王 杰

針對(duì)高爐的使用所帶來(lái)的影響來(lái)說(shuō)，合理的提高高爐的利用系數(shù)，可以有效的降低燃料比。當(dāng)然，這也是一個(gè)企業(yè)正確的舉措和選擇，提高高爐冶煉強(qiáng)度，降低煉鐵的燃料比，提高利用系數(shù)。不過(guò)結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，提高冶煉強(qiáng)度對(duì)小高爐的作用尤為明顯，但是要想達(dá)到最佳的效果，還要采取一些具體措施解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題：配合使用大風(fēng)機(jī)和大風(fēng)量來(lái)對(duì)高爐進(jìn)行操控，以此提高利用系數(shù)。使用高壓操作技術(shù)，提高煤氣利用率，合理地配置鐵礦原料，樹(shù)立精料理念，保證原燃料的穩(wěn)定性，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的管理及維護(hù)，可以充分發(fā)揮煤氣的最大作用，降低高爐煉鐵的燃料比。

1 降低高爐煉鐵燃料比的現(xiàn)實(shí)意義和價(jià)值

社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的日漸成熟和發(fā)展，各行業(yè)在發(fā)展中對(duì)金屬需求量越來(lái)越大，但是因?yàn)槭澜绶秶鷥?nèi)的金屬礦產(chǎn)資源的數(shù)量是有限的，開(kāi)采作業(yè)逐漸增加使，金屬資源總量呈合理減少趨勢(shì)。此形勢(shì)下，提高金屬，煤炭等資源利用率，便于改善這一現(xiàn)狀。利用率不只是簡(jiǎn)單地使用更多的資源，也要在根源上進(jìn)行管控，如，在煉制環(huán)節(jié)來(lái)逐步提高煉制的出產(chǎn)率。伴隨對(duì)高爐煉鐵燃料技術(shù)研究的不斷深入，也要更加地注重冶煉全過(guò)程不同程序及設(shè)備的管理。

通常來(lái)說(shuō)，受到金屬礦性質(zhì)的影響在進(jìn)行冶煉期間需要把溫度控制在適合的范圍內(nèi)，能夠更加穩(wěn)定的煉鐵，并且確保冶煉生鐵的成效，數(shù)量與質(zhì)量都得到保障。一些企業(yè)在煉鐵環(huán)節(jié)，在燃料方面投入很多成本，如不能合理的控制和降低燃料比，這樣不僅導(dǎo)致燃料被嚴(yán)重地浪費(fèi)，也對(duì)企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)帶來(lái)不良影響。資金在燃料方面投入增加，會(huì)相應(yīng)減少企業(yè)在技術(shù)以及發(fā)展方面資金投入，對(duì)企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來(lái)不良影響。

所以，在此形勢(shì)下，要想實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展目的，確保資金合理的使用，為企業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展?fàn)I造良好的環(huán)境，企業(yè)還需在確保金屬產(chǎn)出質(zhì)量及數(shù)量的基礎(chǔ)上，合理的控制燃料比，使用降低高爐煉鐵燃料比的相關(guān)技術(shù)舉措，控制能源的損耗，節(jié)省企業(yè)的成本支出，使企業(yè)可以均衡和健康的發(fā)展。本文的分析和研究，是為了結(jié)合現(xiàn)狀，在明確降低高爐煉鐵燃料比價(jià)值和重要性基礎(chǔ)上，為企業(yè)這項(xiàng)工作的具體實(shí)施提供理論參考依據(jù)，便于其更好的實(shí)踐。

2 降低高爐煉鐵燃料比的現(xiàn)狀分析

目前，從國(guó)內(nèi)及國(guó)外鋼鐵行業(yè)市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)來(lái)看，使用有明顯優(yōu)勢(shì)的技術(shù)能夠提高煉鐵的燃燒效率達(dá)到了450kg/t。結(jié)合我國(guó)現(xiàn)狀，高爐煉鐵的燃料比可以達(dá)到520kg/t，其中有代表性的企業(yè)有首鋼集團(tuán)，可達(dá)到480kg/t。雖然在科學(xué)技術(shù)發(fā)展帶動(dòng)下，高爐煉鐵燃料比有所下降，但是，因?yàn)槊總€(gè)地區(qū)鋼鐵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀不同，所以鋼鐵行業(yè)依舊有很大的發(fā)展空間。

