武靖喆
（河鋼宣鋼煉鐵廠，河北 張家口 075100）
摘 要：在高爐煉鐵生產(chǎn)過(guò)程中，燃燒比是衡量其經(jīng)濟(jì)性的關(guān)鍵性指標(biāo)，如今，鋼鐵行業(yè)正面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，怎樣才能確保高爐穩(wěn)定性，在降低成本的同時(shí)提高生長(zhǎng)效率，同時(shí)不斷降低高爐燃燒比，從而保障煉鐵工藝的高效、順利、低能耗、平穩(wěn)地進(jìn)行相關(guān)生產(chǎn)。文章從冶煉燃料比降低意義出發(fā)，進(jìn)而針對(duì)高爐煉鐵燃料比現(xiàn)狀，提出了切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)措施，旨在促進(jìn)我國(guó)鋼鐵行業(yè)的長(zhǎng)足發(fā)展。
關(guān)鍵詞：高爐煉鐵；燃燒比；技術(shù)措施
在提高高爐使用效果方面，降低煉鐵燃料比具有一定的現(xiàn)實(shí)意義，也是最正確的選擇，降低燃料比和加強(qiáng)冶煉輕度都是可提升利用系數(shù)的，但就目前情況而言，加強(qiáng)冶煉強(qiáng)度對(duì)小高爐是有一定效果的，同時(shí)配合大風(fēng)機(jī)和風(fēng)量來(lái)完成高爐操縱，從而切實(shí)提高利用系數(shù)。
1 冶煉燃料比降低意義
高爐利用系數(shù)是指冶煉強(qiáng)度與燃料比的比值。在具體生產(chǎn)過(guò)程中，要想讓利用系數(shù)充分發(fā)揮作用，通常情況下，有兩種方法：首先，需要不斷提升冶煉強(qiáng)度，從而降低燃料比。當(dāng)一些小高爐運(yùn)行作業(yè)時(shí)，通常情況下都是通過(guò)提高冶煉強(qiáng)度來(lái)提升利用系數(shù)，換言之，充分利用大風(fēng)量來(lái)完成高爐操縱，同時(shí)運(yùn)用大風(fēng)機(jī)來(lái)完成高強(qiáng)度的生產(chǎn)，從而不斷提高利用系數(shù)。
2 高爐煉鐵燃料比現(xiàn)狀分析
現(xiàn)階段，從國(guó)內(nèi)外鋼鐵行業(yè)情況分析來(lái)說(shuō)，技術(shù)優(yōu)異的煉鐵燃燒比已高達(dá)每噸燃燒 450 千克燃料，而我國(guó)的高爐煉鐵的燃燒比大約每噸燃燒 528.59kg 燃料，首鋼為每噸燃燒 458.69kg 燃料，盡管我國(guó)已經(jīng)擁有多項(xiàng)先進(jìn)煉鐵技術(shù)，但是由于各地鋼鐵行業(yè)發(fā)展情況不同，因此，其發(fā)展空間潛力無(wú)限。當(dāng)前，能夠影響高爐煉鐵燃燒比的因素有很多，比如，噴煤比、入爐焦比等，但在具體運(yùn)算過(guò)程中，由于企業(yè)計(jì)算過(guò)程中，并沒(méi)有加入小塊焦量，因此，不能很好地把控企業(yè)的能源消耗。
3 降低燃料比的技術(shù)措施
3.1 貫徹精細(xì)材料的理念，不斷提升原燃料的穩(wěn)定性
在高爐煉鐵過(guò)程中，煉鐵精料在其中占據(jù)非常重要的地位，直接關(guān)系到鋼鐵質(zhì)量。因此，在具體工作中，相關(guān)工作人員必須充分認(rèn)識(shí)到精料的重要性，同時(shí)采用鐵含量較高的礦石，這樣不但能夠增加鋼鐵的強(qiáng)度，而且還能大大提升燒結(jié)礦堿度。高品質(zhì)是精料的核心思想，入爐質(zhì)量每提升 1%，燃料比就會(huì)隨之下降 1.5%，使生鐵的生長(zhǎng)重量不斷提升，然而，當(dāng)前高品質(zhì)的鐵礦石儲(chǔ)存量正在逐年下降，而且越來(lái)越稀缺，市場(chǎng)售價(jià)也在不斷上調(diào)，因此，煉鐵過(guò)程中不應(yīng)僅局限于高品質(zhì)鐵礦石，還需要不斷提升原燃質(zhì)量的穩(wěn)定性，在引入先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，要保證原燃料的穩(wěn)定性能，同時(shí)使入爐礦含鐵需要堿度、煉鐵焦比等降低。
3.2 進(jìn)行高風(fēng)溫處理
其中高爐煉鐵總能量的 16%源自于熱風(fēng)，同時(shí)熱風(fēng)成本造價(jià)交底，由此可見(jiàn)，充分利用熱風(fēng)，可以大大節(jié)約生長(zhǎng)成本，當(dāng)熱風(fēng)的溫度達(dá)到 100°C 時(shí)，就可以大大降低煉鐵燃料比（20±5）kg/t，而持續(xù)升溫，噴煤量都會(huì)隨之增加，由此可見(jiàn)，高風(fēng)溫非常有益于高爐煉鐵工作，比如降低燃料比和增加爐料透氣性等。為了實(shí)現(xiàn)高溫風(fēng)，應(yīng)注意以下幾方面措施的應(yīng)用，首先應(yīng)確保熱風(fēng)爐拱頂溫度達(dá)到 1400°C 以上，熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)合理，使其能夠承受高溫的硅磚，同時(shí)拱頂不能置于大墻上，在構(gòu)建送風(fēng)管道時(shí)，應(yīng)確保管道能夠接受較高的風(fēng)溫，同時(shí)運(yùn)用煤氣雙預(yù)熱技術(shù)。
