劉寶洋

摘要：在提高高爐使用效果方面，降低煉鐵燃料比具有一定的現(xiàn)實意義，也是最正確的選擇，降低燃料比和加強冶煉輕度都是可提升利用系數(shù)的，但就目前情況而言，加強冶煉強度對小高爐是有一定效果的，同時配合大風(fēng)機和風(fēng)量來完成高爐操縱，從而切實提高利用系數(shù)。

關(guān)鍵詞：高爐煉鐵;燃料比;降低;煉鐵技術(shù)工藝

1 冶煉燃料比降低意義

高爐利用系數(shù)是指冶煉強度與燃料比的比值。在具體生產(chǎn)過程中，要想讓利用系數(shù)充分發(fā)揮作用，通常情況下，有兩種方法：首先，需要不斷提升冶煉強度，從而降低燃料比。當(dāng)一些小高爐運行作業(yè)時，通常情況下都是通過提高冶煉強度來提升利用系數(shù)，換言之，充分利用大風(fēng)量來完成高爐操縱，同時運用大風(fēng)機來完成高強度的生產(chǎn)，從而不斷提高利用系數(shù)。

2 高爐煉鐵燃料比現(xiàn)狀分析

現(xiàn)階段，從國內(nèi)外鋼鐵行業(yè)情況分析來說，技術(shù)優(yōu)異的煉鐵燃燒比已高達(dá)每噸燃燒450千克燃料，而我國的高爐煉鐵的燃燒比大約每噸燃燒528.59kg燃料，首鋼為每噸燃燒458.69kg燃料，盡管我國已經(jīng)擁有多項先進煉鐵技術(shù)，但是由于各地鋼鐵行業(yè)發(fā)展情況不同，因此，其發(fā)展空間潛力無限。當(dāng)前，能夠影響高爐煉鐵燃燒比的因素有很多，比如，噴煤比、入爐焦比等，但在具體運算過程中，由于企業(yè)計算過程中，并沒有加入小塊焦量，因此，不能很好地把控企業(yè)的能源消耗。

3 低碳綠色高爐煉鐵技術(shù)功能解析

3.1 還原器和滲碳器

高爐構(gòu)造原理相對簡單，焦炭可當(dāng)作高爐燃料或鐵氧化物還原材料使用。高爐煉鐵技術(shù)具有還原性，在將含鐵固體轉(zhuǎn)化為液體后，裝置于高爐周圍的工業(yè)反應(yīng)器可進一步加快液態(tài)生鐵速度。若想達(dá)成高爐冶金三傳一反、物體純度更高的目的，就必須合理把控時機，在明確高爐內(nèi)持續(xù)提升的煤氣流之后，適時加入材料。而在高爐溫度提升期間，需確保溫度不會影響冶金煉鐵還原。焦炭可謂是高爐主要的骨架，具備至關(guān)重要的作用。而在高爐還原工作開展中，不同程度的生鐵滲碳屬于正常現(xiàn)象，僅需為其還原器和滲碳器的運行提供安全穩(wěn)定的保障即可。

3.2 能源轉(zhuǎn)換器

高爐生產(chǎn)期間，能量轉(zhuǎn)換會對其構(gòu)成較大程度影響，以致于能源耗費更大。高爐可進一步發(fā)揮能源轉(zhuǎn)換器的功效，能源轉(zhuǎn)換率更加顯著。高爐能源轉(zhuǎn)換器的應(yīng)用十分廣泛，且實質(zhì)性極高，化學(xué)物質(zhì)能源及物理物質(zhì)能源中皆可實現(xiàn)運用。此外，化石質(zhì)能源轉(zhuǎn)換中也可運用高爐能源轉(zhuǎn)換器。當(dāng)前，我國經(jīng)濟發(fā)展迅猛，快速進步的高爐煉鐵節(jié)能技術(shù)促進了能源轉(zhuǎn)換器作用的充分發(fā)揮，高爐煉鐵技術(shù)可謂是鋼鐵制造期間關(guān)鍵的能源轉(zhuǎn)換方法，極大程度上便利了鋼鐵工程。

