刍议降低高炉炼铁燃料比的技术措施

李金元

摘  要：高炉炼铁是工业生产下非常重要第一项技术，由于生产运行下会产生大量的能耗问题，不利于企业的良性发展。采用科学技术降低高炉炼铁燃料比具有很好的经济效果。文章从高炉炼铁现状出发对降低燃料比技术措施展开探讨。

关键词：高炉炼铁;燃料比;技术措施;炼铁技术

为了在市场牢牢占据稳定的份额，需要企业尽可能提高自身的竞争实力，而在炼铁流程中，原燃料的把控是降低成本最为有效的途径，应当将其作为基础进而优化企业的管理体系，逐步完善公司的架构。对于原燃料的管控、使用以及后期的回收，均需要公司严格管理，从小的方面着手，把每一个环节都控制在合理范围，最终在高炉炼铁过程中实现成本投入降低，经济收益提升的目标。

1我国高炉炼铁发展的现状

我国的社会经济一直在不断地发展，钢铁产业在相关政策的支持下获得了很大的资产投入，从而对行业的发展起到了推动作用，预计到2020年左右就会实现平稳健康的发展。地方区域的炼铁水平可以对我国钢铁产量的增长率进行衡量，目前，在全国范围内，钢铁的产量都处于较高的水平，并且其质量也非常的高。由于西藏地区受到地理因素的影响，因此炼铁的能力比较差。我国的钢铁基地主要在沿海地区比较多，由于受到政策的扶持以及经济贸易繁荣发展的影响，这些发达地区对于钢铁的需求量非常的大，甚至占据全国钢铁使用总量的一半以上。钢铁具备的特点：日常的使用范围非常广泛，收益比较高、可回收性非常强、需求量比较大等，在经济发展当中，钢铁属于一种必备的使用材料。我国钢铁行业的迅速崛起以及飞速发展，可以从侧面对我国经济的发展进行反映，也对于高炉炼铁技术的发展以及普及有推动作用。在之前，关于我国的钢铁生产工厂主要是由政府部门来进行统一管理的，自从改革开放以来得到了慢慢地放开。伴随着钢铁行业的持续开放，钢铁企业得到了非常迅速地发展，从高炉数量的大量增加就可以非常清晰的看出来[1]。

2高炉燃料存在的问题

第一，入炉原料不能保证强度且粉末较多。由于矿粉货源并不稳定加之其中成分复杂，大大提高了“烧结配矿”与生产组织困难程度，与此同时因为烧结机缺少足够的能力，不仅入炉原料的强相对较差而且粉末多，其中5～10mm的粒度能达到35%左右，严重影响烧结质量与产量。第二，因高炉不能确保高富氧而导致煤粉置换比较低。要是富氧率达不到标准，会对以煤代焦的生产方式造成严重影响。要是不能合理分配喷煤输煤管路的话，则难以喷煤量充足。第三，风温水平不高。这样的高炉往往存在较大的风温波动问题，在更换热风炉前后其风温波动可以达到100℃，而且无法正常运行煤气空气预热系统，这样一来最高风温仅能达到1000℃左右。一些企业使用的高炉其风温水平通常处在1050～1100℃范围内，要是将风温进一步提高，能达到1150℃左右。

3降低高炉炼铁燃料比的技术措施

3.1实现高风温，提高喷煤比

高炉炼铁所需热量来自于炉内燃料燃烧时释放的热量以及鼓风机吹入的风热，如果鼓风机吹入的风热越高，煤粉的燃烧率就越高，燃料比将大幅下降，同时，喷煤比得到提升，不但节省了大量燃料，而且也减少了投入成本[1]。经过实际验证，风温每升高100℃，高炉炼铁燃料比就会降低15～25kg/t，风口理论燃烧温度也将提高70℃。由此可见，提高炉内风温能够使炉内的软熔区间变窄，高软融带下降，改善高炉料的透气性，是冶金企业实现节能减排、降本增效一项重要的技术工艺[2]。

