降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)工藝研究

馮 牮

（河鋼集團承鋼公司煉鐵事業(yè)部，河北 承德 067000）

隨著近幾年高爐冶煉技術(shù)的發(fā)展，我國高爐煉鐵在降低燃料比方面已經(jīng)取得了一定的進步，我國已經(jīng)掌握了先進的高爐煉鐵技術(shù)，并且水平在不斷提高。由于煉鐵產(chǎn)能嚴重過剩，煉鐵燃料出現(xiàn)較為緊缺問題，大部分冶煉企業(yè)生產(chǎn)成本及原料價格也隨之大幅度提升，為了降低生產(chǎn)成本，尋找其他燃料品種，將資源進行優(yōu)化配置，充分利用當?shù)乜衫觅Y源，將冶煉爐原料燃燒結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，以達到降低生產(chǎn)成不與提高成品鋼鐵質(zhì)量的目的，這一方法已成為煉鋼企業(yè)節(jié)能降耗及提升企業(yè)競爭力的重要措施。冶煉爐接受的綜合品位下限在逐步降低，要在燃料比不升高的狀態(tài)下逐漸降低生產(chǎn)成本，可確保冶煉爐正常工作運行。保持高爐長期穩(wěn)定運行是改善各項技術(shù)經(jīng)濟指標的前提條件，因此要依照實際煉鐵條件研究高爐的操作技術(shù)及生產(chǎn)工藝，適時對操作制度進行調(diào)整，在保持高爐順利運行的基礎上降低燃料比，降低煉鋼成本。該技術(shù)的質(zhì)量和水平在于不斷挖掘高爐煉鐵的方面的節(jié)能潛力，本文對如何降低高爐煉鐵燃料比的具體技術(shù)進行了分析和研究，希望能為相關(guān)工作人員提供一定的理論幫助。

1 我國高爐煉鐵燃料比現(xiàn)狀

通過調(diào)查，筆者發(fā)現(xiàn)國際上較高水平的高爐煉鐵技術(shù)都將煉鐵的燃料比控制在每噸450kg～500kg之間，目前我國鋼鐵企業(yè)在使用高爐煉鐵技術(shù)的時候可以將其燃料比控制在每噸527.35kg左右。該數(shù)據(jù)表明，我國已經(jīng)掌握了較為先進的煉鐵技術(shù)，而且在不斷地完善高爐煉鐵技術(shù)挖掘其節(jié)能保護環(huán)境的潛力并向國際先進技術(shù)水平在不斷的靠近，相信在不久的未來我國高爐煉鐵燃料比能夠進一步得到降低并達到國際先進煉鐵的水平。

2 我國高爐煉鐵燃料比的降低途徑

目前，能夠降低高爐煉鐵燃料比有兩種工藝途徑，一種是在煉鐵的過程中通過提高風溫、風壓，加大原燃料的供應量，盡可能地改善燃燒的效果，或通過降低鼓風濕度的方式來增加熱量的輸入。另一種是通過減少硅的還原將熱量的損失降低，以盡量提高間接還原的效率來減少煉鐵過程中的熱量輸出，通過熱損失的減少來提高熱能利用率從而盡可能保證其不被浪費。

3 降低高爐煉鐵燃料比的具體技術(shù)工藝分析

3.1 提高風溫

在進行高爐煉鐵生產(chǎn)的過程中，需要保證能夠為其提供大量且穩(wěn)定的熱量，否則可能會讓高爐煉鐵生產(chǎn)的質(zhì)量大打折扣，高爐煉鐵生產(chǎn)中所需要的熱量，大多來自于燃料燃燒所產(chǎn)生的熱量和通過熱風爐鼓風所帶入其中的熱量。如果鼓風能夠為高爐煉鐵生產(chǎn)帶來的熱量較多，那么在高爐煉鐵的過程中對燃料的需求會相對減少，進而可以達到降低燃料比的效果，如圖1所示。所以由此可以得出提高風溫可以將燃料比有效降低，進而可以降低生產(chǎn)的成本，為鋼鐵企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟利益。風溫的提高不可以隨意提高，應該按照一定的經(jīng)驗公式將其嚴謹?shù)乜刂圃谝欢ǖ姆秶斨校駝t可能會對生產(chǎn)人員帶來生命安全的威脅，而且會對鋼鐵企業(yè)的設備造成一定的損害，進而給鋼鐵企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟損失。

