芻議降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)措施

李金元

摘 ?要：高爐煉鐵是工業(yè)生產(chǎn)下非常重要第一項技術(shù)，由于生產(chǎn)運行下會產(chǎn)生大量的能耗問題，不利于企業(yè)的良性發(fā)展。采用科學(xué)技術(shù)降低高爐煉鐵燃料比具有很好的經(jīng)濟效果。文章從高爐煉鐵現(xiàn)狀出發(fā)對降低燃料比技術(shù)措施展開探討。

關(guān)鍵詞：高爐煉鐵;燃料比;技術(shù)措施;煉鐵技術(shù)

為了在市場牢牢占據(jù)穩(wěn)定的份額，需要企業(yè)盡可能提高自身的競爭實力，而在煉鐵流程中，原燃料的把控是降低成本最為有效的途徑，應(yīng)當(dāng)將其作為基礎(chǔ)進而優(yōu)化企業(yè)的管理體系，逐步完善公司的架構(gòu)。對于原燃料的管控、使用以及后期的回收，均需要公司嚴(yán)格管理，從小的方面著手，把每一個環(huán)節(jié)都控制在合理范圍，最終在高爐煉鐵過程中實現(xiàn)成本投入降低，經(jīng)濟收益提升的目標(biāo)。

1我國高爐煉鐵發(fā)展的現(xiàn)狀

我國的社會經(jīng)濟一直在不斷地發(fā)展，鋼鐵產(chǎn)業(yè)在相關(guān)政策的支持下獲得了很大的資產(chǎn)投入，從而對行業(yè)的發(fā)展起到了推動作用，預(yù)計到2020年左右就會實現(xiàn)平穩(wěn)健康的發(fā)展。地方區(qū)域的煉鐵水平可以對我國鋼鐵產(chǎn)量的增長率進行衡量，目前，在全國范圍內(nèi)，鋼鐵的產(chǎn)量都處于較高的水平，并且其質(zhì)量也非常的高。由于西藏地區(qū)受到地理因素的影響，因此煉鐵的能力比較差。我國的鋼鐵基地主要在沿海地區(qū)比較多，由于受到政策的扶持以及經(jīng)濟貿(mào)易繁榮發(fā)展的影響，這些發(fā)達地區(qū)對于鋼鐵的需求量非常的大，甚至占據(jù)全國鋼鐵使用總量的一半以上。鋼鐵具備的特點：日常的使用范圍非常廣泛，收益比較高、可回收性非常強、需求量比較大等，在經(jīng)濟發(fā)展當(dāng)中，鋼鐵屬于一種必備的使用材料。我國鋼鐵行業(yè)的迅速崛起以及飛速發(fā)展，可以從側(cè)面對我國經(jīng)濟的發(fā)展進行反映，也對于高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展以及普及有推動作用。在之前，關(guān)于我國的鋼鐵生產(chǎn)工廠主要是由政府部門來進行統(tǒng)一管理的，自從改革開放以來得到了慢慢地放開。伴隨著鋼鐵行業(yè)的持續(xù)開放，鋼鐵企業(yè)得到了非常迅速地發(fā)展，從高爐數(shù)量的大量增加就可以非常清晰的看出來[1]。

2高爐燃料存在的問題

第一，入爐原料不能保證強度且粉末較多。由于礦粉貨源并不穩(wěn)定加之其中成分復(fù)雜，大大提高了“燒結(jié)配礦”與生產(chǎn)組織困難程度，與此同時因為燒結(jié)機缺少足夠的能力，不僅入爐原料的強相對較差而且粉末多，其中5～10mm的粒度能達到35%左右，嚴(yán)重影響燒結(jié)質(zhì)量與產(chǎn)量。第二，因高爐不能確保高富氧而導(dǎo)致煤粉置換比較低。要是富氧率達不到標(biāo)準(zhǔn)，會對以煤代焦的生產(chǎn)方式造成嚴(yán)重影響。要是不能合理分配噴煤輸煤管路的話，則難以噴煤量充足。第三，風(fēng)溫水平不高。這樣的高爐往往存在較大的風(fēng)溫波動問題，在更換熱風(fēng)爐前后其風(fēng)溫波動可以達到100℃，而且無法正常運行煤氣空氣預(yù)熱系統(tǒng)，這樣一來最高風(fēng)溫僅能達到1000℃左右。一些企業(yè)使用的高爐其風(fēng)溫水平通常處在1050～1100℃范圍內(nèi)，要是將風(fēng)溫進一步提高，能達到1150℃左右。

3降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)措施

3.1實現(xiàn)高風(fēng)溫，提高噴煤比

高爐煉鐵所需熱量來自于爐內(nèi)燃料燃燒時釋放的熱量以及鼓風(fēng)機吹入的風(fēng)熱，如果鼓風(fēng)機吹入的風(fēng)熱越高，煤粉的燃燒率就越高，燃料比將大幅下降，同時，噴煤比得到提升，不但節(jié)省了大量燃料，而且也減少了投入成本[1]。經(jīng)過實際驗證，風(fēng)溫每升高100℃，高爐煉鐵燃料比就會降低15～25kg/t，風(fēng)口理論燃燒溫度也將提高70℃。由此可見，提高爐內(nèi)風(fēng)溫能夠使?fàn)t內(nèi)的軟熔區(qū)間變窄，高軟融帶下降，改善高爐料的透氣性，是冶金企業(yè)實現(xiàn)節(jié)能減排、降本增效一項重要的技術(shù)工藝[2]。

3.2優(yōu)化高爐爐料結(jié)構(gòu)