3.2优化高炉炉料结构

纵观炼铁的成本投入来说，原燃料占比较大。因此企业期望达成高效率、低成本、高质量的最终目标，就需要针对高炉炉料结构进行深入研究并对其逐步优化。第一，优化焦炭配煤结构。焦煤和肥煤从本质上具有强黏性，资源总量较为匮乏，价格一直处在高位;因此首先确保焦炭质量达到标准后，便可以调整配煤方式，在原本的焦炭配煤方案中添加新的价格较低的煤种，尽可能优化主焦煤的投入比重，良好的控制燃料成本。第二，优化烧结矿配料结构。企业的技术员工需要借助烧结杯试验，来探究配矿结构的合理性。基于试验结果来确定差异化的配矿方案以及成品质量，并对原始方案进行优化改进，达成优化配矿的最终任务。在确保烧结矿的质量达到标准以及符合正常的高炉的指标要求下，将烧结配比中加入一些价格更低的矿粉，有效的缩减成本投入。第三，优化高炉炉料结构。高炉炼铁过程中精料是至关重要的，首先应当保证原料高温冶金性能达到标准，保证一定的熟料比例，优化成本投入。技术人员也要针对炉料结构完成相关测试，在保证高炉顺行的基础上，利用价格较低的矿石完成炼铁工作，进而降低成本。

3.3炉内顶压、含氧量的控制

在进行钢铁冶炼过程时，由于温度的缘故，高炉炉顶也就受到很大的压力，要想让冶炼出来的钢铁能够保证高质量，就需要确保炉内顶压得到一定的控制。由于高炉的炉顶有一定的压力承受限度，我们可以在进行炼铁时，可以在限度内尽可能增加一些压力，这样有利于钢铁的产出。除此以外，尽管压力增加了，但是在一定程度上也对炉内气体的流动产生相应的影响，这就导致在最后一道工序的净化过程变得相对比较困难。而且在此过程中，煤气和矿物质进行接触时，时间越长，对铁的产量有很大的帮助。仅仅对炉顶的压力进行控制是不够的，还需要对炉内的氧气含量进行相应的控制。在进行冶炼时，如果氧气不充分的话，就会导致铁燃烧不充分而产生有害气体，这就会对环境造成污染。所以说，尽可能保证氧气的充足，在一定程度上也对产量的提升有很大的帮助。氧气的含量要适中，过高过低都会对炼铁带来一定的影响[3]。

3.4稳定原燃料质量

关于炼铁精料水平，其对于炼铁技术的经济指标所造成影响率约可达到70%。由此可见，高炉炼铁应将精料作为基础。应保证入炉矿含铁品，原燃料具有较高的烧结矿碱度与转鼓强度。精料技术的关键就是高品位，据有关数据表明要是能提升1%的入炉品位，能够提高生铁产量2.5%、降低高炉燃料比1.5%左右。可是因为高品位铁矿石的价格居高不下，因此炼铁难以实现完全高品位。现阶段，我国部分企业在炼铁生产中出现的主要问题依旧是难以确保燃料质量。而精料技术要求之一就是确保原燃料质量的“稳”。能够将以往±1.0%的入炉矿含铁品位波动下降至±0.5%，可下降1.0%的炼铁焦比;由以往±0.1的碱度波动下降至±0.05左右，能够下降1.3%的炼铁焦比。现阶段，对于高炉炼铁生产最为突出的影响就是焦炭质量的变化，尤其是在高喷煤比的高炉中。针对大高炉，在焦炭自身热反应性与反应之后的强度方面提出了更高的要求，CRI应小于等于26%，CSR则要大于等66%。通过这一举措可使焦炭质量获得很大程度的改善，此外精料技术内容还有：粒度应偏小并且组成要均匀、熟料比要高、冶金性能高、有害杂质含量低等。

结语

综上所述，降低高炉炼铁燃料比的技术工艺类型较多，而采取的这些技术工艺措施都是以節能降耗、节本增效为最终目的，因此，对于冶金企业来说，在高炉冶炼过程中，还应该不断创新工艺技术，从多方面降低燃料比，实现企业效益的最大化。

参考文献

[1] 丁玉龙.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用研究[J].绿色环保建材，2018（6）：18-19.

[2] 冯牮.降低高炉炼铁燃料比的技术工艺研究[J].中国金属通报，2019（8）：18-19.

[3] 杨五四.关于降低高炉炼铁燃料比的技术工艺探讨[J].中国战略新兴产业，2019（26）：121-122.