn)修訂主起草單位深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠積極抽調(diào)鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐技術(shù)人員以及參與過標(biāo)準(zhǔn)修訂或制定的技術(shù)人員成立該標(biāo)準(zhǔn)修訂工作小組。工作組積極查找國內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、收集廠內(nèi)鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，對國內(nèi)鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐生產(chǎn)狀況進(jìn)行調(diào)研，根據(jù)收集和調(diào)研反饋的信息，認(rèn)真細(xì)致修改標(biāo)準(zhǔn)文本，征求多家企業(yè)的修改意見，完成文件的編制工作。深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司、中南大學(xué)能源科學(xué)與工程學(xué)院、、韶關(guān)市節(jié)能技術(shù)中心、葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司、株洲火炬工業(yè)爐有限責(zé)任公司、礦冶科技集團(tuán)有限公司、云南馳宏鋅鍺股份有限公司、銅陵有色金屬集團(tuán)控股有限公司等企業(yè)單位在標(biāo)準(zhǔn)制定過程中，積極配合主編單位開展大量調(diào)研工作，為標(biāo)準(zhǔn)文件的編寫提供了真實(shí)有效的數(shù)據(jù)資料，協(xié)助了解各單位鉛鋅密閉鼓風(fēng)運(yùn)行情況及相關(guān)熱能利用情況，針對標(biāo)準(zhǔn)文件提出諸多修改意見，為標(biāo)準(zhǔn)文件內(nèi)容的確定打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。1.2.2主起草單位技術(shù)基礎(chǔ)深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠簡介韶關(guān)冶煉廠是深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司的下屬企業(yè)，始建于20世紀(jì)60年代，是我國第一家采用英國帝國熔煉公司密閉鼓風(fēng)爐煉鉛鋅專利技術(shù)（ISP）的大型鉛鋅冶煉企業(yè)。該廠以生產(chǎn)鉛鋅為主，同時(shí)綜合回收硫酸、金、銀、鎘、鍺、銦等多種產(chǎn)品，主要產(chǎn)品有鉛錠、鋅錠、硫酸和白銀，此外還有鎘錠、二氧化鍺、銦錠、氧化鋅等20多種副產(chǎn)品和深加工產(chǎn)品，注冊商標(biāo)為“南華”牌，產(chǎn)品遠(yuǎn)銷歐美、東南亞等20多個(gè)國家和地區(qū)。韶關(guān)冶煉廠自1966年建廠以來，經(jīng)過幾代“韶冶人”的共同努力，技術(shù)裝備升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能的突破。1987年生產(chǎn)能力達(dá)7.5萬噸，1992年生產(chǎn)能力達(dá)到10萬噸，1996年第二套ISP系統(tǒng)建成投產(chǎn)，設(shè)計(jì)能力為8.5萬噸，2003年兩個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)（一系統(tǒng)和二系統(tǒng)）實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)能達(dá)20萬噸。2006年，韶關(guān)冶煉廠30萬噸挖潛技術(shù)改造工程開工建設(shè)，2007年底竣工投產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)生產(chǎn)能力突破30萬噸/年。2010年，因受環(huán)保排放事件的影響，韶關(guān)冶煉廠被迫全面停產(chǎn)。為了實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水零排放、廢氣達(dá)標(biāo)排放、固體廢物妥善處置，達(dá)到清潔生產(chǎn)的先進(jìn)水平，工廠投入數(shù)億元環(huán)保專項(xiàng)資金啟動(dòng)環(huán)保整治工程。