节能减排炼铁新技术

近年，全国重点钢铁企业高炉生产技术经济指标出现全面滑坡。炼铁燃料比532kg/t，比上年上升3kg/t；入炉焦比为401kg/t，比上年升高3kg/t；喷煤比为131kg/t，比上年下降6kg/t；利用系数为2.563t/(m3.d)，比上年下降0.114t/(m3.d)；热风温度为1085℃；休风率为1.838%，比上年上升0.314%。这是近年来没有出现过的炼铁技术经济指标大面积下滑的现象。因此节能减排成为高炉炼铁必须面对的问题。

1高炉炼铁要精细化操作

1.1用科学发展观来指导炼铁生产

高炉炼铁是一门成熟的生产技术，近年来得到不断补充和发展。高炉炼铁生产有着它固有的一些生产规律和基本要求。国内外炼铁界已公认高炉炼铁要以精料为基础。炼铁理论和生产实践已表明，高炉炼铁精料水平对高炉炼铁技术经济指标的影响因素在70%左右，而高炉操作只占10%，炼铁生产现代化管理占10%，设备作业占5%，外界因素（原燃料供应、动力、上下生产工序等）影响占5%。大高炉对原燃料的质量要求要高于中小高炉，高喷煤比操作的高炉对焦炭质量的要求会更高，大高炉对焦炭质量有热性能要求等。

1.2高炉炼铁的生产条件论

实现高炉炼铁高风温，就要先分析出是热风炉提供不了高风温，还是高炉操作中没有用上高风温，然后再进行具体分析。热风炉提供高风温的条件是：拱顶耐火材料要能耐高温（用硅砖），为防拱顶钢板被晶界腐蚀，在钢板内铺一层铝箔。使用大蓄热面积的19～30孔格子砖。送风和烧炉的热风炉拱顶温差要控制在100～150℃，相应送风时间要控制在1小时以内，单纯使用低热值高炉煤气要采用空气、煤气双预热技术，或混烧部分高热值的转炉煤气、焦炉煤气。热风炉的送风系统要能够经受高风温，使用节水节能热风阀等。对于高炉用不上高风温要进行具体分析。一般来讲，高风温的使用要与高喷煤比来相互配合。正常生产的高炉风口区理论燃烧温度控制在2200±50℃为宜，风温太高了会促进硅的还原，使渣铁流动性变差，导致软熔带煤气阻力增大。喷吹10kg/t煤粉，会使风口理论燃烧温度下降20～35℃。大于100kg/t煤比，正好消纳高风温的负作用。但是，要肯定高风温会使高炉软熔带下移，使软熔区间变窄，有着促进煤气流顺畅的积极作用。高风温是高煤比的关键技术支撑，也是降燃料比的有效手段。风温提高100℃，会使炼铁燃料比下降15～20kg/t。

1.3炼铁精料方针的落实要从采购开始

钢铁联合企业的原燃料采购是全企业生产开始的源头。原燃料质量、数量状况对企业的生产经营起着重大作用，是高炉精料的源头。原燃料质量差，会使高炉生产无回天之力，有灭顶之灾的危险。如某个高炉增购入劣质土焦，造成高炉休风后送不进去风，被迫扒炉，炉缸内全是焦粉。

不要表扬购买劣质原燃料而为企业降低生产成本的人，因为劣质原燃料对高炉生产有巨大的破坏作用。高炉用劣质原燃料会使炼铁燃料比升高，产量下降，喷煤比下降，其经济损失远远超过购买劣质原料所省下来的钱。生铁产量减产造成炼钢、轧钢工序经济损失就更大。但是，也不是单纯追求购买高品位铁矿石。对每个企业来说均有一个合理的经济品位值，也存在市场供应状况的因素。总体上讲，谁把握住合理的矿石采购品位这一关，谁就会使企业经济效益上一个台阶。包钢、济钢等企业对购买来低品位矿石进行再选，提高品位后的矿石再去炼铁，创造出好的经济效益。

1.4科学开展炼铁原燃料准备工作

原燃料场对进料要按质、按品种堆放，不许混堆，并要保持一定的堆放量。这样才能保证下道工序能够正常进行。原料场对铁矿粉要进行平铺混均工作。将多种矿粉进行分层平铺，可达500～600层，每堆达25～60万t。然后，再用专用设备取行切取，而且需要场地较大，以便堆放2～3堆。这种混均平铺切取的方法，可使供给烧结的精矿粉含铁品位、碱度波动范围很窄，达到含铁品位在≤0.5%以内，合格率在95%以上；碱度波动范围小于等于0.05，合格率大于95%。

