中國金屬學會

　　多年來我國煉鐵企業(yè)是依靠高爐實現(xiàn)高冶煉強度、高產(chǎn)，實現(xiàn)好的效益，為組織生產(chǎn)的目標。這是企業(yè)粗放式經(jīng)營的典型表現(xiàn)，也是鋼鐵行業(yè)高利潤條件下出現(xiàn)的結(jié)果。現(xiàn)在，鋼鐵行業(yè)發(fā)展階段出現(xiàn)了新的變化：我國鋼鐵產(chǎn)能嚴重過剩，企業(yè)利潤微薄，市場競爭激烈，企業(yè)的生存和發(fā)展遇到前所未有的挑戰(zhàn)。為了企業(yè)的生存和發(fā)展，走可持續(xù)發(fā)展的道路，要求煉鐵企業(yè)必須轉(zhuǎn)變觀念，用科學發(fā)展觀去組織生產(chǎn)。由原來的增量發(fā)展階段向減量發(fā)展階段過渡，由原來的規(guī)模擴張階段向集約高效發(fā)展階段過渡，注重降低成本，提高經(jīng)濟效益。

　　為了實現(xiàn)煉鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須要轉(zhuǎn)變原有不科學的煉鐵方針、轉(zhuǎn)變企業(yè)只注重產(chǎn)量，忽視消耗和成本的現(xiàn)象?，F(xiàn)在，要尊重冶金學基本原理，進行科學煉鐵，實現(xiàn)企業(yè)的現(xiàn)代化管理，加大技術(shù)創(chuàng)新工作，才能進入良性循環(huán)的經(jīng)營生產(chǎn)。

　　1. 過去煉鐵企業(yè)粗放式經(jīng)營的表現(xiàn)：

　　1) 為追求高產(chǎn)，高爐設(shè)計采用矮胖型爐型(高徑比在2.0)，降低爐料對煤氣的阻力，有利于高爐進行高強度冶煉;但燃料比和工序能耗要必然高。

　　2) 高爐使用大風機(風量與爐容比值在2.0~2.5)，大風量(噸鐵風耗為1200~1500m3/t)，進行高冶煉強度冶煉(強度在1.8~2.0td)，創(chuàng)出高產(chǎn)的記錄。

　　3) 高爐采用發(fā)展邊緣煤氣流的布料方式，可實現(xiàn)大風量、高產(chǎn)。但煤氣流對爐墻沖刷嚴重，使高爐壽命降低(一些中小高爐壽命僅在2.5~3.0年)。

　　4) 忽略高爐煉鐵精料方針，爐料質(zhì)量達不到《高爐煉鐵工藝設(shè)計規(guī)范》的要求(包括燒結(jié)礦、球團礦、焦炭、煤粉和塊礦)。使用低品位劣質(zhì)(有害雜質(zhì)含量高)的鐵礦石，給高爐生產(chǎn)帶來較大的負面影響。

　　5) 不重視環(huán)境保護治理，對社會產(chǎn)生大量污染物排放，沒有滿足國家和鋼鐵行業(yè)的環(huán)境保護標準，污染了環(huán)境，對人類健康產(chǎn)生威脅。

　　6) 生產(chǎn)設(shè)備簡陋，容量偏小，自動化程度低，勞動生產(chǎn)率低。

　　7) 生產(chǎn)管理和經(jīng)營粗放，企業(yè)規(guī)章制度不健全;是以人質(zhì)管理為主，缺乏現(xiàn)代化管理理念

　　2尊重冶金學基本原理，進行科學煉鐵

　　2.1科學設(shè)計高爐爐型：我們建議高爐的高徑比在2.2~2.5，要使.爐料得到充分加熱，煤氣流合理分布，努力提高煤氣利用率(在50%以上)，求得最低燃料比、低成本。

　　2.2采用降低燃料比的操作實現(xiàn)高系數(shù)

　　1)煉鐵學基本原理：利用系數(shù)=冶煉強度÷燃料比

　　小高爐采用大風機、大風量、高冶煉強度，追求高產(chǎn)，造成噸鐵風耗高，出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，是浪費能源的，不經(jīng)濟的。

　　實現(xiàn)高產(chǎn)的科學高爐操作方針是：用低燃料比來實現(xiàn)高利用系數(shù)。

　　我們認為高爐冶煉強度控制在1.2/m3d為宜。

　　煉鐵學的說法：

　　高爐冶煉強度低于1.2t/m3d時，再提高冶煉強度，有增加產(chǎn)量、降低燃料比的效果;高爐冶煉強度大于1.2t/m3d時，再提高冶煉強度時，有增產(chǎn)的效果(幅度越來越小)，但燃料比要升高。圖1是中冶賽迪項仲庸大師回歸幾個企業(yè)冶煉強度與燃料比的關(guān)系?？梢钥闯觯翰煌瑮l件下，燃料比升高的拐點是不一樣的，但冶煉強度均是在1.2t/m3d以下;原燃料質(zhì)量好的高爐，允許冶煉強度高一些。
 

