降低高爐入爐焦比的研究與應(yīng)用

楊金來(lái)

摘 要：近兩年由于我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型造成了能源行業(yè)等傳統(tǒng)行業(yè)不景氣，鋼鐵行業(yè)也因此每況愈下，利潤(rùn)微乎其微使多家大型鋼企已經(jīng)嚴(yán)重虧損。為了改變現(xiàn)狀，各企業(yè)紛紛加緊技術(shù)改良。焦炭作為煉鐵生產(chǎn)中的主要燃料，其質(zhì)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(zhì)量，降低入爐焦比是各鋼企研究的重中之重。

關(guān)鍵詞：高爐；入爐焦比；研究

我國(guó)鋼鐵產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩，各家鋼企把實(shí)施低成本戰(zhàn)略作為戰(zhàn)略發(fā)展第一任務(wù)。然而煉鐵成本在整個(gè)鋼鐵生產(chǎn)成本中占70%以上，如何降低生鐵成本，不僅需要先進(jìn)的設(shè)備和熟練的工藝，還需要優(yōu)質(zhì)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(yīng)用在高爐中主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面，首先，焦炭可以發(fā)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?yàn)檎麄€(gè)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(huì)有大量的CO生成；想要保證大高爐的冶煉質(zhì)量，那么就需要先使焦炭的質(zhì)量得到有效的保證，通過(guò)提高焦炭質(zhì)量，能夠?yàn)槠髽I(yè)高爐的擴(kuò)容打下良好的基礎(chǔ)，另外，焦炭質(zhì)量還一定程度上影響噴煤比水平以及爐缸工作狀態(tài)。

二、不同焦炭對(duì)高爐煉鐵的影響

焦碳質(zhì)量要求體現(xiàn)在強(qiáng)度、灰份、含硫量、粒度。沒(méi)有穩(wěn)定的高質(zhì)量的焦碳就失去了高爐強(qiáng)化冶煉的基礎(chǔ)，焦碳強(qiáng)度尤為重要。高爐對(duì)焦炭質(zhì)量的基本要求：焦炭成分穩(wěn)定，灰份<125%；焦炭強(qiáng)度要滿足高爐高煤比操作需要；焦碳粒度；干熄焦運(yùn)轉(zhuǎn)正常，避免用濕焦和料場(chǎng)焦；減少或不用外購(gòu)焦（質(zhì)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(biāo)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(huì)增加爐料粉化率，使高爐透氣透液性受到極大的影響，當(dāng)堿金屬揮發(fā)物浸入焦炭中，會(huì)導(dǎo)致焦炭的機(jī)械強(qiáng)度有很大的下降，進(jìn)而影響整體料柱的透氣性。焦炭質(zhì)量一方面能夠保證爐況的穩(wěn)定運(yùn)行以及高爐上部透氣性，另一方面，焦炭質(zhì)量HIA很大程度上影響爐缸工作狀態(tài)以及高爐下部和死料柱的透液性及，保證焦炭的質(zhì)量在整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中具有十分重要的影響和作用。焦炭品質(zhì)可以通過(guò)技術(shù)手段來(lái)提高，注意事項(xiàng)為硬質(zhì)煤要細(xì)破，進(jìn)行風(fēng)選，脫除灰分；多配主焦煤、肥煤；煤進(jìn)行脫濕、混均、搗固；延長(zhǎng)結(jié)焦時(shí)間、還有悶爐時(shí)間；進(jìn)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(duì)燒結(jié)礦以及焦炭的篩分。定時(shí)做好對(duì)燒結(jié)礦篩和焦碳篩的清理，使篩分質(zhì)量有顯著提高，清除5.0mm 以下的粉末，為之后爐況的穩(wěn)定、焦比的下降打下良好的基礎(chǔ)。受到焦化干熄焦不太正常影響，將會(huì)很大程度上增大焦碳水分波動(dòng)，需要將中子測(cè)水儀安裝在適當(dāng)位置，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)焦碳水分，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，通過(guò)這種方式提高對(duì)爐溫的控制水平。在爐料結(jié)構(gòu)方面需要保證其科學(xué)合理性。高爐所選用的礦以高堿度燒結(jié)礦、加酸性球團(tuán)礦為主，熟料率 100%，綜合入爐品位 58%～59%，通過(guò)這樣的搭配，可顯著降低渣量，使產(chǎn)生的軟熔帶更加合理，合理分布煤氣流，增強(qiáng)煤氣利用效率。

（二）鼓風(fēng)