歷經(jīng)三年的環(huán)保改造，2013年韶關(guān)冶煉廠二系統(tǒng)成功復(fù)產(chǎn)，單新的工業(yè)廢水“零排放”工程建設(shè)投資接近2.2億元，每年運(yùn)行費(fèi)用將近三千萬元，其先進(jìn)的廢水“零排放”治理技術(shù)，已成為有色冶煉行業(yè)的標(biāo)桿，這也標(biāo)志著韶關(guān)冶煉廠的環(huán)保治理水平邁向了一個(gè)新的歷史臺(tái)階。目前，韶關(guān)冶煉廠現(xiàn)有在崗職工約1600人，其中專業(yè)技術(shù)及管理人員400人，正、副高職稱人員達(dá)110人。工廠榮獲國家一級(jí)企業(yè)、全國“五一”勞動(dòng)獎(jiǎng)狀、全國有色冶煉企業(yè)首家“環(huán)境優(yōu)美工廠”等榮譽(yù)稱號(hào)。深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司簡介深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司（以下簡稱中金嶺南公司）是以鉛、鋅、銅等有色金屬生產(chǎn)為主業(yè)的國際化經(jīng)營的上市公司。中金嶺南公司集有色金屬采、選、冶、加工、科研、建材、房地產(chǎn)開發(fā)、貿(mào)易倉儲(chǔ)、金融為一體，跨地區(qū)、多行業(yè)綜合經(jīng)營。公司總部位于廣東省深圳市，產(chǎn)業(yè)分布在中國、澳大利亞、加拿大、多米尼加、愛爾蘭、馬來西亞等國。中金嶺南公司于1984年9月在深圳成立，1997年1月在深圳證券交易所掛牌上市（股票代碼為：000060。簡稱：中金嶺南），位列深圳證券100指數(shù)和滬深300指數(shù)，連年入選中國500強(qiáng)企業(yè)，廣東省100強(qiáng)企業(yè)及深圳市百強(qiáng)企業(yè)。2009年被Mineweb(美國采礦網(wǎng))評(píng)為全球市值100強(qiáng)礦業(yè)企業(yè)。2010年被評(píng)為“最受機(jī)構(gòu)關(guān)注的十大上市公司”之一。2012年位列“中國100大跨國公司跨國指數(shù)”第九位。中金嶺南公司主要產(chǎn)品有鉛精礦、鋅精礦、鉛鋅混和精礦、硫精礦、電鉛、精鋅、電鋅、白銀、精鎘、二氧化鍺、銦錠、硫酸、硫酸鋅、鋁型材、玻璃幕墻，沖孔鍍鎳鋼帶、球形亞鎳、無汞電池鋅粉、纖維狀特種鎳粉等30多種產(chǎn)品，主要產(chǎn)品質(zhì)量均達(dá)到國際先進(jìn)水平。電鉛、精鎘獲得國家金質(zhì)獎(jiǎng)，精鋅獲得國家銀質(zhì)獎(jiǎng)；電鉛、精鋅已在LME注冊、白銀已在LBMA注冊；公司所屬多個(gè)企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)均已通過ISO9000質(zhì)量管理體系認(rèn)證。中金嶺南公司是國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)，擁有國家級(jí)技術(shù)中心，下設(shè)礦山工程中心、冶煉工程中心、電池材料工程中心，并于近年先后設(shè)立了“博士后科研工作站“（國家人事部批準(zhǔn)）、“粉體材料工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室”。公司始終堅(jiān)持貫徹科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，以科技創(chuàng)新促進(jìn)公司發(fā)展，依托專業(yè)科研機(jī)構(gòu)，大力提倡和發(fā)展自主創(chuàng)新。多年來，共獲得省部級(jí)以上科技獎(jiǎng)勵(lì)近100項(xiàng)。其中，國家級(jí)獎(jiǎng)勵(lì)12項(xiàng)（科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)二項(xiàng)、二等獎(jiǎng)六項(xiàng)、三等獎(jiǎng)三項(xiàng)，技術(shù)發(fā)明二等獎(jiǎng)一項(xiàng)）。1.2.3主要工作成員所負(fù)責(zé)的工作情況主要工作成員工作情況深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠查找國內(nèi)外ISF運(yùn)行相關(guān)資料和情況；收集廠內(nèi)ISF實(shí)際生產(chǎn)數(shù)據(jù)；對國內(nèi)ISF生產(chǎn)狀況進(jìn)行調(diào)研；征求多家企業(yè)的修改意見，完成文件的編制工作；根據(jù)收集和調(diào)研反饋的信息，修改標(biāo)準(zhǔn)文本。