3.3 熔化器和質(zhì)量調(diào)控器

高爐使用期間，最為關(guān)鍵的用途便是能為轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝提供更高質(zhì)量的液態(tài)生鐵。而當(dāng)高爐還原了含鐵固體之后，可使液態(tài)生鐵數(shù)量顯著提升，所以說，高爐煉鐵所具備的功能中，好包括煉化器這一點。此外，在不斷還原之下，高爐依舊能夠保持液態(tài)生鐵的持續(xù)提供，這也是高爐屬于連續(xù)鐵水供應(yīng)器的直接表現(xiàn)。其次，高爐煉鐵過程中，能在一定程度上調(diào)控鐵水的成分與質(zhì)量，在一系列高爐操作下能夠嚴(yán)格控制鐵水相關(guān)參數(shù)，確保其溫度、成分處于標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

4 降低高爐煉鐵燃料比的具體技術(shù)工藝分析

4.1 進行高風(fēng)溫處理

其中高爐煉鐵總能量的16%源自于熱風(fēng)，同時熱風(fēng)成本造價交底，由此可見，充分利用熱風(fēng)，可以大大節(jié)約生長成本，當(dāng)熱風(fēng)的溫度達(dá)到100°C時，就可以大大降低煉鐵燃料比（20±5）kg/t，而持續(xù)升溫，噴煤量都會隨之增加，由此可見，高風(fēng)溫非常有益于高爐煉鐵工作，比如降低燃料比和增加爐料透氣性等。為了實現(xiàn)高溫風(fēng)，應(yīng)注意以下幾方面措施的應(yīng)用，首先應(yīng)確保熱風(fēng)爐拱頂溫度達(dá)到1400°C以上，熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)要設(shè)計合理，使其能夠承受高溫的硅磚，同時拱頂不能置于大墻上，在構(gòu)建送風(fēng)管道時，應(yīng)確保管道能夠接受較高的風(fēng)溫，同時運用煤氣雙預(yù)熱技術(shù)。

4.2 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燃料產(chǎn)生的氣體在爐內(nèi)的滯留時間，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，進而有效降低爐塵瓦斯灰的吹出量。

4.3 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，因為當(dāng)鼓風(fēng)的濕度較高的時候會產(chǎn)生大量的吸熱反應(yīng)，吸熱反應(yīng)會使得風(fēng)口的理論燃燒溫度降低，嚴(yán)重的可能會造成燃料的一定浪費。在降低濕度的時候應(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。所以在對鼓風(fēng)的濕度進行控制的時候，需要根據(jù)一定的規(guī)律進行有效的調(diào)節(jié)。

4.4 降低高爐燃料比技術(shù)

我國鋼鐵行業(yè)歷來發(fā)展中，過于偏短的時間，使得短時間內(nèi)無法將以煤炭為主的發(fā)展情境改變，在處理供應(yīng)不足的廢鋼資源時也很難順利實現(xiàn)。所以，在今后的發(fā)展中要想順利地將節(jié)能減排目標(biāo)達(dá)成，落后的技術(shù)與裝備必須淘汰，深入改造技術(shù)，以便優(yōu)化、改善生產(chǎn)流程，推動余能利用率的提升。有關(guān)高爐燃料比的降低來看，可入手于下述兩方面：一方面，將高爐煉鐵中消耗的碳量減少，依據(jù)現(xiàn)有高爐生產(chǎn)技術(shù)，最大限度減少高爐的燃料比;另一方面，可考慮降低碳依賴程度，深入探索、開發(fā)天然氣或不含碳還原劑等。由于煤炭使用期間會有大量二氧化碳排除，一頓的煤炭基本能夠產(chǎn)生0.7t的碳排放量，而天然氣基本只會產(chǎn)生0.39t的碳排放量，相對而言實現(xiàn)了顯著降低。燃料比之所以十分高，是因為高爐風(fēng)溫偏低、焦炭灰分偏高或是不穩(wěn)定的爐料成分等因素引發(fā)的，而在面對這一系列問題時，就應(yīng)當(dāng)選擇科學(xué)合理且有效的解決措施，以便將燃料比降低。

5 結(jié)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，有效促進我國鋼鐵企業(yè)實現(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)，進而為我國的鋼鐵企業(yè)帶來更高的經(jīng)濟利益。

參考文獻(xiàn)：

[1]項鐘庸，王筱留.高爐設(shè)計煉鐵工藝設(shè)計理論與實踐[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2017（2）4.

（作者單位：河鋼宣鋼煉鐵廠）