想實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的長(zhǎng)遠(yuǎn)和穩(wěn)定發(fā)展，還需明確各類影響高爐煉鐵燃料比的因素，例如，噴煤比和入爐焦比。但是因?yàn)橐恍┢髽I(yè)并未意識(shí)到此影響因素的重要性，同時(shí)對(duì)高爐煉鐵降低燃料比技術(shù)不夠關(guān)注，降低燃料比技術(shù)舉措未實(shí)施，受到內(nèi)外因素影響并未良好被利用和實(shí)施等，均對(duì)企業(yè)高爐煉鐵燃燒比技術(shù)使用以及企業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、節(jié)能降耗等工作帶來(lái)不良影響。

3 降低高爐煉鐵燃料比的技術(shù)措施

3.1 樹(shù)立精料理念，保證原燃料的穩(wěn)定性

高爐煉鐵環(huán)節(jié)，煉鐵精料對(duì)煉鐵效果以及質(zhì)量影響很大。所以，在實(shí)際工作環(huán)節(jié)，相關(guān)工作人員還需充分地意識(shí)到精料發(fā)揮重要作用，優(yōu)先選擇鐵含量高的一類礦粉，利于提高燒結(jié)的冶金性能。精料的核心思想就是高質(zhì)量和高品質(zhì)，若入爐時(shí)礦的品質(zhì)提升1%，則燃料的比例就會(huì)下降約1.5%，促使生鐵產(chǎn)量進(jìn)一步提升。但是，因?yàn)槟壳捌焚|(zhì)有保障的鐵礦石的儲(chǔ)存量并不多，高品質(zhì)礦石的數(shù)量在逐年減少，市場(chǎng)中此類礦石也越來(lái)越稀缺，這也相應(yīng)的提高了高品質(zhì)礦石的市場(chǎng)價(jià)格。因此，還需在煉鐵期間加強(qiáng)管理，在優(yōu)先選擇高品質(zhì)鐵礦石的基礎(chǔ)上，為了控制成本支出，應(yīng)保證燃料質(zhì)量具有相對(duì)的穩(wěn)定性，也要對(duì)入爐礦中鐵需要的堿度以及煉鐵焦比等進(jìn)行調(diào)整，控制二者的最低。以某廠高爐相鄰兩個(gè)月份生產(chǎn)指標(biāo)為例。

表1 高爐2021 年11 月和12 月的生產(chǎn)指標(biāo)情況

由上圖表可以看出，綜合入爐品位升高0.84%，平均日產(chǎn)增加67.87 噸，約增加比例為67.87/2285.15=2.97%，焦比降低25kg/t,綜合燃料比降低15.93kg?？梢钥闯鼍戏结樦小案摺钡闹匾?/p>

3.2 優(yōu)化操作制度，提高煤氣利用

做好上下部制度的調(diào)整工作，合理和適度的去調(diào)整，并且逐步優(yōu)化機(jī)制和制度體系，把制度作為高爐有序運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)，保證了高爐的穩(wěn)定運(yùn)行，取得高產(chǎn)以及優(yōu)質(zhì)以及低能耗和長(zhǎng)期冶煉的效果。同時(shí)，也應(yīng)依據(jù)制度標(biāo)準(zhǔn)合理的搭配上部與下部的調(diào)劑，可以確保高爐更加穩(wěn)定并且順利的運(yùn)行。在下部調(diào)節(jié)期間，主要是對(duì)高爐的進(jìn)風(fēng)參數(shù)陳金霞調(diào)整，使得鼓風(fēng)能夠以一定風(fēng)速以及動(dòng)能循序漸漸的吹透缸的中心，實(shí)現(xiàn)合理分布初期的煤氣流的目的。上部調(diào)劑是對(duì)礦石布料的角度以及料線與批重等進(jìn)行調(diào)整，穩(wěn)定上部的煤氣流。確保上部調(diào)劑和下部調(diào)劑良好的配合，進(jìn)而保障高爐的上部穩(wěn)定下部靈活，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定和順行的應(yīng)用目標(biāo)。