深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司協(xié)助查找國內(nèi)外ISF運(yùn)行相關(guān)資料和情況；協(xié)助開展調(diào)研工作，提供數(shù)據(jù)資料，提出標(biāo)準(zhǔn)修改意見中南大學(xué)對ISF熱平衡測定與計(jì)算方法提供技術(shù)理論指導(dǎo)，提出修改意見韶關(guān)市節(jié)能技術(shù)中心對ISF熱平衡測定與計(jì)算方法提供技術(shù)理論指導(dǎo)，提出修改意見礦冶科技集團(tuán)有限公司對ISF熱平衡測定與計(jì)算方法提供技術(shù)理論指導(dǎo)，提出修改意見葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司提供ISF運(yùn)行數(shù)據(jù)資料，提出修改意見株洲火炬工業(yè)爐有限責(zé)任公司對ISF熱平衡測定與計(jì)算方法提供技術(shù)理論指導(dǎo)，提出修改意見云南馳宏鋅鍺股份有限公司提供相關(guān)爐窯運(yùn)行情況資料，提出修改意見銅陵有色金屬集團(tuán)控股有限公司提供相關(guān)爐窯運(yùn)行情況資料，提出修改意見1.3主要工作過程1.3.1立項(xiàng)階段深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司向全體委員會(huì)提交了《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》標(biāo)準(zhǔn)修訂項(xiàng)目建議書、標(biāo)準(zhǔn)修訂草案及標(biāo)準(zhǔn)修訂說明等材料，全體委員會(huì)議論證結(jié)論為同意該推薦性行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)修訂項(xiàng)目立項(xiàng)。2023年10月，深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司接到對現(xiàn)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》進(jìn)行修訂的任務(wù)，項(xiàng)目周期為18個(gè)月，技術(shù)歸口單位為全國有色金屬標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)。1.3.2起草階段深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司接到標(biāo)準(zhǔn)修訂任務(wù)后，立即將修訂任務(wù)下達(dá)到深圳市中金嶺南有色金屬股份有限公司韶關(guān)冶煉廠（以下簡稱“韶冶廠”），韶冶廠為此成立標(biāo)準(zhǔn)修訂工作小組，制訂了工作計(jì)劃和進(jìn)度安排，確定了修訂原則和方法，并開始收集相關(guān)資料和生產(chǎn)數(shù)據(jù)，以確保修訂進(jìn)度和質(zhì)量。標(biāo)準(zhǔn)修訂工作小組定期召開會(huì)議討論研究，2024年3月，完成了《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》修訂草案。1.3.3標(biāo)準(zhǔn)調(diào)研2024年4月標(biāo)準(zhǔn)編制組向白銀有色集團(tuán)股份有限公司、葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司、陜西東嶺冶煉有限公司、株洲火炬工業(yè)爐公司、中南大學(xué)、礦冶科技集團(tuán)有限公司等6家與項(xiàng)目相關(guān)的企業(yè)和單位發(fā)函調(diào)研，并根據(jù)各企業(yè)單位反饋的意見，標(biāo)準(zhǔn)編制組根據(jù)相關(guān)意見和建議修改了部分內(nèi)容，形成標(biāo)準(zhǔn)討論稿于5月有色標(biāo)委會(huì)工作會(huì)議上進(jìn)行了討論。