【技術文摘】降低高爐煉鐵燃料比的技術工藝研究

來源：市場資訊

（來源：中國煉鐵網）

徐 彬 莫建華

（方大九鋼鋼鐵有限公司煉鐵廠）

摘 要 所謂的燃料比，是相對于高爐煉鐵這一過程而言的，主要是指在高爐煉鐵過程中，衡量重要技術經濟的一標準。在高爐煉鐵過程中，過高的燃料比會加大高爐煉鐵的成本，所以，降低高爐煉鐵的燃料比，一方面可以節省能源，降低生產成本，另一方面，加快了我國高爐煉鐵技術工藝的發展與強化方向。本文中，首先介紹了在我國，降低高爐煉鐵燃料比的發展現狀以及降低的途徑有哪些，其次，又對我國降低高爐煉鐵燃料比所采取的措施進行了分析，文章結尾又對降低高爐煉鐵燃料比有哪些意義進行了闡釋，具有一定的借鑒意義。

關鍵詞 高爐煉鐵 燃料比 降低 技術工藝

1 我國高爐煉鐵燃料比的發展現狀及降低途徑

（1）我國高爐煉鐵燃料比的發展現狀

據相關資料表明，目前國際先進水平的煉鐵燃料比在450~500kg/t左右。而在2013年，我國重點鋼鐵企業高爐煉鐵燃料比已降低到547.36kg/t。這也說明了我國已掌握了先進的高爐煉鐵技術，并且與國外領先技術水平不斷靠近，在未來較長-段時期都有較大的節能潛力可以挖掘。

（2）我國高爐煉鐵燃料比的降低途徑

實際上，在探索高爐煉鐵燃料比的過程中，主要的技術工藝可以歸結為兩個途徑，一個是輸入更多的熱量，另一個就是控制熱量的輸出。

對于輸入更多的熱量這一途徑而言，可以通過多種方式去實現，比如說提高風溫，改善燃燒的效果，降低鼓風濕度等，這些過程都能夠產生很多的能量。高爐煉鐵要想順利的進行，需要不斷的輸入很多熱量，眾所周知，當燃料燃燒時，會產生很多的熱量，這些熱量就可以用于高爐煉鐵。其次，在高爐煉鐵中，鼓風也會帶來很多熱量，這些熱量也可以用于高爐煉鐵，鼓風帶入的熱量是與燃料燃燒時產生的熱量成反比的。在高爐煉鐵中，可以適當的通風，從而實現產量的增加。富氧我們都知道，在高爐煉鐵中，富氧的主要作用就是減少煤氣的產量，這樣的話，高溫煤氣也就不會損失更多的熱量。以上所講述的都是增加熱量輸入的一些方式。

控制熱量的輸出，也是降低高爐煉鐵燃料比的一種途徑。比如說盡量不要使硅還原，減少熱量的損失過程等，都可以有效的控制熱量的輸出，避免熱量的損失。控制鐵水硅含量，可以實現的方法有:從根本上減少硅的來源，比如說爐料中，一般含有二氧化硅成分，減少二氧化硅成分，就可以減少硅，從而控制硅的來源。控制硅的吸硅量，也可以控制熱量的輸出。眾所周知，高爐煉鐵中，在高爐缸中會發生一些反應，其中，提高脫硅反應，就能夠有效的控制熱量的輸出。在調節二氧化硅活性度的時候，可以通過控制燃料燃燒后的爐渣中氧化鎂來控制二氧化硅活性度。

2 降低高爐煉鐵燃料比的具體技術的措施分析

（1）實現高風溫

眾所周知，高爐煉鐵中，必須要有最夠的熱量，高爐煉鐵過程中的各種反應才能進行，然而，這一過程中所需要的熱量主要來源于燃料的燃燒作用，只有當燃料燃燒時，才會產生大量的熱量，以維持高爐煉鐵中各種反應的發生，其次，隨著鼓風進入高爐內的熱量會降低燃料的燃燒熱，與此同時，還能夠大大的降低成本，提高生產效率，減少能源的消耗，保護環境。由實際經驗可以得知，風溫每提高100℃風溫，相應的，燃料比減少大約15kg/t。為了生產安全，可以通過提高風溫這一方式，來降低燃料比。

（2）增加富氧率

當鼓風中通入足夠的氧氣，會促進燃料的燃燒，進而降低煉鐵的燃料比。從理論知識上講，當鼓風中富氧率有所提高時，也就是說每提高1%，那么高爐煉鐵的產量也會相應的提高4.76%，燃料比也能下降0.5%左右，出現這一現象的主要原因是由于氧氣含量升高時，高爐煉鐵的產量就會大大提升，而對于每一噸鐵而言，熱損失也會相應地減少。由此可見，提高鼓風中的富氧率，可以在很大程度上，降低熱能的損失，提高產量。然而，富氧率的上限值會受到爐腹煤量上限值的影響，隨著爐腹量慢慢接近上限值的同時，這個時候再增加富氧率，就會達到提高產量目的。為此，應根據實際生產情況，將富氧率控制在4% ~ 5%左右為最佳。

