降低高爐入爐焦比的研究與應用

楊金來

摘 要：近兩年由于我國經濟轉型造成了能源行業等傳統行業不景氣，鋼鐵行業也因此每況愈下，利潤微乎其微使多家大型鋼企已經嚴重虧損。為了改變現狀，各企業紛紛加緊技術改良。焦炭作為煉鐵生產中的主要燃料，其質量的好壞直接決定生鐵成本以及高爐爐況順行與否，因此，提高焦炭質量，降低入爐焦比是各鋼企研究的重中之重。

關鍵詞：高爐；入爐焦比；研究

我國鋼鐵產能嚴重過剩，各家鋼企把實施低成本戰略作為戰略發展第一任務。然而煉鐵成本在整個鋼鐵生產成本中占70%以上，如何降低生鐵成本，不僅需要先進的設備和熟練的工藝，還需要優質的原燃料。

一、焦炭的主要作用

高爐以焦炭作為主要燃料，將焦炭應用在高爐中主要表現在以下三個方面，首先，焦炭可以發揮出爐為之后的冶煉工藝提供能量支撐，焦炭與氧氣混合燃燒，能夠為整個煉鐵工藝提供約58%的熱量；焦炭能作為鐵的還原劑，不充分燃燒下會有大量的CO生成；想要保證大高爐的冶煉質量，那么就需要先使焦炭的質量得到有效的保證，通過提高焦炭質量，能夠為企業高爐的擴容打下良好的基礎，另外，焦炭質量還一定程度上影響噴煤比水平以及爐缸工作狀態。

二、不同焦炭對高爐煉鐵的影響

焦碳質量要求體現在強度、灰份、含硫量、粒度。沒有穩定的高質量的焦碳就失去了高爐強化冶煉的基礎，焦碳強度尤為重要。高爐對焦炭質量的基本要求：焦炭成分穩定，灰份<125%；焦炭強度要滿足高爐高煤比操作需要；焦碳粒度；干熄焦運轉正常，避免用濕焦和料場焦；減少或不用外購焦（質量差）；M10變化一0.2%，燃料比將變化一7kg/t，比焦炭的其它指標作用都大。在焦炭灰份組成元素中，最主要的有害元素是堿金屬元素，會增加爐料粉化率，使高爐透氣透液性受到極大的影響，當堿金屬揮發物浸入焦炭中，會導致焦炭的機械強度有很大的下降，進而影響整體料柱的透氣性。焦炭質量一方面能夠保證爐況的穩定運行以及高爐上部透氣性，另一方面，焦炭質量HIA很大程度上影響爐缸工作狀態以及高爐下部和死料柱的透液性及，保證焦炭的質量在整個生產過程中具有十分重要的影響和作用。焦炭品質可以通過技術手段來提高，注意事項為硬質煤要細破，進行風選，脫除灰分；多配主焦煤、肥煤；煤進行脫濕、混均、搗固；延長結焦時間、還有悶爐時間；進行干熄焦、或少水熄焦等等。

三、降低高爐入爐焦比的方法

（一）原料精選

想要更好地控制入爐原料含粉率，就必須要在入爐前做好對燒結礦以及焦炭的篩分。定時做好對燒結礦篩和焦碳篩的清理，使篩分質量有顯著提高，清除5.0mm 以下的粉末，為之后爐況的穩定、焦比的下降打下良好的基礎。受到焦化干熄焦不太正常影響，將會很大程度上增大焦碳水分波動，需要將中子測水儀安裝在適當位置，實時監測焦碳水分，進行適當的調整，通過這種方式提高對爐溫的控制水平。在爐料結構方面需要保證其科學合理性。高爐所選用的礦以高堿度燒結礦、加酸性球團礦為主，熟料率 100%，綜合入爐品位 58%～59%，通過這樣的搭配，可顯著降低渣量，使產生的軟熔帶更加合理，合理分布煤氣流，增強煤氣利用效率。

（二）鼓風

合理的送風制度是創造“展翅”形煤氣曲線的基礎。在風口前形成較長的循環區，使煤氣的初始分布向中心延伸，減少中心死料柱，改善爐缸中心的透氣性和透液性，對形成“下活，上穩”的格局是非常重要的。送風制度主要是保持適宜的風速和鼓風動能以及理論燃燒溫度，使初始煤氣流分布合理，爐缸工作均勻活躍，熱量充沛、穩定。風口面積較大可以使邊緣氣流相對較強，利用休風機會逐漸調整，有條件可以使用加長風口，抑制邊緣發展中心，從而形成合理的煤氣流分布。

（三）提高噴煤比

通過對噴煤比的控制，可以很大程度上降低生產成本，提高經濟效益。通過對噴煤比增加，檢測燃料比，以這樣的方式來完成對噴煤比優化效果的評價。隨著噴煤比的上升，燃燒比也有顯著的增強，同時除塵灰含量也有一定的提高，這種現象表明，煤粉量的增加沒有發揮出將焦的作用。企業在進行噴煤比的確定時，需要與自身的實際情況結合在一起。通過對煤粉量的控制，能夠更好的實現對冶金流程的優化，降低生產成本。通過對煤粉的增加，減少焦炭使用量，不需要建設過多的焦爐，就能實現對生產陳本的控制，減少因為過多的焦爐所引發的環境問題，同時還能有效緩解我國焦煤資源不足問題，保證煉鐵企業在激烈的市場競爭中占據有利地位，實施企業的低成本戰略。

（四）加強維護

想要保證高爐高產、穩產、低耗，就必須要做好對設備的維護管理，保證設備能夠正常、穩定運行。為了更好地發揮出設備的作用，需要借助科學合理的維護措施來做好對設備的維護工作，比如確立第一點檢員，點檢員通過點檢卡制度做好點檢工作。高爐每一個系統都有專門負責的點檢員，專門負責對設備的日常維護和點檢。因為設備故障原因容易有慢風、修風現象出現，需要做好對相關負責人的考核，提高設備維護管理水平，降低這類現象出現的可能。建立點檢員業務考核制度，以此來提高點檢員工作的積極主動性，更好的開陣各項設備維護管理工作。

（五）加強管理

渣鐵的排放效果對于高爐的生產有著非常重要的作用和影響，現階段高爐逐漸向著矮胖型方向發展。對于渣鐵的排放有了更加嚴格的要求，避免生產受到過多的影響，杜絕懸料、崩料等事故的出現。需要制定一系列加強管理的措施：第一，做好對鐵口合格率、正點率、出鐵的均勻率等各項參數的檢測，提高爐前操作的規范性。通過標準化的管理模式，保證交接班的順利進行，避免因為堵鐵口現象出現冒泥、跑泥現象。第二，對炮泥質量進行改善，想要提高爐頂壓力，將爐內壓力控制在 400kPa ，需要炮泥有足夠的強度支撐。通過不斷地生產實踐總結，尋找最適合的炮泥品種，另外還可以借助招標等方式來選擇優質的炮泥，更好的滿足實際生產需求。

四、結語

降低高爐入爐焦比的一系列措施不但可以解決居高不下的成本壓力，更可以保證爐況的長期穩定順行，所以各大鋼企應該把這兩個條件做為基本前提，這樣可以使企業在嚴峻的市場形式下得以生存發展。

參考文獻：

[1]趙善陽.高爐入爐焦比影響因素的分析與應用[J].甘肅冶金，2014，（03）：1113.

[2]郝志忠.包鋼高爐降低入爐焦比實踐[J].煉鐵，1999，（S1）：4244.