提高高爐的煤氣利用率可以有效地降低高爐的燃料消耗，以沙鋼5800m3為例，高爐通過(guò)梳理合適的上下部制度，上部制度以發(fā)展中心氣流為主，同時(shí)適當(dāng)控制邊緣氣流，確保煤氣流分布穩(wěn)定；下部通過(guò)調(diào)整、優(yōu)化風(fēng)口進(jìn)風(fēng)面積和改變小套長(zhǎng)度來(lái)適應(yīng)原燃料質(zhì)量的變化，保證氣流順暢。今年以來(lái)又逐步取消中心焦，煤氣利用獲得較大的改善，5800m3高爐煤氣利用變化趨勢(shì)見(jiàn)圖1。

圖1 5800m3 高爐煤氣利用變化趨勢(shì)圖

3.3 做好較高風(fēng)溫的處理工作

高爐煉鐵的總能量中約16%～19%的能源來(lái)自于熱風(fēng)，此外熱風(fēng)的成本造價(jià)不高，所以可以充分地利用熱風(fēng)，來(lái)節(jié)約和控制生產(chǎn)的成本，如果熱風(fēng)的溫度提高高達(dá)100℃時(shí)，能夠有效降低煉鐵燃料比約（20±5）kg/t，同時(shí)可增加噴煤量30kg/t。如此看來(lái)，高風(fēng)溫對(duì)高爐煉鐵發(fā)揮著一定的積極作用，比如，實(shí)現(xiàn)了降低燃料比與提升爐內(nèi)燃料透氣比的目的。為了充分發(fā)揮高風(fēng)溫的積極影響，需要注意以下幾個(gè)不同舉措的使用：

第一，應(yīng)確保熱風(fēng)的爐頂溫度達(dá)到一千四百攝氏度上下，合理設(shè)計(jì)熱風(fēng)爐的結(jié)構(gòu)，確保其可以承受溫度很高的瓦磚。

第二，大墻不可以置于拱頂之下。

第三，送風(fēng)管道的構(gòu)建期間可以使用煤氣的雙預(yù)熱技術(shù)，還應(yīng)保證管道可以接受高風(fēng)溫。

第四，熱風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化。

以沙鋼5800m3高爐的熱風(fēng)系統(tǒng)為例，熱風(fēng)系統(tǒng)的安全性是一直制約著高爐使用高風(fēng)溫的主要因素，煉鐵廠通過(guò)對(duì)熱風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行一系列改造，風(fēng)溫使用水平從1150℃增加到目前1220℃，預(yù)計(jì)改造完成后在1250℃以上。主要措施有：一是2013 年4 月份組織中修，對(duì)熱風(fēng)管道進(jìn)行整體更換；二是增設(shè)一座熱風(fēng)爐，目前正在施工，預(yù)計(jì)明年初投用；三是針對(duì)送風(fēng)管道改造，引進(jìn)技術(shù)先進(jìn)廠家參與設(shè)計(jì)與改造。風(fēng)溫使用情況見(jiàn)圖2。

圖2 5800m3 高爐風(fēng)溫使用情況變化圖

3.4 高壓技術(shù)

相關(guān)數(shù)據(jù)表明提高爐頂煤氣壓10kPa，能提高高爐產(chǎn)量1.9%，降低3%的焦比，有助于低硅鐵的冶煉。要是提高頂壓那么會(huì)降低增產(chǎn)效果。在頂壓提高之后，高爐呈現(xiàn)的明顯反應(yīng)為推動(dòng)高爐順行，降低波動(dòng)，使鐵礦石能夠促進(jìn)間接性還原，對(duì)其發(fā)展十分有利。通過(guò)高壓操作能夠?qū)崿F(xiàn)一氧化碳轉(zhuǎn)化為二氧化碳，從而達(dá)到節(jié)焦效果。此外，降低爐內(nèi)煤氣流的實(shí)際流速，能夠使熱風(fēng)中含有的熱量傳遞至爐料，而且吹出的爐塵量也會(huì)大大降低，有助于TRT 發(fā)電量的增加。