縱觀煉鐵的成本投入來說，原燃料占比較大。因此企業(yè)期望達成高效率、低成本、高質(zhì)量的最終目標(biāo)，就需要針對高爐爐料結(jié)構(gòu)進行深入研究并對其逐步優(yōu)化。第一，優(yōu)化焦炭配煤結(jié)構(gòu)。焦煤和肥煤從本質(zhì)上具有強黏性，資源總量較為匱乏，價格一直處在高位;因此首先確保焦炭質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)后，便可以調(diào)整配煤方式，在原本的焦炭配煤方案中添加新的價格較低的煤種，盡可能優(yōu)化主焦煤的投入比重，良好的控制燃料成本。第二，優(yōu)化燒結(jié)礦配料結(jié)構(gòu)。企業(yè)的技術(shù)員工需要借助燒結(jié)杯試驗，來探究配礦結(jié)構(gòu)的合理性。基于試驗結(jié)果來確定差異化的配礦方案以及成品質(zhì)量，并對原始方案進行優(yōu)化改進，達成優(yōu)化配礦的最終任務(wù)。在確保燒結(jié)礦的質(zhì)量達到標(biāo)準(zhǔn)以及符合正常的高爐的指標(biāo)要求下，將燒結(jié)配比中加入一些價格更低的礦粉，有效的縮減成本投入。第三，優(yōu)化高爐爐料結(jié)構(gòu)。高爐煉鐵過程中精料是至關(guān)重要的，首先應(yīng)當(dāng)保證原料高溫冶金性能達到標(biāo)準(zhǔn)，保證一定的熟料比例，優(yōu)化成本投入。技術(shù)人員也要針對爐料結(jié)構(gòu)完成相關(guān)測試，在保證高爐順行的基礎(chǔ)上，利用價格較低的礦石完成煉鐵工作，進而降低成本。

3.3爐內(nèi)頂壓、含氧量的控制

在進行鋼鐵冶煉過程時，由于溫度的緣故，高爐爐頂也就受到很大的壓力，要想讓冶煉出來的鋼鐵能夠保證高質(zhì)量，就需要確保爐內(nèi)頂壓得到一定的控制。由于高爐的爐頂有一定的壓力承受限度，我們可以在進行煉鐵時，可以在限度內(nèi)盡可能增加一些壓力，這樣有利于鋼鐵的產(chǎn)出。除此以外，盡管壓力增加了，但是在一定程度上也對爐內(nèi)氣體的流動產(chǎn)生相應(yīng)的影響，這就導(dǎo)致在最后一道工序的凈化過程變得相對比較困難。而且在此過程中，煤氣和礦物質(zhì)進行接觸時，時間越長，對鐵的產(chǎn)量有很大的幫助。僅僅對爐頂?shù)膲毫M行控制是不夠的，還需要對爐內(nèi)的氧氣含量進行相應(yīng)的控制。在進行冶煉時，如果氧氣不充分的話，就會導(dǎo)致鐵燃燒不充分而產(chǎn)生有害氣體，這就會對環(huán)境造成污染。所以說，盡可能保證氧氣的充足，在一定程度上也對產(chǎn)量的提升有很大的幫助。氧氣的含量要適中，過高過低都會對煉鐵帶來一定的影響[3]。

3.4穩(wěn)定原燃料質(zhì)量

關(guān)于煉鐵精料水平，其對于煉鐵技術(shù)的經(jīng)濟指標(biāo)所造成影響率約可達到70%。由此可見，高爐煉鐵應(yīng)將精料作為基礎(chǔ)。應(yīng)保證入爐礦含鐵品，原燃料具有較高的燒結(jié)礦堿度與轉(zhuǎn)鼓強度。精料技術(shù)的關(guān)鍵就是高品位，據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)表明要是能提升1%的入爐品位，能夠提高生鐵產(chǎn)量2.5%、降低高爐燃料比1.5%左右?？墒且驗楦咂肺昏F礦石的價格居高不下，因此煉鐵難以實現(xiàn)完全高品位?，F(xiàn)階段，我國部分企業(yè)在煉鐵生產(chǎn)中出現(xiàn)的主要問題依舊是難以確保燃料質(zhì)量。而精料技術(shù)要求之一就是確保原燃料質(zhì)量的“穩(wěn)”。能夠?qū)⒁酝?.0%的入爐礦含鐵品位波動下降至±0.5%，可下降1.0%的煉鐵焦比;由以往±0.1的堿度波動下降至±0.05左右，能夠下降1.3%的煉鐵焦比。現(xiàn)階段，對于高爐煉鐵生產(chǎn)最為突出的影響就是焦炭質(zhì)量的變化，尤其是在高噴煤比的高爐中。針對大高爐，在焦炭自身熱反應(yīng)性與反應(yīng)之后的強度方面提出了更高的要求，CRI應(yīng)小于等于26%，CSR則要大于等66%。通過這一舉措可使焦炭質(zhì)量獲得很大程度的改善，此外精料技術(shù)內(nèi)容還有：粒度應(yīng)偏小并且組成要均勻、熟料比要高、冶金性能高、有害雜質(zhì)含量低等。

結(jié)語

綜上所述，降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)工藝類型較多，而采取的這些技術(shù)工藝措施都是以節(jié)能降耗、節(jié)本增效為最終目的，因此，對于冶金企業(yè)來說，在高爐冶煉過程中，還應(yīng)該不斷創(chuàng)新工藝技術(shù)，從多方面降低燃料比，實現(xiàn)企業(yè)效益的最大化。

參考文獻

[1] 丁玉龍.高爐冶煉煉鐵技術(shù)工藝及應(yīng)用研究[J].綠色環(huán)保建材，2018（6）：18-19.

[2] 馮牮.降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)工藝研究[J].中國金屬通報，2019（8）：18-19.

[3] 楊五四.關(guān)于降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)工藝探討[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2019（26）：121-122.