圖1 高爐煉鐵操作圖

3.2 提高頂壓

上文已經(jīng)講述提高風溫可以有效降低高爐煉鐵的燃料比，通過研究和調(diào)查發(fā)現(xiàn)提高爐頂?shù)膲毫梢杂行t內(nèi)的壓差降低，進而可以便于增加風量，由此可以得出將爐頂?shù)膲毫μ岣呖梢杂行Ы档透郀t煉鐵的燃料比。而且當爐頂?shù)膲毫Φ玫教岣叩臅r候不僅可以降低燃料比，而且還能使生鐵的質(zhì)量得到提高，并且風量增加可以達到提高產(chǎn)量的效果。頂壓提高后可以延長燃料產(chǎn)生的氣體在爐內(nèi)的滯留時間，提高其利用率，并使得該氣體能夠和鐵礦石充分的接觸，這樣能讓燃料燃燒產(chǎn)生氣的熱量能夠充分的向礦料傳遞，讓爐料的還原反應能夠更加充分的進行，除此之外頂壓的提高，可以有效控制氣體流的流速，讓其留在爐內(nèi)的溫度得到提高，進而有效降低爐塵瓦斯灰的吹出量。

3.3 降低鼓風濕度

有效降低鼓風的濕度，可以讓一些不必要的反應得到減少，因為當鼓風的濕度較高的時候會產(chǎn)生大量的吸熱反應，吸熱反應會使得風口的理論燃燒溫度降低，嚴重的可能會造成燃料的一定浪費。在降低濕度的時候應該結(jié)合當天的氣候變化，采取一定可行的措施，切忌盲目地將濕度降低，否則可能會造成一定的安全事故，起到相反的作用。因而在降低高爐煉鐵的燃料比的同時給企業(yè)帶來一定的利益也需要考慮措施的可行性與安全性。所以在對鼓風的濕度進行控制的時候，需要根據(jù)一定的規(guī)律進行有效的調(diào)節(jié)。

3.4 改善燃燒效果

為了有效降低高爐煉鐵的燃料比可以通過改善燃燒效果這一方式，提高燃燒率，也是現(xiàn)代高爐煉鐵在生產(chǎn)過程中主要采用的方式之一，其可以有效提高燃料的利用率，而且能夠讓高溫燃氣帶來的物理熱能和化學能得到充分的利用，有效地避免了不必要的浪費，讓生產(chǎn)的成本也得到了一定的降低。如此一來，也是對高溫燃氣的有效利用，讓爐頂?shù)臏囟鹊玫浇档秃涂刂啤榱俗屓剂系娜紵ЧM可能的得到增強，需要保證礦物粉末能夠充分的燃燒，讓風溫和含氧量以及頂壓都能維持較高的標準。除此之外，還可以讓系數(shù)和冶煉的強度得到有規(guī)律的利用，注意提高冶煉強度的時候一定要重視高利用系數(shù)所帶來的對設備的損壞能力，否則有可能會造成一定的安全事故頻發(fā)。

3.5 推行低硅冶煉

高爐冶煉煉鐵生產(chǎn)的關(guān)鍵性技術(shù)指標包括低硅冶煉，為了有效地提高高爐煉鐵的生產(chǎn)質(zhì)量和效率，為鋼鐵企業(yè)帶來更高的利益推行低硅冶煉技術(shù)是必行之策。目前低硅冶煉技術(shù)已經(jīng)是相關(guān)人員研究高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)的重要技術(shù)課題，其能夠有效降低燃料比，為鋼鐵企業(yè)高爐煉鐵的生產(chǎn)節(jié)省大量的成本，而且還能夠有效減少高爐煉鐵生產(chǎn)中產(chǎn)生的廢料。降低含硅量是在高爐煉鐵過程中的轉(zhuǎn)爐冶煉和鐵水“三脫”中重點考慮的內(nèi)容，即要有效保障脫磷工藝的可靠性。為了有效控制鐵水中的硅含量，可以采用以下幾種方法，第一將硅的來源進行有效的控制，如此一來可以讓爐中原料的二氧化硅含量得到有效地減少，讓礦物燃料和焦碳中的灰分得到有效的控制，進而有效控制鐵水中硅來源。第二是將鐵水中的吸硅量進行有效的控制，有效控制鐵水吸收硅的含量，為了達到這一目標需要將爐內(nèi)的軟熔帶的高度和氣流的分布進行合理的設計和規(guī)劃。第三是讓爐缸內(nèi)的脫硅反應得到充分的進行。

4 結(jié)束語

綜上所述，將高爐煉鐵的燃料比降低是高爐煉鐵生產(chǎn)過程中必須的發(fā)展方向，只有有效降低高爐煉鐵的燃料比才能夠全面貫徹節(jié)能減排的方針，有效促進我國鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標。相關(guān)人員只有認真研究和完善降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)才能夠達到預期的目標，進而為我國的鋼鐵企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟利益。