3.5 冶煉強(qiáng)度對(duì)煉鐵燃燒比的影響及管控

經(jīng)過(guò)反復(fù)的實(shí)踐，會(huì)使高爐煉鐵的強(qiáng)度不斷上升，但是，若是冶煉的強(qiáng)度高于1.05t/m3d 時(shí)，還需增強(qiáng)冶煉的強(qiáng)度，提高高爐煉鐵的燃燒比，如果冶煉的強(qiáng)度在1.155t/m3d 時(shí)，此時(shí)煉鐵的燃燒比會(huì)伴隨冶煉的強(qiáng)度不斷提高。因此，還要把冶煉的強(qiáng)度控制在一個(gè)適合的范圍內(nèi)，進(jìn)而取得數(shù)值偏低的燃燒比。

以我國(guó)鋼鐵行業(yè)代表性企業(yè)寶鋼公司為例，企業(yè)在高爐冶煉期間強(qiáng)度達(dá)到約1.15 時(shí)，要想進(jìn)一步增強(qiáng)鋼鐵強(qiáng)度與生產(chǎn)產(chǎn)量，企業(yè)工作人員注入適量的富氧量，并未持續(xù)的提高鼓風(fēng)的風(fēng)量。這樣確保煤氣量的充足，確保高爐生產(chǎn)產(chǎn)量。

3.6 提高煤比并且適當(dāng)降低休風(fēng)率與慢風(fēng)率

噴煤量的不斷增以及煤粉耗熱的逐漸增加，以及風(fēng)口前理論的燃燒溫度不斷降低，可以為高爐風(fēng)溫的提高以及富氧鼓風(fēng)的提高創(chuàng)設(shè)有利條件。此外，煤粉內(nèi)的氫含量不斷增加，也相應(yīng)提升煤氣還原的能力以及穿透爐缸的能力，優(yōu)化爐缸運(yùn)行環(huán)境，改善其工作的狀態(tài)，確保高爐更加穩(wěn)定和順利的運(yùn)行。以煤代焦是降低高爐煉鐵成本的重要環(huán)節(jié)，但是噴煤并不是噴得越多越好，隨著煤比的提高其置換比在不斷下降，噴煤量超過(guò)高爐冶煉條件下的承受能力，噴煤量增加燃料比也會(huì)隨之增加，不但影響高爐的穩(wěn)定順行而且不經(jīng)濟(jì)。所以要考慮到本廠的原料條件及高爐順行情況控制適宜的相對(duì)較高的煤比，如果因?yàn)樘岣呙罕扔绊懙礁郀t順行，其將適得其反，不但不會(huì)降低燃料消耗，反而會(huì)增加燃料消耗，甚者導(dǎo)致長(zhǎng)期爐況不順，成本居高不下。此外，還需控制休風(fēng)率與慢風(fēng)率的最低。提升整個(gè)車間職工工作的積極性，增強(qiáng)其責(zé)任意識(shí)，做好設(shè)備的檢查與巡視工作，以免設(shè)備出現(xiàn)故障還在使用，以免設(shè)備出現(xiàn)故障活動(dòng)老化，導(dǎo)致出現(xiàn)休減風(fēng)。相應(yīng)的做好職工的技能培訓(xùn)工作，降低操作失誤的發(fā)生率。通過(guò)上述舉措的實(shí)施和落實(shí)，使得高爐強(qiáng)化的效果更加明顯，各項(xiàng)生產(chǎn)的指標(biāo)得到明顯改善，也相應(yīng)的提升產(chǎn)量的水平，利用系數(shù)從以往的4.06t/（m3.d）變?yōu)?.43t/（m3.d）,同時(shí)燃料的比例從558kg/t 降低到534kg/t。