1.5用科学的方法优化配矿

多种矿粉混合后的矿粉冶金性能是不一样的，其采购和生产成本也会不一样。这里有一定的科学规律。矿粉的不同配比，对烧结生产来讲会有不同烧结矿的技术指标，对高炉炼铁来讲会有不同的矿粉还原度、软熔温度、软熔区间。对于混合矿粉还要要求有害杂质要少。这要通过烧结杯试验，中心化验室进行测定。不同矿种的配比还有一个经济性问题。技术与经济分析要相结合，最后确定出一个科学、合理、经济的配矿方案。这样对于高炉炼铁才是最优的选择。目前，铁矿石供应紧张，造成一些企业原料场堆放量不足，甚至出现某些料种断料的现象。这会给高炉生产造成波动。

1.6高炉炼铁要实现精细化操作

大多数高炉工长可以准确判断高炉运行状态，并能采取相应的调整措施，在高炉生产走势定性的方面准确判断失误少，但是在定量化处理上有分寸失当的现象。这也是高炉生产不稳定的原因之一。

精细化操作高炉，首先要及时、准确地掌握入炉原燃料变化的信息，并能定量地进行及时调整。如高炉入炉矿品位波动1%，炼铁燃料比要波动1.5%；热风温度下降100℃，会影响燃料比15～20kg/t；焦炭质量变化对高炉生产的影响。

1.7稳定是高炉生产的灵魂

“鞭打快牛”就是对高炉生铁产量永远没有满足的时候。高炉生产顺行，总是希望多出铁，明天产量要比今天高。要求高炉生铁产量不断爬坡是不科学的，危害也比较大。往往一些高炉出现几天的高产，但月平均和年平均值并不高，这就是人为因素的影响。高炉生产希望维护一个合理的炉型，保护好这个合理的炉型，而且合理的炉型也不是一朝一夕就能够形成和稳定存在。领导要求不断创高产，就是在不断破坏合理的炉型，同时在高炉操作制度上也要不断变化才能相适应。这样，高炉生产是处于不稳定状态，容易出现失常状态。高炉放卫星、创高产会带来供料的不平衡，下游炼钢节奏也被打乱。高炉高产往往使原燃料供应紧张，为满足数量，失去了质量保障。劣质原燃料加入高炉，高炉就会难以接受，很快就会进入难行阶段，被迫减风、减产，合理炉型维持不住，就会使高炉处于不稳定状态。我们希望高炉在高水平上稳定，稳定才会有高产。

2炼铁系统是钢铁工业节能减排工作的重点

炼铁系统的能耗占钢铁联合企业总能耗70%，污染物排放占三分之一，所以炼铁系统应当承担钢铁联合企业的节能降耗，降成本，实现环境友好的重任。

2.1高风温是降低炼铁燃料比的工作重点

热风给高炉炼铁带来的热量占总能量的16%～19%。热风是廉价的能源，应当让其充分发挥企业节能的作用。风温升高100℃，可降低炼铁燃料比15～25kg/t，可允许多喷炊煤粉20～35kg/t。热风炉寿命一般在20年以上，要重视建设热风炉质量上的高要求，以期它发挥长效节能功能。

2.2提高喷煤比，促进企业结构节能

高炉喷煤是炼铁系统结构优化的中心环节，有着结构节能的效果。喷煤工序能耗为20～35kg/t，焦化工序能耗为123kg/t。多喷吹1t煤粉，就可降低炼铁系统能耗约100kg/t，并且减少了炼焦过程的环境污染，还有效地降低炼铁生产成本。

2.3炼铁多用球团矿可以节能

球团工序能耗为30kg/t，烧结工序能耗为56kg/t。用1t球矿代替烧结矿，炼铁系统就可降低能耗约26kg/t。这就是优化炼铁炉料结构实现节能。球团矿含铁品位要比烧结矿高5%，高炉入炉品位升高1%，焦比下降1.5%。

2.4提高高炉操作水平

通过无料钟炉顶设备进行科学布料，实现大矿批、多环布料、中心加焦等，使高炉内煤气流分布均匀，提高CO2含量可以节能。煤气中CO2含量升高0.5%，可降低燃料比经10kg/t，降低炼铁工序能耗0.5kgce/t。

稳定炼铁原燃料成分，促进高炉冶炼低硅铁。生铁含Si降低0.1%，可降炼铁燃料比4～5kgce/t。

提高炉顶压力，可降低煤气在高炉内的流速，使热风中的热量充分传递给炉料，有增加风量的效果，也有增产节焦的效应。炉顶煤气压力升高10kPa，可增产10±2%，降低炼铁焦比3%～5%，有利于冶炼低Si铁，提高TRT发电能力。

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