適當降低鼓風濕度

當高爐鼓風中的水分吹入爐內以后，會在風口循環區高達2200'C左右的高溫環境中，會發生分解反應，從而生成氫氣與氧氣這兩種物質，這是一個熱解過程，由于該過程發生時，會吸收一些能量，發生強烈的吸熱反應，進而會導致風口前的燃燒溫度相應降低。此外，鼓風中的水分受到季節的影響時，會發生改變，進而會影響高爐的溫度，會使得高爐中的溫度忽高忽低，不夠穩定，那么生產的質量也會因此受到影響。通過降低鼓風濕度的措施，不僅能有效的提高爐溫，還能夠防止熱量的散出，有效的降低煉鐵燃料比，提高生產率。根據相關資料顯示，每降低鼓風濕度1g/m3時，可以降低煉鐵燃料比0.8~1kg/t左右，尤其是對于空氣濕度較大的地區效果將更為明顯。

（3）更改并完善燃燒效果

從燃燒效果上著手改善，這樣就可以產生更多的熱量，這些熱量以供高爐煉鐵使用。眾所周知，高溫條件下，煤氣會產生物理熱能以及化學能，將這兩種能量好好利用，高溫煤企的利潤效率也會大大提升，在這種情況下，爐頂的溫度就不會太高。其次，可以通過提高富氧率或者是高風溫等措施，把燃燒不充分的煤粉進行二次燃燒，這樣每分燃燒的熱量就能夠得到充分利用，煤粉的利用效率也會大大提升，高爐煉鐵的燃料比自然就會降低。然后就是再見鐵的過程中，要注意煉鐵的強度以及系數，如果僅僅注意煉鐵的強度而不注意系數，并不能夠降低高爐煉鐵的燃料比，反而會使燃料比升高，甚至會引發一些安全事故。所以，在實際的高爐煉鐵中，合適的利用系數和冶煉強度，可以有效地降低燃料比。

（4）使用低硅冶煉

眾所周知，低硅冶煉也是降低燃料比的一種工藝。隨著科技的發展以及進步，我國的高爐煉鐵技術也在不斷發展，曾經在高爐煉鐵技術中遇到的一些問題也得到了很好的解決。科技在日趨進步的同時，許多鋼鐵企業開始將重心轉移到低硅冶煉技術，因為燃料比得降低已經生產成本與低硅冶煉有著相當密切的關系，也就是說，如果高爐中含有較少的鐵水含量，那么煉鐵的燃料比就不會太高，生產成本也不會太高。但是現在，雖然尋找了一些方法來降低鐵水硅的含量，但是這些方法還有一些不足的地方，隨著時間的推移，這些問題已經得到了解決。控制硅的來源，可以從根本上減少鐵水硅的含量，也就是說，在缸爐中，盡量排除二氧化硅的存在，其實就是煤和焦炭中的灰分也可能含有硅單質，減少煤和焦炭中的灰分，也能夠減少硅的存在。控制鐵水的吸硅量，在缸爐中，滴落帶很容易出現鐵水吸硅的現象，如果爐內的爐料結構合理適當，那么鐵水的吸硅量也會降低，三是提高爐缸的脫硅反應，由于爐缸的脫硅數量，主要受爐渣中二氧化硅活性度的影響，因此可通過對爐渣中堿性度和MgO含量的調整以影響二氧化硅活性度，進而提高爐缸的脫硅反應。

3 降低高爐煉鐵燃料比的意義

在提高高爐使用效果方面，降低煉鐵燃料比具有一定的現實意義，是一種環境友好型的工藝，符合當代的發現要求，滿足了綠色可持續發展的需求。現如今，一些鋼鐵企業還不夠重視高爐煉鐵中利用系數以及冶煉強度的重要性。但是實際上，控制好冶煉強度，提升利用系數，對降低燃料比有著很大的幫助。總而言之，通過使用一些方式或者是工藝技術，可以有效的提高燃料的利用率，降低高爐煉鐵的燃料比，一方面減少了能源的消耗。另一方面，還能夠提高生產的質量和效率，符合現代工業化發展的需求。

4 結論

在高爐煉鐵生產中，最值得注意的就是降低燃料比，通過這一措施，從而使得燃料充分利用，降低高爐煉鐵的生產成本，提高鋼鐵企業的收益，是一種環境友好型工藝，符合當代所提出的綠色可持續發展的要求。通過本問的論述以及總結，我們對高爐煉鐵降低燃料比工藝有了一定的理解和認識，同時介紹了一些降低燃料比的具體措施以供參考，具有一定的現實意義。

5 參考文獻

[1] 張濤，李哲，吳振剛.高爐-轉爐工藝高廢鋼比冶煉實踐[J].河北冶金，2020(09):35-38.

[2] 盧暢，李宏玉，楊柳斌，張迪.煉鐵爐料質量跟蹤系統的設計[J].柳鋼科技，2020(03):23-24+40.

[3] 呂明遠. 基于能量平衡的高爐燃料比協同優化決策研究[D].內蒙古科技大學，2020.

[4] 程志杰.富氧率變化對高爐冶煉的影響[J].冶金管理，2020(05):12+14.

[5] 董洪旺.高爐冶煉煉鐵技術工藝及應用分析[J].中國金屬通報，2020(03):6+8.