3.7 做好生產(chǎn)設(shè)備的管理工作

生產(chǎn)設(shè)備性能影響燃料熱量的應(yīng)用效果，所以，還需對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行管理，保證和維持生產(chǎn)設(shè)備處于最佳的運(yùn)行狀態(tài)，可以有效的降低高爐燃料比?；谏a(chǎn)設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性和質(zhì)量帶來(lái)的重要影響，具體管理中應(yīng)優(yōu)先保障設(shè)備的穩(wěn)定性，然后在此基礎(chǔ)上對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理：

對(duì)設(shè)備運(yùn)行期間的參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)管，通常來(lái)說(shuō)，受到外界環(huán)境以及爐內(nèi)氣流的影響，受到氣壓以及氣溫溫度變化的影響，設(shè)備在長(zhǎng)期使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些異常現(xiàn)象，進(jìn)而導(dǎo)致熱能無(wú)法很好的轉(zhuǎn)換，影響熱能的使用。良好的對(duì)設(shè)備進(jìn)行管理，通過(guò)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的管理，參數(shù)的調(diào)整等，能夠降低設(shè)備異常運(yùn)行的時(shí)間。與此同時(shí)，針對(duì)消耗過(guò)大的部件，應(yīng)及時(shí)地更換與檢查，以防因?yàn)樵O(shè)備出現(xiàn)故障和質(zhì)量問(wèn)題，導(dǎo)致出現(xiàn)燃料比異常問(wèn)題，對(duì)高爐燃燒和生產(chǎn)作業(yè)帶來(lái)不良的影響。

生產(chǎn)設(shè)備的管理期間，要重點(diǎn)對(duì)設(shè)備檢修和維護(hù)，減少高爐出現(xiàn)休風(fēng)、減風(fēng)問(wèn)題。具體檢修時(shí)，針對(duì)高爐可以進(jìn)行點(diǎn)檢修制度，即每間隔兩個(gè)月安排專人進(jìn)行一次設(shè)備檢修活動(dòng)。而在日常生產(chǎn)作業(yè)期間，可以針對(duì)高爐可以實(shí)施點(diǎn)檢和巡查的結(jié)合，并且鼓勵(lì)崗位進(jìn)行自修及維保點(diǎn)檢修，便于降低故障的發(fā)生率。針對(duì)整個(gè)年度并未出現(xiàn)一次設(shè)備故障造成減風(fēng)事故以及休風(fēng)事故，實(shí)現(xiàn)了全風(fēng)作業(yè)及高爐穩(wěn)定運(yùn)行目標(biāo)。

4 結(jié)語(yǔ)

綜合上述問(wèn)題，我們可以得出結(jié)論，降低高爐煉鐵的燃料比，便于實(shí)現(xiàn)高爐煉鐵的節(jié)能減排工作，有效控制生產(chǎn)成本，利于企業(yè)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展目標(biāo)。針對(duì)當(dāng)下我國(guó)高爐煉鐵的燃料比具體情況，企業(yè)與相關(guān)工作人員還需從實(shí)際出發(fā)，結(jié)合現(xiàn)狀和不足，采取適合的舉措來(lái)降低高爐煉鐵的燃料比。例如，提升高爐煉鐵的操作水平，控制好二氧化碳的含量以及高爐頂煤氣的壓力與煤粉的燃燒率等，以此降低燃料比，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。此外，還需樹(shù)立精細(xì)化生產(chǎn)理念，精細(xì)化所使用的煉鐵材料，逐步增強(qiáng)原材料穩(wěn)定性。也可以使用含鐵量很高的各類礦石，便于增加鋼鐵的硬度與強(qiáng)度，便于提升燒結(jié)礦的堿度。最后，配合做好高溫的處理工作，及時(shí)對(duì)脫濕鼓風(fēng)進(jìn)行處理，也在一定程度上降低高爐煉鐵的燃料比。