5月22～23日，在無錫召開《高性能銅鎳錫合金帶箔材》等67項(xiàng)有色金屬標(biāo)準(zhǔn)工作會(huì)議，會(huì)上與會(huì)專家對《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》（討論稿）進(jìn)行了深入討論，會(huì)后主編單位根據(jù)專家意見對草案進(jìn)行了修改。2024年6月標(biāo)準(zhǔn)編制組向云南馳宏鋅鍺股份有限公司、中南大學(xué)、白銀有色集團(tuán)股份有限公司、葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司、陜西東嶺冶煉有限公司、株洲火炬工業(yè)爐公司、礦冶科技集團(tuán)有限公司等7家與項(xiàng)目相關(guān)的企業(yè)和單位發(fā)起第二次調(diào)研，并根據(jù)第二次調(diào)研各單位反饋的意見及5月有色標(biāo)委會(huì)工作會(huì)議審議討論稿時(shí)匯總的意見，對標(biāo)準(zhǔn)文件再次修改完善，形成標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審稿。2024年7月標(biāo)準(zhǔn)預(yù)審材料準(zhǔn)備完成后，按計(jì)劃將于7月9日在河北滄州有色標(biāo)委會(huì)工作會(huì)議上對標(biāo)準(zhǔn)文本開展預(yù)審，會(huì)后主編單位根據(jù)專家意見對預(yù)案進(jìn)行了優(yōu)化。。2024年8～9月標(biāo)準(zhǔn)編制組向中南大學(xué)、韶關(guān)市節(jié)能技術(shù)中心、葫蘆島鋅業(yè)股份有限公司、礦冶科技集團(tuán)有限公司、云南馳宏鋅鍺股份有限公司、株洲火炬工業(yè)爐有限責(zé)任公司、長沙有色冶金設(shè)計(jì)研究院有限公司、東嶺鋅業(yè)股份有限公司、山東中金嶺南銅業(yè)有限責(zé)任公司、白銀有色集團(tuán)股份有限公司等10家與項(xiàng)目相關(guān)的企業(yè)和單位發(fā)起第三次調(diào)研，并根據(jù)第三次調(diào)研各單位反饋的意見對標(biāo)準(zhǔn)文件再次修改完善，形成標(biāo)準(zhǔn)送審稿。二、標(biāo)準(zhǔn)修訂原則1、本標(biāo)準(zhǔn)修訂充分考慮國內(nèi)鉛鋅密閉鼓風(fēng)生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)況和發(fā)展特點(diǎn)，完善舊標(biāo)準(zhǔn)中的不足，相關(guān)企業(yè)可通過本標(biāo)準(zhǔn)自我測算判斷鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐運(yùn)行狀況，找尋提升鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐熱效率的改進(jìn)方向和措施。2、本標(biāo)準(zhǔn)修訂有利于提高標(biāo)準(zhǔn)的適用性和科學(xué)性，提升其在生產(chǎn)實(shí)際應(yīng)用中的可操作性。三、主要技術(shù)內(nèi)容的確定3.1由于技術(shù)發(fā)展，熱平衡計(jì)算方法做出相應(yīng)修改《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》(YS/T118.13-1992)是1992年制定的，距今已有三十多年。在此期間，鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐在科技創(chuàng)新方面已取得一些突破，例如粉煤噴吹技術(shù)，優(yōu)化了鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐燃料結(jié)構(gòu)，從單一采用焦炭作為燃料變?yōu)椤敖固?粉煤”的燃料組合；富氧熔煉技術(shù)強(qiáng)化了風(fēng)口區(qū)吹煉反應(yīng)效率；這些技術(shù)創(chuàng)新有利于鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐節(jié)能降耗、提質(zhì)增效，是國家相關(guān)政策法規(guī)所倡導(dǎo)的。由于燃料結(jié)構(gòu)的改變及新技術(shù)的運(yùn)用，為符合爐窯運(yùn)行實(shí)際情況，相應(yīng)的熱平衡計(jì)算方法也需要隨之修改，本次修訂相應(yīng)新增了富氧和粉煤的相關(guān)計(jì)算。