合理的送風(fēng)制度是創(chuàng)造“展翅”形煤氣曲線的基礎(chǔ)。在風(fēng)口前形成較長(zhǎng)的循環(huán)區(qū)，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(duì)形成“下活，上穩(wěn)”的格局是非常重要的。送風(fēng)制度主要是保持適宜的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)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(wěn)定。風(fēng)口面積較大可以使邊緣氣流相對(duì)較強(qiáng)，利用休風(fēng)機(jī)會(huì)逐漸調(diào)整，有條件可以使用加長(zhǎng)風(fēng)口，抑制邊緣發(fā)展中心，從而形成合理的煤氣流分布。

（三）提高噴煤比

通過(guò)對(duì)噴煤比的控制，可以很大程度上降低生產(chǎn)成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)對(duì)噴煤比增加，檢測(cè)燃料比，以這樣的方式來(lái)完成對(duì)噴煤比優(yōu)化效果的評(píng)價(jià)。隨著噴煤比的上升，燃燒比也有顯著的增強(qiáng)，同時(shí)除塵灰含量也有一定的提高，這種現(xiàn)象表明，煤粉量的增加沒(méi)有發(fā)揮出將焦的作用。企業(yè)在進(jìn)行噴煤比的確定時(shí)，需要與自身的實(shí)際情況結(jié)合在一起。通過(guò)對(duì)煤粉量的控制，能夠更好的實(shí)現(xiàn)對(duì)冶金流程的優(yōu)化，降低生產(chǎn)成本。通過(guò)對(duì)煤粉的增加，減少焦炭使用量，不需要建設(shè)過(guò)多的焦?fàn)t，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)陳本的控制，減少因?yàn)檫^(guò)多的焦?fàn)t所引發(fā)的環(huán)境問(wèn)題，同時(shí)還能有效緩解我國(guó)焦煤資源不足問(wèn)題，保證煉鐵企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利地位，實(shí)施企業(yè)的低成本戰(zhàn)略。

（四）加強(qiáng)維護(hù)

想要保證高爐高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、低耗，就必須要做好對(duì)設(shè)備的維護(hù)管理，保證設(shè)備能夠正常、穩(wěn)定運(yùn)行。為了更好地發(fā)揮出設(shè)備的作用，需要借助科學(xué)合理的維護(hù)措施來(lái)做好對(duì)設(shè)備的維護(hù)工作，比如確立第一點(diǎn)檢員，點(diǎn)檢員通過(guò)點(diǎn)檢卡制度做好點(diǎn)檢工作。高爐每一個(gè)系統(tǒng)都有專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)的點(diǎn)檢員，專(zhuān)門(mén)負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備的日常維護(hù)和點(diǎn)檢。因?yàn)樵O(shè)備故障原因容易有慢風(fēng)、修風(fēng)現(xiàn)象出現(xiàn)，需要做好對(duì)相關(guān)負(fù)責(zé)人的考核，提高設(shè)備維護(hù)管理水平，降低這類(lèi)現(xiàn)象出現(xiàn)的可能。建立點(diǎn)檢員業(yè)務(wù)考核制度，以此來(lái)提高點(diǎn)檢員工作的積極主動(dòng)性，更好的開(kāi)陣各項(xiàng)設(shè)備維護(hù)管理工作。

（五）加強(qiáng)管理

渣鐵的排放效果對(duì)于高爐的生產(chǎn)有著非常重要的作用和影響，現(xiàn)階段高爐逐漸向著矮胖型方向發(fā)展。對(duì)于渣鐵的排放有了更加嚴(yán)格的要求，避免生產(chǎn)受到過(guò)多的影響，杜絕懸料、崩料等事故的出現(xiàn)。需要制定一系列加強(qiáng)管理的措施：第一，做好對(duì)鐵口合格率、正點(diǎn)率、出鐵的均勻率等各項(xiàng)參數(shù)的檢測(cè)，提高爐前操作的規(guī)范性。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)化的管理模式，保證交接班的順利進(jìn)行，避免因?yàn)槎妈F口現(xiàn)象出現(xiàn)冒泥、跑泥現(xiàn)象。第二，對(duì)炮泥質(zhì)量進(jìn)行改善，想要提高爐頂壓力，將爐內(nèi)壓力控制在 400kPa ，需要炮泥有足夠的強(qiáng)度支撐。通過(guò)不斷地生產(chǎn)實(shí)踐總結(jié)，尋找最適合的炮泥品種，另外還可以借助招標(biāo)等方式來(lái)選擇優(yōu)質(zhì)的炮泥，更好的滿足實(shí)際生產(chǎn)需求。

四、結(jié)語(yǔ)

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(zhǎng)期穩(wěn)定順行，所以各大鋼企應(yīng)該把這兩個(gè)條件做為基本前提，這樣可以使企業(yè)在嚴(yán)峻的市場(chǎng)形式下得以生存發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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

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