【技术文摘】降低高炉炼铁燃料比的技术工艺研究

来源：市场资讯

（来源：中国炼铁网）

徐 彬 莫建华

（方大九钢钢铁有限公司炼铁厂）

摘 要 所谓的燃料比，是相对于高炉炼铁这一过程而言的，主要是指在高炉炼铁过程中，衡量重要技术经济的一标准。在高炉炼铁过程中，过高的燃料比会加大高炉炼铁的成本，所以，降低高炉炼铁的燃料比，一方面可以节省能源，降低生产成本，另一方面，加快了我国高炉炼铁技术工艺的发展与强化方向。本文中，首先介绍了在我国，降低高炉炼铁燃料比的发展现状以及降低的途径有哪些，其次，又对我国降低高炉炼铁燃料比所采取的措施进行了分析，文章结尾又对降低高炉炼铁燃料比有哪些意义进行了阐释，具有一定的借鉴意义。

关键词 高炉炼铁 燃料比 降低 技术工艺

1 我国高炉炼铁燃料比的发展现状及降低途径

（1）我国高炉炼铁燃料比的发展现状

据相关资料表明，目前国际先进水平的炼铁燃料比在450~500kg/t左右。而在2013年，我国重点钢铁企业高炉炼铁燃料比已降低到547.36kg/t。这也说明了我国已掌握了先进的高炉炼铁技术，并且与国外领先技术水平不断靠近，在未来较长-段时期都有较大的节能潜力可以挖掘。

（2）我国高炉炼铁燃料比的降低途径

实际上，在探索高炉炼铁燃料比的过程中，主要的技术工艺可以归结为两个途径，一个是输入更多的热量，另一个就是控制热量的输出。

对于输入更多的热量这一途径而言，可以通过多种方式去实现，比如说提高风温，改善燃烧的效果，降低鼓风湿度等，这些过程都能够产生很多的能量。高炉炼铁要想顺利的进行，需要不断的输入很多热量，众所周知，当燃料燃烧时，会产生很多的热量，这些热量就可以用于高炉炼铁。其次，在高炉炼铁中，鼓风也会带来很多热量，这些热量也可以用于高炉炼铁，鼓风带入的热量是与燃料燃烧时产生的热量成反比的。在高炉炼铁中，可以适当的通风，从而实现产量的增加。富氧我们都知道，在高炉炼铁中，富氧的主要作用就是减少煤气的产量，这样的话，高温煤气也就不会损失更多的热量。以上所讲述的都是增加热量输入的一些方式。

控制热量的输出，也是降低高炉炼铁燃料比的一种途径。比如说尽量不要使硅还原，减少热量的损失过程等，都可以有效的控制热量的输出，避免热量的损失。控制铁水硅含量，可以实现的方法有:从根本上减少硅的来源，比如说炉料中，一般含有二氧化硅成分，减少二氧化硅成分，就可以减少硅，从而控制硅的来源。控制硅的吸硅量，也可以控制热量的输出。众所周知，高炉炼铁中，在高炉缸中会发生一些反应，其中，提高脱硅反应，就能够有效的控制热量的输出。在调节二氧化硅活性度的时候，可以通过控制燃料燃烧后的炉渣中氧化镁来控制二氧化硅活性度。

2 降低高炉炼铁燃料比的具体技术的措施分析

（1）实现高风温

众所周知，高炉炼铁中，必须要有最够的热量，高炉炼铁过程中的各种反应才能进行，然而，这一过程中所需要的热量主要来源于燃料的燃烧作用，只有当燃料燃烧时，才会产生大量的热量，以维持高炉炼铁中各种反应的发生，其次，随着鼓风进入高炉内的热量会降低燃料的燃烧热，与此同时，还能够大大的降低成本，提高生产效率，减少能源的消耗，保护环境。由实际经验可以得知，风温每提高100℃风温，相应的，燃料比减少大约15kg/t。为了生产安全，可以通过提高风温这一方式，来降低燃料比。

（2）增加富氧率

当鼓风中通入足够的氧气，会促进燃料的燃烧，进而降低炼铁的燃料比。从理论知识上讲，当鼓风中富氧率有所提高时，也就是说每提高1%，那么高炉炼铁的产量也会相应的提高4.76%，燃料比也能下降0.5%左右，出现这一现象的主要原因是由于氧气含量升高时，高炉炼铁的产量就会大大提升，而对于每一吨铁而言，热损失也会相应地减少。由此可见，提高鼓风中的富氧率，可以在很大程度上，降低热能的损失，提高产量。然而，富氧率的上限值会受到炉腹煤量上限值的影响，随着炉腹量慢慢接近上限值的同时，这个时候再增加富氧率，就会达到提高产量目的。为此，应根据实际生产情况，将富氧率控制在4% ~ 5%左右为最佳。

