降低高炉炼铁燃料比的技术工艺研究

冯 牮

（河钢集团承钢公司炼铁事业部，河北 承德 067000）

随着近几年高炉冶炼技术的发展，我国高炉炼铁在降低燃料比方面已经取得了一定的进步，我国已经掌握了先进的高炉炼铁技术，并且水平在不断提高。由于炼铁产能严重过剩，炼铁燃料出现较为紧缺问题，大部分冶炼企业生产成本及原料价格也随之大幅度提升，为了降低生产成本，寻找其他燃料品种，将资源进行优化配置，充分利用当地可利用资源，将冶炼炉原料燃烧结构进行优化，以达到降低生产成不与提高成品钢铁质量的目的，这一方法已成为炼钢企业节能降耗及提升企业竞争力的重要措施。冶炼炉接受的综合品位下限在逐步降低，要在燃料比不升高的状态下逐渐降低生产成本，可确保冶炼炉正常工作运行。保持高炉长期稳定运行是改善各项技术经济指标的前提条件，因此要依照实际炼铁条件研究高炉的操作技术及生产工艺，适时对操作制度进行调整，在保持高炉顺利运行的基础上降低燃料比，降低炼钢成本。该技术的质量和水平在于不断挖掘高炉炼铁的方面的节能潜力，本文对如何降低高炉炼铁燃料比的具体技术进行了分析和研究，希望能为相关工作人员提供一定的理论帮助。

1 我国高炉炼铁燃料比现状

通过调查，笔者发现国际上较高水平的高炉炼铁技术都将炼铁的燃料比控制在每吨450kg～500kg之间，目前我国钢铁企业在使用高炉炼铁技术的时候可以将其燃料比控制在每吨527.35kg左右。该数据表明，我国已经掌握了较为先进的炼铁技术，而且在不断地完善高炉炼铁技术挖掘其节能保护环境的潜力并向国际先进技术水平在不断的靠近，相信在不久的未来我国高炉炼铁燃料比能够进一步得到降低并达到国际先进炼铁的水平。

2 我国高炉炼铁燃料比的降低途径

目前，能够降低高炉炼铁燃料比有两种工艺途径，一种是在炼铁的过程中通过提高风温、风压，加大原燃料的供应量，尽可能地改善燃烧的效果，或通过降低鼓风湿度的方式来增加热量的输入。另一种是通过减少硅的还原将热量的损失降低，以尽量提高间接还原的效率来减少炼铁过程中的热量输出，通过热损失的减少来提高热能利用率从而尽可能保证其不被浪费。

3 降低高炉炼铁燃料比的具体技术工艺分析

3.1 提高风温

在进行高炉炼铁生产的过程中，需要保证能够为其提供大量且稳定的热量，否则可能会让高炉炼铁生产的质量大打折扣，高炉炼铁生产中所需要的热量，大多来自于燃料燃烧所产生的热量和通过热风炉鼓风所带入其中的热量。如果鼓风能够为高炉炼铁生产带来的热量较多，那么在高炉炼铁的过程中对燃料的需求会相对减少，进而可以达到降低燃料比的效果，如图1所示。所以由此可以得出提高风温可以将燃料比有效降低，进而可以降低生产的成本，为钢铁企业带来更多的经济利益。风温的提高不可以随意提高，应该按照一定的经验公式将其严谨地控制在一定的范围当中，否则可能会对生产人员带来生命安全的威胁，而且会对钢铁企业的设备造成一定的损害，进而给钢铁企业带来一定的经济损失。

图1 高炉炼铁操作图

3.2 提高顶压

上文已经讲述提高风温可以有效降低高炉炼铁的燃料比，通过研究和调查发现提高炉顶的压力可以有效将炉内的压差降低，进而可以便于增加风量，由此可以得出将炉顶的压力提高可以有效降低高炉炼铁的燃料比。而且当炉顶的压力得到提高的时候不仅可以降低燃料比，而且还能使生铁的质量得到提高，并且风量增加可以达到提高产量的效果。顶压提高后可以延长燃料产生的气体在炉内的滞留时间，提高其利用率，并使得该气体能够和铁矿石充分的接触，这样能让燃料燃烧产生气的热量能够充分的向矿料传递，让炉料的还原反应能够更加充分的进行，除此之外顶压的提高，可以有效控制气体流的流速，让其留在炉内的温度得到提高，进而有效降低炉尘瓦斯灰的吹出量。

3.3 降低鼓风湿度

有效降低鼓风的湿度，可以让一些不必要的反应得到减少，因为当鼓风的湿度较高的时候会产生大量的吸热反应，吸热反应会使得风口的理论燃烧温度降低，严重的可能会造成燃料的一定浪费。在降低湿度的时候应该结合当天的气候变化，采取一定可行的措施，切忌盲目地将湿度降低，否则可能会造成一定的安全事故，起到相反的作用。因而在降低高炉炼铁的燃料比的同时给企业带来一定的利益也需要考虑措施的可行性与安全性。所以在对鼓风的湿度进行控制的时候，需要根据一定的规律进行有效的调节。

3.4 改善燃烧效果

为了有效降低高炉炼铁的燃料比可以通过改善燃烧效果这一方式，提高燃烧率，也是现代高炉炼铁在生产过程中主要采用的方式之一，其可以有效提高燃料的利用率，而且能够让高温燃气带来的物理热能和化学能得到充分的利用，有效地避免了不必要的浪费，让生产的成本也得到了一定的降低。如此一来，也是对高温燃气的有效利用，让炉顶的温度得到降低和控制。为了让燃料的燃烧效果尽可能的得到增强，需要保证矿物粉末能够充分的燃烧，让风温和含氧量以及顶压都能维持较高的标准。除此之外，还可以让系数和冶炼的强度得到有规律的利用，注意提高冶炼强度的时候一定要重视高利用系数所带来的对设备的损坏能力，否则有可能会造成一定的安全事故频发。

3.5 推行低硅冶炼

高炉冶炼炼铁生产的关键性技术指标包括低硅冶炼，为了有效地提高高炉炼铁的生产质量和效率，为钢铁企业带来更高的利益推行低硅冶炼技术是必行之策。目前低硅冶炼技术已经是相关人员研究高炉炼铁生产技术的重要技术课题，其能够有效降低燃料比，为钢铁企业高炉炼铁的生产节省大量的成本，而且还能够有效减少高炉炼铁生产中产生的废料。降低含硅量是在高炉炼铁过程中的转炉冶炼和铁水“三脱”中重点考虑的内容，即要有效保障脱磷工艺的可靠性。为了有效控制铁水中的硅含量，可以采用以下几种方法，第一将硅的来源进行有效的控制，如此一来可以让炉中原料的二氧化硅含量得到有效地减少，让矿物燃料和焦碳中的灰分得到有效的控制，进而有效控制铁水中硅来源。第二是将铁水中的吸硅量进行有效的控制，有效控制铁水吸收硅的含量，为了达到这一目标需要将炉内的软熔带的高度和气流的分布进行合理的设计和规划。第三是让炉缸内的脱硅反应得到充分的进行。

4 结束语

综上所述，将高炉炼铁的燃料比降低是高炉炼铁生产过程中必须的发展方向，只有有效降低高炉炼铁的燃料比才能够全面贯彻节能减排的方针，有效促进我国钢铁企业实现可持续发展的目标。相关人员只有认真研究和完善降低高炉炼铁燃料比的技术才能够达到预期的目标，进而为我国的钢铁企业带来更高的经济利益。