武靖喆
(河鋼宣鋼煉鐵廠,河北 張家口 075100)
摘 要:在高爐煉鐵生產過程中,燃燒比是衡量其經濟性的關鍵性指標,如今,鋼鐵行業正面臨著嚴峻的挑戰,怎樣才能確保高爐穩定性,在降低成本的同時提高生長效率,同時不斷降低高爐燃燒比,從而保障煉鐵工藝的高效、順利、低能耗、平穩地進行相關生產。文章從冶煉燃料比降低意義出發,進而針對高爐煉鐵燃料比現狀,提出了切實可行的應對措施,旨在促進我國鋼鐵行業的長足發展。
關鍵詞:高爐煉鐵;燃燒比;技術措施
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,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,同時配合大風機和風量來完成高爐操縱,從而切實提高利用系數。
1 冶煉燃料比降低意義
高爐利用系數是指冶煉強度與燃料比的比值。在具體生產過程中,要想讓利用系數充分發揮作用,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。當一些小高爐運行作業時,通常情況下都是通過提高冶煉強度來提升利用系數,換言之,充分利用大風量來完成高爐操縱,同時運用大風機來完成高強度的生產,從而不斷提高利用系數。
2 高爐煉鐵燃料比現狀分析
現階段,從國內外鋼鐵行業情況分析來說,技術優異的煉鐵燃燒比已高達每噸燃燒 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,盡管我國已經擁有多項先進煉鐵技術,但是由于各地鋼鐵行業發展情況不同,因此,其發展空間潛力無限。當前,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的能源消耗。
3 降低燃料比的技術措施
3.1 貫徹精細材料的理念,不斷提升原燃料的穩定性
在高爐煉鐵過程中,煉鐵精料在其中占據非常重要的地位,直接關系到鋼鐵質量。因此,在具體工作中,相關工作人員必須充分認識到精料的重要性,同時采用鐵含量較高的礦石,這樣不但能夠增加鋼鐵的強度,而且還能大大提升燒結礦堿度。高品質是精料的核心思想,入爐質量每提升 1%,燃料比就會隨之下降 1.5%,使生鐵的生長重量不斷提升,然而,當前高品質的鐵礦石儲存量正在逐年下降,而且越來越稀缺,市場售價也在不斷上調,因此,煉鐵過程中不應僅局限于高品質鐵礦石,還需要不斷提升原燃質量的穩定性,在引入先進技術的同時,要保證原燃料的穩定性能,同時使入爐礦含鐵需要堿度、煉鐵焦比等降低。
3.2 進行高風溫處理
其中高爐煉鐵總能量的 16%源自于熱風,同時熱風成本造價交底,由此可見,充分利用熱風,可以大大節約生長成本,當熱風的溫度達到 100°C 時,就可以大大降低煉鐵燃料比(20±5)kg/t,而持續升溫,噴煤量都會隨之增加,由此可見,高風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。為了實現高溫風,應注意以下幾方面措施的應用,首先應確保熱風爐拱頂溫度達到 1400°C 以上,熱風爐的結構要設計合理,使其能夠承受高溫的硅磚,同時拱頂不能置于大墻上,在構建送風管道時,應確保管道能夠接受較高的風溫,同時運用煤氣雙預熱技術。
3.3 進行脫濕鼓風處理
嚴格控制鼓風的濕度,不但能夠大大提升生產量,而且還可以降低高爐煉鐵燃燒比,而對于不能噴煤的高爐而言,在應用高風溫技術的同時,增加鼓風濕度,可以大大提升鐵的生產量,降低燃燒比,使用高風冶煉可以不斷提高高爐內理論燃燒溫度,促進硅還原,所以,有效控制鼓風濕度,可以降低燃燒溫度。
3.4 冶煉強度可以影響煉鐵燃料比
通過反復實踐,高爐冶煉強度會不斷提升燃燒比,但如果冶煉強度超過 1.05t/m3·d 時,在不斷提升冶煉強度的同時,還提高了燃燒比,當冶煉強度接近 1.155t/m3·d時,煉鐵燃燒比會隨著冶煉強度的提高而提高,所以,必須將冶煉強度控制在合理范圍內,從而取得數值較小的燃燒比,比如我國著名鋼鐵企業寶鋼的高爐冶煉強度達到 1.15 時,如果想進一步提升鋼鐵的強度和生產量,需注入富氧量,而不是持續提高鼓風風量,這樣才能使煤氣量充足,從而提升高爐的生產量。
3.5 不斷提升高爐操作水平,降低燃料比
影響煉鐵燃料比的主要高爐操作技術有:提高煤氣中二氧化碳含量、提高爐頂煤氣壓力以及提高煤粉燃燒率等多種。
(1)提高煤氣中 CO2 含量。不斷增加 CO2 含量,合理布置鐵礦原料,使煤氣能夠最大限度地發揮著作用,從而將熱風攜帶的熱量傳遞回爐料,這樣,增強鐵礦石的還原度。隨著煤氣中 CO2 含量的持續上升,煉鐵的燃料比也會隨之降低,從而簡化煉鐵工序,鐵礦石的間接還原屬于放熱過程,而直接還原則屬于吸熱過程,由此可見,必須增強還原反應。最大限度地發揮送風制度和裝料制度的價值,這樣可以更好地處理爐料和煤氣流逆向運行問題,從而實現氣流分布的科學性和合理性,進一步保障高爐生產的順利進行,有效降低染料配比。
(2)高壓操作技術。將爐頂煤氣壓力提升到 10kPa時,焦比就會下降 3%,同時高爐會增加 1.9%的生產量,有助于冶煉低硅鐵。在頂壓不斷提升的同時,增產效果也會逐漸下降。爐頂壓力提高之后,高爐的明顯反應是促進高爐的平穩運行,減少波動,使鐵礦石的間接還原朝著我們希望的方向發展。可以通過高壓技術,使 CO與空氣中氧發生化學反應大量的 CO2,從而達到節焦的效果。高壓后,爐內氣體流量有所下降,從而通過熱風向爐料的傳熱,同時也可以減少爐塵的吹出量,進而有效提高 TRT 的發電量。
(3)盡量減少高爐熱量損失。爐腹和爐腰是高爐內熱負荷最大的部分,分別占據高爐總熱負荷的 20%~ 30%和 15%~25%。由此可見,降低這部分熱損失尤為關鍵,只有這樣,才能確保高爐生產的順利進行,有效預防耐火磚或爐內冷卻壁脫落;選擇保溫和導熱性能最佳的耐火磚,優化冷卻系統的冷卻溫度。
4 結 語
綜上文所述,降低燃料比是實現高爐煉鐵節能減排和低成本生產的關鍵。針對我國當前高爐煉鐵燃料比的現狀,筆者詳細分析探討了降低高爐煉鐵燃料比的技術措施,以進一步降低我國鋼鐵企業高爐煉鐵燃料比,從而不斷提高高爐煉鐵的經濟效益和社會效益。
參考文獻
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