适当降低鼓风湿度

当高炉鼓风中的水分吹入炉内以后，会在风口循环区高达2200'C左右的高温环境中，会发生分解反应，从而生成氢气与氧气这两种物质，这是一个热解过程，由于该过程发生时，会吸收一些能量，发生强烈的吸热反应，进而会导致风口前的燃烧温度相应降低。此外，鼓风中的水分受到季节的影响时，会发生改变，进而会影响高炉的温度，会使得高炉中的温度忽高忽低，不够稳定，那么生产的质量也会因此受到影响。通过降低鼓风湿度的措施，不仅能有效的提高炉温，还能够防止热量的散出，有效的降低炼铁燃料比，提高生产率。根据相关资料显示，每降低鼓风湿度1g/m3时，可以降低炼铁燃料比0.8~1kg/t左右，尤其是对于空气湿度较大的地区效果将更为明显。

（3）更改并完善燃烧效果

从燃烧效果上着手改善，这样就可以产生更多的热量，这些热量以供高炉炼铁使用。众所周知，高温条件下，煤气会产生物理热能以及化学能，将这两种能量好好利用，高温煤企的利润效率也会大大提升，在这种情况下，炉顶的温度就不会太高。其次，可以通过提高富氧率或者是高风温等措施，把燃烧不充分的煤粉进行二次燃烧，这样每分燃烧的热量就能够得到充分利用，煤粉的利用效率也会大大提升，高炉炼铁的燃料比自然就会降低。然后就是再见铁的过程中，要注意炼铁的强度以及系数，如果仅仅注意炼铁的强度而不注意系数，并不能够降低高炉炼铁的燃料比，反而会使燃料比升高，甚至会引发一些安全事故。所以，在实际的高炉炼铁中，合适的利用系数和冶炼强度，可以有效地降低燃料比。

（4）使用低硅冶炼

众所周知，低硅冶炼也是降低燃料比的一种工艺。随着科技的发展以及进步，我国的高炉炼铁技术也在不断发展，曾经在高炉炼铁技术中遇到的一些问题也得到了很好的解决。科技在日趋进步的同时，许多钢铁企业开始将重心转移到低硅冶炼技术，因为燃料比得降低已经生产成本与低硅冶炼有着相当密切的关系，也就是说，如果高炉中含有较少的铁水含量，那么炼铁的燃料比就不会太高，生产成本也不会太高。但是现在，虽然寻找了一些方法来降低铁水硅的含量，但是这些方法还有一些不足的地方，随着时间的推移，这些问题已经得到了解决。控制硅的来源，可以从根本上减少铁水硅的含量，也就是说，在缸炉中，尽量排除二氧化硅的存在，其实就是煤和焦炭中的灰分也可能含有硅单质，减少煤和焦炭中的灰分，也能够减少硅的存在。控制铁水的吸硅量，在缸炉中，滴落带很容易出现铁水吸硅的现象，如果炉内的炉料结构合理适当，那么铁水的吸硅量也会降低，三是提高炉缸的脱硅反应，由于炉缸的脱硅数量，主要受炉渣中二氧化硅活性度的影响，因此可通过对炉渣中碱性度和MgO含量的调整以影响二氧化硅活性度，进而提高炉缸的脱硅反应。

3 降低高炉炼铁燃料比的意义

在提高高炉使用效果方面，降低炼铁燃料比具有一定的现实意义，是一种环境友好型的工艺，符合当代的发现要求，满足了绿色可持续发展的需求。现如今，一些钢铁企业还不够重视高炉炼铁中利用系数以及冶炼强度的重要性。但是实际上，控制好冶炼强度，提升利用系数，对降低燃料比有着很大的帮助。总而言之，通过使用一些方式或者是工艺技术，可以有效的提高燃料的利用率，降低高炉炼铁的燃料比，一方面减少了能源的消耗。另一方面，还能够提高生产的质量和效率，符合现代工业化发展的需求。

4 结论

在高炉炼铁生产中，最值得注意的就是降低燃料比，通过这一措施，从而使得燃料充分利用，降低高炉炼铁的生产成本，提高钢铁企业的收益，是一种环境友好型工艺，符合当代所提出的绿色可持续发展的要求。通过本问的论述以及总结，我们对高炉炼铁降低燃料比工艺有了一定的理解和认识，同时介绍了一些降低燃料比的具体措施以供参考，具有一定的现实意义。

5 参考文献

[1] 张涛，李哲，吴振刚.高炉-转炉工艺高废钢比冶炼实践[J].河北冶金，2020(09):35-38.

[2] 卢畅，李宏玉，杨柳斌，张迪.炼铁炉料质量跟踪系统的设计[J].柳钢科技，2020(03):23-24+40.

[3] 吕明远. 基于能量平衡的高炉燃料比协同优化决策研究[D].内蒙古科技大学，2020.

[4] 程志杰.富氧率变化对高炉冶炼的影响[J].冶金管理，2020(05):12+14.

[5] 董洪旺.高炉冶炼炼铁技术工艺及应用分析[J].中国金属通报，2020(03):6+8.