降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)工藝研究

馮 牮

（河鋼集團(tuán)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(guó)高爐煉鐵在降低燃料比方面已經(jīng)取得了一定的進(jìn)步，我國(guó)已經(jīng)掌握了先進(jìn)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(yán)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(jià)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(jìn)行優(yōu)化配置，充分利用當(dāng)?shù)乜衫觅Y源，將冶煉爐原料燃燒結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，以達(dá)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(jìng)爭(zhēng)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(yùn)行。保持高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行是改善各項(xiàng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的前提條件，因此要依照實(shí)際煉鐵條件研究高爐的操作技術(shù)及生產(chǎn)工藝，適時(shí)對(duì)操作制度進(jìn)行調(diào)整，在保持高爐順利運(yùn)行的基礎(chǔ)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(duì)如何降低高爐煉鐵燃料比的具體技術(shù)進(jìn)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(guó)高爐煉鐵燃料比現(xiàn)狀

通過調(diào)查，筆者發(fā)現(xiàn)國(guó)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(guó)鋼鐵企業(yè)在使用高爐煉鐵技術(shù)的時(shí)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(guó)已經(jīng)掌握了較為先進(jìn)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(hù)環(huán)境的潛力并向國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平在不斷的靠近，相信在不久的未來我國(guó)高爐煉鐵燃料比能夠進(jìn)一步得到降低并達(dá)到國(guó)際先進(jìn)煉鐵的水平。

2 我國(guó)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(fēng)溫、風(fēng)壓，加大原燃料的供應(yīng)量，盡可能地改善燃燒的效果，或通過降低鼓風(fēng)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(fèi)。

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(fēng)溫

在進(jìn)行高爐煉鐵生產(chǎn)的過程中，需要保證能夠?yàn)槠涮峁┐罅壳曳€(wěn)定的熱量，否則可能會(huì)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(fēng)爐鼓風(fēng)所帶入其中的熱量。如果鼓風(fēng)能夠?yàn)楦郀t煉鐵生產(chǎn)帶來的熱量較多，那么在高爐煉鐵的過程中對(duì)燃料的需求會(huì)相對(duì)減少，進(jìn)而可以達(dá)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(fēng)溫可以將燃料比有效降低，進(jìn)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(jì)利益。風(fēng)溫的提高不可以隨意提高，應(yīng)該按照一定的經(jīng)驗(yàn)公式將其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乜刂圃谝欢ǖ姆秶?dāng)中，否則可能會(huì)對(duì)生產(chǎn)人員帶來生命安全的威脅，而且會(huì)對(duì)鋼鐵企業(yè)的設(shè)備造成一定的損害，進(jìn)而給鋼鐵企業(yè)帶來一定的經(jīng)濟(jì)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(fēng)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(jìn)而可以便于增加風(fēng)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(dāng)爐頂?shù)膲毫Φ玫教岣叩臅r(shí)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(fēng)量增加可以達(dá)到提高產(chǎn)量的效果。頂壓提高后可以延長(zhǎng)燃料產(chǎn)生的氣體在爐內(nèi)的滯留時(shí)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(yīng)能夠更加充分的進(jìn)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(jìn)而有效降低爐塵瓦斯灰的吹出量。

3.3 降低鼓風(fēng)濕度

有效降低鼓風(fēng)的濕度，可以讓一些不必要的反應(yīng)得到減少，因?yàn)楫?dāng)鼓風(fēng)的濕度較高的時(shí)候會(huì)產(chǎn)生大量的吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)會(huì)使得風(fēng)口的理論燃燒溫度降低，嚴(yán)重的可能會(huì)造成燃料的一定浪費(fèi)。在降低濕度的時(shí)候應(yīng)該結(jié)合當(dāng)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(huì)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(shí)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(duì)鼓風(fēng)的濕度進(jìn)行控制的時(shí)候，需要根據(jù)一定的規(guī)律進(jìn)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?xì)鈳淼奈锢頍崮芎突瘜W(xué)能得到充分的利用，有效地避免了不必要的浪費(fèi)，讓生產(chǎn)的成本也得到了一定的降低。如此一來，也是對(duì)高溫燃?xì)獾挠行Ю茫尃t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(qiáng)，需要保證礦物粉末能夠充分的燃燒，讓風(fēng)溫和含氧量以及頂壓都能維持較高的標(biāo)準(zhǔn)。除此之外，還可以讓系數(shù)和冶煉的強(qiáng)度得到有規(guī)律的利用，注意提高冶煉強(qiáng)度的時(shí)候一定要重視高利用系數(shù)所帶來的對(duì)設(shè)備的損壞能力，否則有可能會(huì)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(biāo)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(diǎn)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(jìn)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(jìn)而有效控制鐵水中硅來源。第二是將鐵水中的吸硅量進(jìn)行有效的控制，有效控制鐵水吸收硅的含量，為了達(dá)到這一目標(biāo)需要將爐內(nèi)的軟熔帶的高度和氣流的分布進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)和規(guī)劃。第三是讓爐缸內(nèi)的脫硅反應(yīng)得到充分的進(jìn)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(jìn)我國(guó)鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。相關(guān)人員只有認(rèn)真研究和完善降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)才能夠達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)，進(jìn)而為我國(guó)的鋼鐵企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟(jì)利益。