 
圖1 冶煉強度與燃料比的關(guān)系

　　2)工業(yè)發(fā)達國家高爐利用系數(shù)控制在2.0~2.2t/m3d左右，以低燃料比和底成本為目標,不追求高系數(shù)，是科學煉鐵。

　　.近年來日本高爐指標

　　韓國2015年高爐指標

        下圖2為冶煉強度與產(chǎn)量和燃料比的關(guān)系
 

　　A B

　　冶煉強度。t/(m3·d)-1

　　圖中1是-產(chǎn)量;2是-燃料比;A-燃料比最低時的冶煉強度，是經(jīng)濟的操作;B-產(chǎn)量最高時的冶煉強度 ，再提高冶煉強度產(chǎn)量會下降。
 

　　2.3科學配備風機，降低煉鐵工序能耗

　　一些中小高爐配大風機，風量與爐容比2.5~3.0,我們建議

　　浦項5600m3高爐噸鐵風耗716m3/t,沙鋼5800m3高爐噸鐵風耗905m3/t，京唐1號高爐噸鐵風耗962m3/t。

　　寶鋼、太鋼、遷鋼大高爐的高爐頓鐵風量低于1000M3/t,而大多數(shù)中小高爐在1300 M3/t,左右，個別的在1500 M3/t。鼓風能耗一般占煉鐵能耗的8%~10%，風耗高，肯定能耗要高，煉鐵生產(chǎn)成本也會高。

　　我國高爐實際風量使用情況
 

 表3 2015年部分高爐風量使用情況見表6

　　從上表可看出，我國高爐配備風機是：大高爐使用的風機風量是高爐容積的1.3~1.8倍，中型高爐在1.8~2.0倍，小高爐在2.3倍以上。

　　大高爐燃料比在500左右，噸鐵風耗在1000m3/t以下，而中型高爐在1100m3/t以上,小高爐要大于1300m3/t。韓國高爐的風機風量是高爐容積的1.2倍，噸鐵風量716~749m3/t，燃料比在490kg/t左右，渣量在300左右。說明我國高爐配備的風機普遍比較大，特別是中小高爐。從節(jié)能的角度出發(fā)，我們應立即扭轉(zhuǎn)這種看法，實現(xiàn)節(jié)能減排，降低煉鐵成本。

　　《高爐煉鐵工程涉及規(guī)范》提出的噸鐵風耗見表4

 　表4 冶煉每噸生鐵消耗的風量值(不富氧)

　　不同容積的高爐配備鼓風機出口壓力、料柱阻力損失及爐頂壓力等情況建議數(shù)據(jù)見表5 

　　表5 高爐鼓風機出口壓力、爐內(nèi)料柱阻力損失及送風系統(tǒng)阻力損失值

　　案例：1985年寶鋼建設(shè)的高爐采用8800m3/min風量的鼓風機,之后進行多次技術(shù)改造，高爐爐容從4063m3擴大為4350m3、4747m3、4966m3，但仍使用原有的風機，而單位爐容使用的風量不斷降低，降低了鼓風能耗，風機得到科學合理的使用。

　　2.4.進行科學布料，實現(xiàn)高煤氣利用率

　　采用大礦批，多環(huán)布料，抑制邊緣煤氣流發(fā)展，布料矩陣合理，實現(xiàn)爐頂煤氣流中心和邊緣均有通路;爐頂料面呈一個大平臺，中心有個小漏斗;大高爐煤氣利用率在22%以上中小高爐在20%以上。不采用發(fā)展邊緣煤氣流的高爐操作，還可提高高爐壽命。

　　建議不同容積高爐使用的礦批重見表6

 　表6 高爐礦石料批重量

 

　　2.5不使用低于60%品位的鐵礦石，低于50%品位的鐵礦石白給也不要;努力降低鐵礦石有害雜質(zhì)含量。

　　精煉技術(shù)的核心是努力提高高爐入爐礦石鐵品位。在礦石鐵品位57% 條件下，鐵品位提高1%，燃料比下降1.5%，產(chǎn)量提高2.5%。如礦石品位在50%條件下，鐵品位提高1%，燃料比下降2.0~2.2%。說明品位低的礦石對燃料比的影響大。當前，進口鐵礦石降價有利于采購高品位礦，希望高爐入爐鐵品位大于57%，大高爐應大于58%，有利于提高高爐效能，節(jié)能減排。

　　爐料中含有害雜質(zhì)應<3kg/t,鉛和鋅的含量應各<0.15kg/;有利于促進高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行，提高壽命。目前，一些高爐出現(xiàn)爐缸水溫差高，大對數(shù)是爐料中有害雜質(zhì)含量超過標準，對耐火材料破壞作用大(有害雜質(zhì)氧化后，膨脹嚴重)，碳磚被侵蝕，風口上翹，使爐身部位耐火材料破損、脫落，嚴重破壞了合理爐型，生產(chǎn)指標惡化，威脅安全生產(chǎn)。

　　一些企業(yè)燒結(jié)除塵灰和高爐布袋灰含有害雜質(zhì)高。我們建議，這部分灰不要再回燒結(jié)生產(chǎn)中?？蓪⑦@些灰加石灰，造球、干燥，給轉(zhuǎn)爐煉鋼使用(加量要小于5%)。這樣切斷有害雜質(zhì)循環(huán)鏈，對高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行有利。