3.3 進(jìn)行脫濕鼓風(fēng)處理
嚴(yán)格控制鼓風(fēng)的濕度，不但能夠大大提升生產(chǎn)量，而且還可以降低高爐煉鐵燃燒比，而對(duì)于不能?chē)娒旱母郀t而言，在應(yīng)用高風(fēng)溫技術(shù)的同時(shí)，增加鼓風(fēng)濕度，可以大大提升鐵的生產(chǎn)量，降低燃燒比，使用高風(fēng)冶煉可以不斷提高高爐內(nèi)理論燃燒溫度，促進(jìn)硅還原，所以，有效控制鼓風(fēng)濕度，可以降低燃燒溫度。
3.4 冶煉強(qiáng)度可以影響煉鐵燃料比
通過(guò)反復(fù)實(shí)踐，高爐冶煉強(qiáng)度會(huì)不斷提升燃燒比，但如果冶煉強(qiáng)度超過(guò) 1.05t/m3·d 時(shí)，在不斷提升冶煉強(qiáng)度的同時(shí)，還提高了燃燒比，當(dāng)冶煉強(qiáng)度接近 1.155t/m3·d時(shí)，煉鐵燃燒比會(huì)隨著冶煉強(qiáng)度的提高而提高，所以，必須將冶煉強(qiáng)度控制在合理范圍內(nèi)，從而取得數(shù)值較小的燃燒比，比如我國(guó)著名鋼鐵企業(yè)寶鋼的高爐冶煉強(qiáng)度達(dá)到 1.15 時(shí)，如果想進(jìn)一步提升鋼鐵的強(qiáng)度和生產(chǎn)量，需注入富氧量，而不是持續(xù)提高鼓風(fēng)風(fēng)量，這樣才能使煤氣量充足，從而提升高爐的生產(chǎn)量。
3.5 不斷提升高爐操作水平，降低燃料比
影響煉鐵燃料比的主要高爐操作技術(shù)有：提高煤氣中二氧化碳含量、提高爐頂煤氣壓力以及提高煤粉燃燒率等多種。
（1）提高煤氣中 CO2 含量。不斷增加 CO2 含量，合理布置鐵礦原料，使煤氣能夠最大限度地發(fā)揮著作用，從而將熱風(fēng)攜帶的熱量傳遞回爐料，這樣，增強(qiáng)鐵礦石的還原度。隨著煤氣中 CO2 含量的持續(xù)上升，煉鐵的燃料比也會(huì)隨之降低，從而簡(jiǎn)化煉鐵工序，鐵礦石的間接還原屬于放熱過(guò)程，而直接還原則屬于吸熱過(guò)程，由此可見(jiàn)，必須增強(qiáng)還原反應(yīng)。最大限度地發(fā)揮送風(fēng)制度和裝料制度的價(jià)值，這樣可以更好地處理爐料和煤氣流逆向運(yùn)行問(wèn)題，從而實(shí)現(xiàn)氣流分布的科學(xué)性和合理性，進(jìn)一步保障高爐生產(chǎn)的順利進(jìn)行，有效降低染料配比。
（2）高壓操作技術(shù)。將爐頂煤氣壓力提升到 10kPa時(shí)，焦比就會(huì)下降 3%，同時(shí)高爐會(huì)增加 1.9%的生產(chǎn)量，有助于冶煉低硅鐵。在頂壓不斷提升的同時(shí)，增產(chǎn)效果也會(huì)逐漸下降。爐頂壓力提高之后，高爐的明顯反應(yīng)是促進(jìn)高爐的平穩(wěn)運(yùn)行，減少波動(dòng)，使鐵礦石的間接還原朝著我們希望的方向發(fā)展。可以通過(guò)高壓技術(shù)，使 CO與空氣中氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)大量的 CO2，從而達(dá)到節(jié)焦的效果。高壓后，爐內(nèi)氣體流量有所下降，從而通過(guò)熱風(fēng)向爐料的傳熱，同時(shí)也可以減少爐塵的吹出量，進(jìn)而有效提高 TRT 的發(fā)電量。
（3）盡量減少高爐熱量損失。爐腹和爐腰是高爐內(nèi)熱負(fù)荷最大的部分，分別占據(jù)高爐總熱負(fù)荷的 20%~ 30%和 15%~25%。由此可見(jiàn)，降低這部分熱損失尤為關(guān)鍵，只有這樣，才能確保高爐生產(chǎn)的順利進(jìn)行，有效預(yù)防耐火磚或爐內(nèi)冷卻壁脫落；選擇保溫和導(dǎo)熱性能最佳的耐火磚，優(yōu)化冷卻系統(tǒng)的冷卻溫度。
4 結(jié) 語(yǔ)
綜上文所述，降低燃料比是實(shí)現(xiàn)高爐煉鐵節(jié)能減排和低成本生產(chǎn)的關(guān)鍵。針對(duì)我國(guó)當(dāng)前高爐煉鐵燃料比的現(xiàn)狀，筆者詳細(xì)分析探討了降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)措施，以進(jìn)一步降低我國(guó)鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵燃料比，從而不斷提高高爐煉鐵的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
參考文獻(xiàn)
［1］王筱留.鋼鐵冶金學(xué)（煉鐵部分）［M］.北京：冶金工業(yè)出版社，1991.
［2］楊天鈞，張建良，國(guó)宏偉，劉征建.降低燃料比推進(jìn)高爐煉鐵節(jié)能減排［N］.世界金屬導(dǎo)報(bào)，2016（9）：66-67
［3］王維興.2007 年全國(guó)煉鐵燃料比下降［N］.世界金屬導(dǎo)報(bào)，2016（14）：14.