浅谈高炉炼铁原燃料质量改善对策

浅谈高炉炼铁原燃料质量改善对策
摘要：近年来，我国对于钢铁的需求越来越大。

我国生铁产量呈现出高速增长的态势，导致全世界铁矿石以及焦炭供应陷入紧缺状况，再加上价格的持续攀升，导致高炉炼铁原燃料质量不断变差，以至于我国数个重点钢铁公司部门高炉炼铁技术经济指标持续恶化。

本文将重点针对高炉炼铁原燃料质量变差的具体情况做出分析，以某钢厂高炉为例，其对高炉炼铁原燃料质量问题作出分析，并且针对高炉炼铁原燃料质量改善提出有效的解决对策。

关键词：高炉炼铁；原燃料；质量改善
引言
我国目前处于工业化时代，钢铁的质量影响着建筑工程项目以及其他各项内容。

但目前受到多种因素的影响，高炉炼铁技术也面临着重重挑战。

高炉炼铁所消耗的热量是改善原燃料质量的重要条件，而且高炉炼铁对焦炭的质量要求始终较高，这是炼铁技术发展的必然趋势，改善原燃料质量能够提高高炉炼铁生产效率，增加整体产量，同时通过原燃料质量的有效改善，能够进一步实现钢铁公司的节能减排，提高资源利用率。

1.相关概况
某钢厂高炉正式投入以来，生铁产量、利用系数、入炉焦比等各项指标均达到设计要求，高炉运行一直保持稳定健康状态。

然而，随着市场以及原燃料采购等多个因素的影响，高炉炼铁原燃料质量持续下降，特别是焦炭热性能以及烧结矿成分占比波动都是比较大的，对于高炉的顺利运行以及技术经济指标都会造成十分严重的冲击[1]。

所以，对高炉实施原燃料管理，全面提升富氧以及顶压，还有风温，持续扩大矿批等系列措施，从而通过炉外原燃料的管控措施实现炉内的高效运行。

2.原燃料质量改变对高炉炼铁的影响
有数据统计显示，截至2020年上半年，在72个重点企业统计（包含12个
单位没有经营炼铁业务）当中有36个钢铁企业每年的炼铁工序能耗相比较往年
升高了很多，最大升幅达到了64kg/t，而且升幅超过了24kg/t，实现指标升幅
的企业一共达到了21个。

另外，还有42家企业入炉焦比明显升高，最大的升幅
达到了125kg/t。

从炉外角度分析，导致以上变化的根本原因就是由于炼铁原燃
料质量变差了。

最近几年来，国内工业水平虽然在不断提升，但是和其他发达国
家比较，我国的冶金焦质量依然比其他国家低很多，尤其是灰粉比较低（通常维
持在8%左右），而且M10比较低（维持在6%到7%之间），还有，含硫量也比较
低（＜0.6%）。

此外，国内高炉炼铁厂对于提升高焦炭的质量存在认识不够的问题，这也是导致我国高炉炼铁技术经济指标相比较国外先进国家来说存在巨大差
距的主要原因之一。

对此，一些大型高炉炼铁厂应当充分认识到，应用大高炉必
须提升焦炭质量，因为大高炉对焦炭质量方面做出的要求必然要比中小高炉高出
许多。

如果高炉扩容了，各项经济指标可能会持续变差，因此，很多企业在提升
经济技术指标方面都承受过十分深刻的教训。

从目前情况来看，很多中小高炉使
用的焦炭质量都会比大高炉高出很多，也能够创造出更好的炼铁技术经济指标，
这个问题，应当引导国内大高炉企业的重视。

高炉原燃料—烧结矿、球团矿的质
量好坏也是衡量高炉能否正常运行的重要指标，从具体的生产实践可以看出，烧
结以及球团转鼓指数如果每提升1%，那么高炉产量就能够提升1.9%。

此外，高
炉炼铁对于原燃料的颗粒度也有着非常高的要求，要求颗粒度比较小，而且要均匀，颗粒大小要稳定[2]。

并且，粒度上限规定的具体区间应当非常窄，必须控制
大块颗粒混入其中。

此外，天然矿石块矿入炉粒度从以前的10mm~40mm下降到了
8mm~30mm的时候，那么高炉的掺量就可以增加到9.6%，而且焦比将会下降3.1%。

此外，入炉矿品位以及碱度也会对高炉炼铁的质量带来影响。

3.高炉炼铁原燃料质量改善对策
3.1采购合理原燃料
在选取原燃料时，不仅要通过价格来判断其好坏，也要充分了解其化学成分
及物理性能，以此来精准判断铁矿石的实际使用效果。

