淺議提高高爐噴煤比的有效措施

支剛

摘 要：提高高爐噴煤比是冶金行業降低煉鐵生產成本的關鍵措施，提高噴煤比關系著鋼鐵企業工序能耗和生產成本的降低，可以給企業帶來直接的經濟利益和社會效益。因此，簡要闡述了提高噴煤比的重要性和具體措施，進而為宣鋼提高高爐噴煤比工作起到一定的推動作用。

關鍵詞：高爐噴煤比；煉鐵；焦炭；高爐煤氣

中圖分類號：TF543 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.144

高爐經風口噴吹煤粉是節焦和改進冶煉工藝最有效的措施之一，它不僅可以代替日益緊張的焦炭資源，而且還有利于改進冶煉工藝——可以擴展風口前的回旋區，縮小呆滯區，降低風口前的理論燃燒溫度，有利于提高風溫和使用富氧鼓風，在節焦和增產方面都能取得非常好的效果。近幾年來，國內鋼鐵產能過剩，使得鋼鐵行業整體低迷，嚴重沖擊了上游原料企業，一部分企業只能通過降低原燃料的質量來維持生存，這就給高爐的穩定、高產和噴煤量的提高造成了很大的阻礙。提高噴煤比，在原燃料質量變差的情況下保持和增加噴煤量，對鋼鐵企業的發展有非常重要的意義。

1 提高噴煤比的經濟效益分析

提高噴煤比、降低入爐焦比是降低煉鐵成本的關鍵方法。提高噴煤比可以產生良好的經濟效益，具體表現在以下幾個方面。

1.1 煤粉代替焦炭降低生鐵成本

對于高爐噴煤比，國際先進水平保持在180～200 kg/t。《中國鋼鐵工業科學與技術發展指南（2006—2020年）》中指出，2010—2020年間，我國高爐噴煤指標要追趕并力爭達到國際先進水平的下限180 kg/t。按照當前煉鐵原料的價格核算，噴煤量增加1個單位，噸鐵成本下降約1.2元，由此產生的經濟效益是十分可觀的。

1.2 節約工序能耗

鋼鐵企業焦化工序能耗為118 kgce/t，而制粉和噴吹工序的能耗只有27 kgce/t。很明顯，采用噴煤技術，煉鐵工序能耗降低了91 kgce/t，如果每噸標準煤按照500元計算，采用噴煤方法可以降低生鐵成本，即50元/t。

1.3 緩解主焦煤的短缺

煉焦配煤時，一般需要50%以上的主焦煤，在同樣的灰分和硫分百分比水平下，采用噴煤煉鐵可選用的煤的品種不受主焦煤的限制，能夠適應更多品種的煤炭資源，可以有效降低外購煤的成本和運輸費用。

1.4 提高企業勞動生產率

在生產費用和員工人數方面，噴煤車間比焦化廠更具優勢，因此，高爐噴煤可以促進企業勞動生產效率的提高，有效縮減生產費用。

2 提高噴煤比的措施

2.1 提高煤粉燃燒率

2.1.1 提高熱風溫度

高爐噴吹煤粉之后，會降低爐缸的燃燒溫度，同時，也會增加煤氣含量，從而影響高爐的生產情況。實際經驗表明，當噴煤比為200 kg/t時，供風溫度需要達到1 200 ℃，提高供風溫度能夠有效地提高高爐爐缸的燃燒溫度。經過理論計算，供風溫度升高100 ℃，會導致燃燒溫度升高大約70 ℃；同時，隨著供風溫度的升高，煤氣量也會下降，這都有助于提高煤粉燃燒率。

2.1.2 采用富氧鼓風

當噴煤比為200 kg/t時，富氧需達到3%以上。采用富氧可以提高高爐爐缸的燃燒溫度，富氧每提高1%，燃燒溫度增加50 ℃。另外，每噸鐵煤氣量減少4%，在提高燃燒溫度的同時會降低爐缸燃燒煤氣量。

2.1.3 提高煤粉表面積

煤粉粒度是反映煤粉表面積的關鍵參數，以200目為標準，如果是煤粉，其粒度需要達到50%；當煤粉與無煙煤混合噴煤，則其粒度需要達到60%；如果單獨噴吹無煙煤，則粒度必須達到70%. 同時，為了增加煤粉表面積，還需要嚴格控制水分含量，煤粉中的水分含量不能超過2.5%，通常情況下，1.5%左右為宜。

2.2 提高料柱透氣性

隨著噴煤量的增加，焦比降低會直接降低料柱的透氣性，導致高爐煤氣氣流分布和爐料下降，使得高爐生產不順。因此，在提高噴煤比的同時，必須采取相應的措施來增加料柱的透氣性，確保提高噴煤比不會對高爐生產造成不良的影響。

提高入爐鐵礦石品位，控制礦渣含量。在高爐煉鐵的過程中，軟熔帶是煤氣氣流最大的阻力區域。在鐵礦石被融化初期，鐵礦石被還原成氧化鐵，這時形成的初渣中鐵渣未有效分離。實踐證明，在保證了入爐鐵礦石品位在60%以上時，噸鐵中的渣含量會控制在300 kg以內。這時，煤氣參與燃燒遇到的阻力可忽略不計，削弱了泛渣現象。

提高焦炭質量，控制熱性能。在煉鐵化學過程中，焦炭的主要作用除了是還原劑和提供熱能的原料外，還起到了支撐骨架、促進生鐵滲碳和填充爐缸的作用。焦炭的骨架作用在噴煤比提高之后顯得格外重要，焦炭的質量直接影響了高爐容積。

2.3 提高操作水平

噴煤比的提高對高爐穩定運行的依賴程度較高，這就要求高爐操作崗位的工作人員必須要加強對高爐行程的控制，重點控制高爐的爐腹煤氣量、爐缸熱度值、爐料分布的合理程度和燃燒溫度4個重要參數。對于高爐上部和下部，要采用系統、合理的控制手段保證煤氣氣流分布的合理性，當高爐中心氣流有過度發展的趨勢時，高爐上部的調節應以“大料批、正分裝”為原則，同時，還要擴大高爐下部的風口面積；當高爐邊緣氣流有過度發展趨勢時，高爐上部應該采用小料批，同時，還要進行中心投焦操作，對于高爐下部，則應當減小風口面積并采用短風口。除此之外，在高爐的操作過程中，要始終控制風速和鼓風動能，將循環區的長度控制在合理范圍之內，為中心氣流的發展提供保障，有助于保持爐缸的工作狀態，從而提高大噴比實現的可能性。

3 結束語

當鋼材價格處于低谷時，鋼鐵企業普遍經營不佳。隨著生產成本的高位運行，鋼鐵企業正面臨著嚴峻的市場挑戰，誰能夠挖潛增效，最大程度地降低成本，誰才能夠在激烈的市場競爭中存活下來。對宣鋼來說，煉鐵系統是宣鋼降低生產成本的重要突破口。而在整個煉鐵系統中，提高高爐噴煤比所能產生的經濟效益最大也最直接，因此，作為宣鋼煉鐵工藝生產的組織者，必須在提高高爐噴煤比的工作上下大力氣，通過制訂積極的措施提高高爐噴煤量、降低焦比，最大程度上降低宣鋼噸鐵的生產成本，增強宣鋼在市場競爭中的生存能力。

參考文獻

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〔編輯：白潔〕