3.2實(shí)事求是，刪減熱量占比特別小的子項(xiàng)，增加不容忽視的子項(xiàng)在實(shí)際測算鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐熱平衡時(shí)，工作小組發(fā)現(xiàn)“鉛蒸氣帶出熱”很小，71MJ/h，僅占總熱量約0.02%，為了簡化計(jì)算，修訂時(shí)刪除了熱平衡中的這個(gè)子項(xiàng)。由于造渣過程涉及的化學(xué)反應(yīng)繁多，直接計(jì)算“造渣反應(yīng)熱”過于復(fù)雜，我們認(rèn)為燒結(jié)塊脈石成分在爐內(nèi)要經(jīng)歷吸熱升溫軟化、互溶放熱等過程，過程復(fù)雜，計(jì)算困難，因此不去深究單個(gè)或幾個(gè)組分的過程吸放熱，我們重點(diǎn)關(guān)注脈石成分造渣后，爐渣排出爐子時(shí)帶走的熱，即爐渣帶出熱。因此在支出中只計(jì)“爐渣帶出熱”，不計(jì)“燒結(jié)塊脈石成分熔化吸熱”，在收入中不再計(jì)“造渣反應(yīng)熱”，由此造成的誤差計(jì)入“差值ΔQ”中。實(shí)際測得鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐“爐頂散熱總量”約為754MJ/h，占總熱量約0.2%，而且算法簡單，測算難度不大，故將其新增入熱平衡計(jì)算中。實(shí)際測得浮渣、蘭粉、爐渣中都有未燃燒的殘留碳，特別是噴煤生產(chǎn)時(shí)浮渣中殘留碳含量比全焦生產(chǎn)時(shí)更多，碳逃逸總量約225kg/h，帶走熱量約7364MJ，占總熱量約1.8%，故將其新增入熱平衡計(jì)算中。爐氣物理熱和化學(xué)熱占總熱量的比重非常大，因此爐氣質(zhì)量準(zhǔn)確與否起到了至關(guān)重要的作用。1992年制定該標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，受諸多因素制約，鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐產(chǎn)出的低熱值煤氣缺少流量計(jì)，只能依靠理論計(jì)算獲得爐氣質(zhì)量。現(xiàn)在按照能源管理要求，相關(guān)的低熱值煤氣管道都安裝了流量計(jì)，這也使得爐氣質(zhì)量測量更加簡便，因此相應(yīng)更改了爐氣質(zhì)量測算方法。將爐氣分為煙氣和煙塵分別計(jì)算其質(zhì)量和熱量。鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐爐頂鼓入二次風(fēng)復(fù)燃爐氣中部分CO的同時(shí)也會(huì)造成爐氣中鋅蒸氣部分氧化，經(jīng)測算約有1135kg/h的鋅蒸氣氧化，放出熱量約4877MJ，占總熱量約1.19%，故將其新增入熱平衡計(jì)算中。在熱效率計(jì)算時(shí)，我們認(rèn)為“爐氣化學(xué)熱”，即鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐產(chǎn)的低熱值煤氣，也屬于有效熱。實(shí)際生產(chǎn)中，低熱值煤氣被用于預(yù)熱空氣、預(yù)熱焦炭、冷凝系統(tǒng)的鉛鋅混合液保溫以及余熱鍋爐發(fā)電，具有很高的利用價(jià)值，是工廠重要燃料之一。故我們將其納入有效熱中。3.3優(yōu)化“鼓風(fēng)爐上部爐體散熱”等子項(xiàng)計(jì)算方法，簡化計(jì)算舊標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于鼓風(fēng)爐上部爐體散熱的計(jì)算較復(fù)雜，考慮到上部爐體散熱并不是主要的熱損失，占總熱量不到0.5%，查閱相關(guān)資料，在不影響準(zhǔn)確性的前提下，對其進(jìn)行簡化計(jì)算。舊標(biāo)準(zhǔn)中鋅蒸氣帶出熱的計(jì)算采用“鋅蒸氣放熱+氣化熱+液態(tài)鋅放熱+熔化熱+固態(tài)鋅放熱”的累加模式，計(jì)算復(fù)雜?？刹殚喯嚓P(guān)熱力學(xué)手冊，查找爐氣溫度下鋅蒸氣的焓，直接計(jì)算出鋅蒸汽帶出熱。液態(tài)鉛帶出熱也可同理簡化計(jì)算。預(yù)期達(dá)到的社會(huì)效益本次對《重有色冶金爐窯熱平衡測定和計(jì)算方法（鉛鋅密閉鼓風(fēng)爐）》(YS/T118.13-1992)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修訂旨在保持標(biāo)準(zhǔn)的先進(jìn)性，提升標(biāo)準(zhǔn)的準(zhǔn)確性，以及