同时也要通过技术经济的
眼光来进行科学计价，寻找其合理的数值。

而在后续生产过程中，也不能只计算
炼铁带来的成本及效益，同时也要针对炼钢等多种形式的工作内容来分析其对公
司的影响。

国外在购买煤原料时，首先要保证其整体热量值符合标准，而我国企
业却没有将煤的热值作为重点，进而使得能耗水平不断提高，影响后续的生产质量。

因此在采购焦炭时就应当综合考虑其整体生产指标，判断其性质，注重其总
体质量[3]。

3.2坚持生产条件论
企业在生产过程中要遵循生产条件的原则，只有明确生产条件，才能够及时
找到生产要素，提高生产效率，使得企业经济效益最大化。

那么首先就要针对其
科学指标，对企业的生产技术进行研究。

目前我国高炉数量持续增加，因此就应
当根据冶金学基本原理来选择质量较高的原燃料。

同时通过控制建设高炉来减缓
原燃料供应紧张带来的影响。

在使用大型高炉时，首先就要确保与原燃料的质量，而后才可以应用其生产。

3.3科学认识高炉对焦炭的需求
高炉炼铁首先要满足焦炭的质量需求，炉容越大的高炉则越要考虑焦炭的整
体质量，选择焦炭不是质量越高越好，既能满足高炉生产需求，又要保持其经济性。

如果要想提高高炉的利用系数，首先就应当应用质量较高的焦炭，而炉容较
小的焦炉则可以适度降低焦炭质量需求。

不同炉容高炉选择不同质量焦炭是科学
的选择方法。

此外也应当综合考虑焦炭指标，比如在高炉生产过程中焦比持续升高，就会降低产量，所以要确定焦炭指标，通过生产指标的确定来改善整体生产
效率，从而获取经济效益。

3.4提高操作水平，科学管理指标
首先单位应当积极改变传统的生产观念，对于持续研究的有效容积系数等高
炉生产指标，与炉内实际反应相融合，科学的考虑原燃料的冶炼条件。

但就当前
实际情况来看，部分企业在生产时煤气流的分布并不合理，进而导致并未充分利
用煤气的热能，使得燃料比高，此时改变原燃料条件并不能达到预期效果。

而这
类企业应当积极使用炉缸面积利用系数，综合评价实际投入的生产效果，从根本
出发控制产能，避免出现盲目强化、盲目高产的情况。

同时也能够实现高炉生产
的节能减排，降低能源消耗，践行环保策略[4]。

此外，为了降低燃料比，企业也
应当积极提高高炉操作水平，提高煤气实际利用率，使其能够充分发挥出原材料
的功能，降低能源消耗。

在煤气流初始分布时，则应当有效控制燃烧带的大小，
通过对风速、风口等多项因素的控制，确保燃烧带环圈面积与炉钢面积的比合理。

而在二次分布煤气流时，则应当将其形成倒V型的软熔带，使得软熔层内的焦窗
足够稳定。

那么此时就可以使用大料批，将焦层厚度控制在合理范围之内。

同时
适当调整焦炭负荷，调整矿石批重，并保持批重不变，维持稳定焦窗。

4.结束语
综上文所述，高炉作为原燃料的最终用户，必须坚持“稳定精料和低成本运行”的原则，对质量差、杂质高的原燃料尽可能地少用或不用。

面对钢材市场的
激烈竞争，对高炉的原燃料一方面争取优质的原燃料资源，严把质量关，另一方
面还要从内部挖潜着手，通过科学的改善措施强化入炉前的原燃料质量，确保高
炉低运行成本并逐步提升各项经济指标。

参考文献
[1]王敏；任荣霞；董洪旺；张广杰；刘思远.熔融还原炼铁最新技术及工艺
路线选择探讨.钢铁，2020.8.
[2]朱斌；周进东；潘祎；廖鹏程；鲁俊.高炉上部锌在焦炭上的富集及赋存
形式的研究.钢铁研究学报，2020.8.
[3]陈永卫.降低高炉炼铁燃料比的技术工艺研究.中国金属通报，2002.7.
[4]王新东；郝良元；胡启晨；王小艾.河钢集团高炉炼铁技术进步.中国冶金，2020.1.。