中國(guó)金屬學(xué)會(huì)

　　多年來(lái)我國(guó)煉鐵企業(yè)是依靠高爐實(shí)現(xiàn)高冶煉強(qiáng)度、高產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)好的效益，為組織生產(chǎn)的目標(biāo)。這是企業(yè)粗放式經(jīng)營(yíng)的典型表現(xiàn)，也是鋼鐵行業(yè)高利潤(rùn)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(guó)鋼鐵產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，企業(yè)利潤(rùn)微薄，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)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(xué)發(fā)展觀去組織生產(chǎn)。由原來(lái)的增量發(fā)展階段向減量發(fā)展階段過(guò)渡，由原來(lái)的規(guī)模擴(kuò)張階段向集約高效發(fā)展階段過(guò)渡，注重降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　為了實(shí)現(xiàn)煉鐵企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，必須要轉(zhuǎn)變?cè)胁豢茖W(xué)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(xué)基本原理，進(jìn)行科學(xué)煉鐵，實(shí)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(jìn)入良性循環(huán)的經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)。

　　1. 過(guò)去煉鐵企業(yè)粗放式經(jīng)營(yíng)的表現(xiàn)：

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

　　2) 高爐使用大風(fēng)機(jī)(風(fēng)量與爐容比值在2.0~2.5)，大風(fēng)量(噸鐵風(fēng)耗為1200~1500m3/t)，進(jìn)行高冶煉強(qiáng)度冶煉(強(qiáng)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(shí)現(xiàn)大風(fēng)量、高產(chǎn)。但煤氣流對(duì)爐墻沖刷嚴(yán)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(dá)不到《高爐煉鐵工藝設(shè)計(jì)規(guī)范》的要求(包括燒結(jié)礦、球團(tuán)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(lái)較大的負(fù)面影響。

　　5) 不重視環(huán)境保護(hù)治理，對(duì)社會(huì)產(chǎn)生大量污染物排放，沒(méi)有滿足國(guó)家和鋼鐵行業(yè)的環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)，污染了環(huán)境，對(duì)人類健康產(chǎn)生威脅。

　　6) 生產(chǎn)設(shè)備簡(jiǎn)陋，容量偏小，自動(dòng)化程度低，勞動(dòng)生產(chǎn)率低。

　　7) 生產(chǎn)管理和經(jīng)營(yíng)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(xué)基本原理，進(jìn)行科學(xué)煉鐵

　　2.1科學(xué)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)高系數(shù)

　　1)煉鐵學(xué)基本原理：利用系數(shù)=冶煉強(qiáng)度÷燃料比

　　小高爐采用大風(fēng)機(jī)、大風(fēng)量、高冶煉強(qiáng)度，追求高產(chǎn)，造成噸鐵風(fēng)耗高，出現(xiàn)大馬拉小車的現(xiàn)象，是浪費(fèi)能源的，不經(jīng)濟(jì)的。

　　實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的科學(xué)高爐操作方針是：用低燃料比來(lái)實(shí)現(xiàn)高利用系數(shù)。

　　我們認(rèn)為高爐冶煉強(qiáng)度控制在1.2/m3d為宜。

　　煉鐵學(xué)的說(shuō)法：

　　高爐冶煉強(qiáng)度低于1.2t/m3d時(shí)，再提高冶煉強(qiáng)度，有增加產(chǎn)量、降低燃料比的效果;高爐冶煉強(qiáng)度大于1.2t/m3d時(shí)，再提高冶煉強(qiáng)度時(shí)，有增產(chǎn)的效果(幅度越來(lái)越小)，但燃料比要升高。圖1是中冶賽迪項(xiàng)仲庸大師回歸幾個(gè)企業(yè)冶煉強(qiáng)度與燃料比的關(guān)系。可以看出：不同條件下，燃料比升高的拐點(diǎn)是不一樣的，但冶煉強(qiáng)度均是在1.2t/m3d以下;原燃料質(zhì)量好的高爐，允許冶煉強(qiáng)度高一些。
 

 
圖1 冶煉強(qiáng)度與燃料比的關(guān)系

　　2)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)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(biāo),不追求高系數(shù)，是科學(xué)煉鐵。

　　.近年來(lái)日本高爐指標(biāo)

　　韓國(guó)2015年高爐指標(biāo)

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

　　A B

　　冶煉強(qiáng)度。t/(m3·d)-1

　　圖中1是-產(chǎn)量;2是-燃料比;A-燃料比最低時(shí)的冶煉強(qiáng)度，是經(jīng)濟(jì)的操作;B-產(chǎn)量最高時(shí)的冶煉強(qiáng)度 ，再提高冶煉強(qiáng)度產(chǎn)量會(huì)下降。
 

　　2.3科學(xué)配備風(fēng)機(jī)，降低煉鐵工序能耗

　　一些中小高爐配大風(fēng)機(jī)，風(fēng)量與爐容比2.5~3.0,我們建議

　　浦項(xiàng)5600m3高爐噸鐵風(fēng)耗716m3/t,沙鋼5800m3高爐噸鐵風(fēng)耗905m3/t，京唐1號(hào)高爐噸鐵風(fēng)耗962m3/t。

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

　　我國(guó)高爐實(shí)際風(fēng)量使用情況
 

 表3 2015年部分高爐風(fēng)量使用情況見(jiàn)表6

　　從上表可看出，我國(guó)高爐配備風(fēng)機(jī)是：大高爐使用的風(fēng)機(jī)風(fēng)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(fēng)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(guó)高爐的風(fēng)機(jī)風(fēng)量是高爐容積的1.2倍，噸鐵風(fēng)量716~749m3/t，燃料比在490kg/t左右，渣量在300左右。說(shuō)明我國(guó)高爐配備的風(fēng)機(jī)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(yīng)立即扭轉(zhuǎn)這種看法，實(shí)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(fēng)耗見(jiàn)表4

 　表4 冶煉每噸生鐵消耗的風(fēng)量值(不富氧)

　　不同容積的高爐配備鼓風(fēng)機(jī)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(jiàn)表5 

　　表5 高爐鼓風(fēng)機(jī)出口壓力、爐內(nèi)料柱阻力損失及送風(fēng)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(fēng)量的鼓風(fēng)機(jī),之后進(jìn)行多次技術(shù)改造，高爐爐容從4063m3擴(kuò)大為4350m3、4747m3、4966m3，但仍使用原有的風(fēng)機(jī)，而單位爐容使用的風(fēng)量不斷降低，降低了鼓風(fēng)能耗，風(fēng)機(jī)得到科學(xué)合理的使用。

　　2.4.進(jìn)行科學(xué)布料，實(shí)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(shí)現(xiàn)爐頂煤氣流中心和邊緣均有通路;爐頂料面呈一個(gè)大平臺(tái)，中心有個(gè)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(jiàn)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(shuō)明品位低的礦石對(duì)燃料比的影響大。當(dāng)前，進(jìn)口鐵礦石降價(jià)有利于采購(gòu)高品位礦，希望高爐入爐鐵品位大于57%，大高爐應(yīng)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(yīng)<3kg/t,鉛和鋅的含量應(yīng)各<0.15kg/;有利于促進(jìn)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(duì)數(shù)是爐料中有害雜質(zhì)含量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)耐火材料破壞作用大(有害雜質(zhì)氧化后，膨脹嚴(yán)重)，碳磚被侵蝕，風(fēng)口上翹，使?fàn)t身部位耐火材料破損、脫落，嚴(yán)重破壞了合理爐型，生產(chǎn)指標(biāo)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?zé)Y(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(duì)高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行有利。