分期-关于高炉炼铁节能减排技术的一些探讨

分期-关于高炉炼铁节能减排技术的一些探讨

发表时间：2017-07-26T15:11:30.683Z 来源：《基层建设》2017年第10期作者：刘占起

[导读] 摘要：近年来，高炉炼铁节能减排技术得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。

中钢石家庄工程设计研究院有限公司河北石家庄 050021

摘要：近年来，高炉炼铁节能减排技术得到了业内的广泛关注，研究其相关课题有着重要意义。本文首先对高炉炼铁工艺流程相关内容做了概述，分析了炼铁过程中将能源和资源充分利用，并结合相关实践经验，分别从管理节能以及技术节能等两个方面，就高炉炼铁节能减排技术展开了研究，阐述了个人对此的几点看法与认识，望有助于相关工作的实践。

关键词：高炉炼铁；节能减排；技术；探讨

1前言

作为高炉炼铁实践中的一项重要方面，对节能减排技术的分析极为关键。该项课题的研究，将会更好地提升对高炉炼铁节能减排技术的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化高炉炼铁工作的最终整体效果。

2高炉炼铁工艺流程

2.1高炉本体。炼铁生产的关键部分就是高炉本体，其是圆筒形设备，主要包括了由钢铁焊接成的炉壳、由耐火砖砌筑成的炉衬、冷却设备、炉型、立柱、炉体框架以及高炉的基础等部分。高炉内部空间就是炉型，其从下至上分成五段，包括了炉缸、炉腹、炉腰、炉身以及炉。在高炉内完成整个炼铁过程。

2.2上料系统。上料系统的工作是把高炉所需要的原燃料，根据一定的比例经过上料设备完整地运送至炉顶受料漏斗内。

2.3装料系统。装料系统的工作是把上料系统运送的炉料，装入炉中，并均匀分布在炉中。该系统也能够起到回收煤气与密封炉顶的作用。

2.4送风系统。送风系统的工作是把鼓风机运送的冷风通过热风炉进行预热处理后送至高炉内。

2.5煤气净化系统。煤气净化系统的工作是净化处理在高炉炼铁过程中所产生的含量偏高的荒煤气，以此得到达标的气体燃料。

2.6渣铁处理设备。渣铁处理系统的工作是把炉中放出的铁和渣，根据相关要求进行处理。

2.7喷吹燃料设备。喷吹燃料设备的工作是把煤进行收集、计量以及磨制后，从风口稳定、均匀地喷至高炉中。

3炼铁过程中将能源和资源充分利用

3.1在低燃料比基础上对高炉操作进行强化

以往落后的高炉计量设备，会使得原本称量燃烧掉的焦炭数量，使得每天出现每立方米高炉容积燃烧的焦炭量-冶炼强度。冶炼强度只能对高炉燃烧焦炭的能力进行代表，这种能力与煤气发生的能力相当。为了使得高铁操作强化，就需要促进煤气发生量增长，使用疏松料柱的方式，在这种情况下，就会降低炉内煤气的利用率，使得燃料比上升，出现越来越差的强化效果，难以促进高炉利用系数的提高。

大范围运用富氧鼓风、高压操作技术，完备的高炉计测仪表，目前已经对炉腹煤气量进行精确的计算，并通过此对高炉操作进行控制。在对高炉冶炼进行强化的过程应该将其分为两个部分，其一就是采用方法将炉腹煤气效率进行提高，将炉内煤气的化学能和热能充分利用。其二就是对炉腹煤气量进行适当的提高，其控制可以通过最大炉腹煤气量指数来实现。通过这种方式，不仅能够使得燃料比保持较低的指数，还能对利用系数进行提高。

3.2研究高炉操作界限

将能源、资源进行充分利用能够保证高炉运行的顺利稳定。高炉具有十分复杂的构造，在其失常状态下，处理起来十分麻烦，即使由经验丰富的操作专家进行处理也只能按照其表象进行，这对控制水平的提高来说具有非常不好的影响。在强化高炉界限的研究目标中，会削减10.5%的二氧化碳，降低450kg/t的燃料比。出渣、出铁不顺，液泛、崩料、悬料阻碍着低燃料比操作的实现。在研究过程中，要将其机理发生以及其原因进行明确。

目前越来越大型化的高炉，会增加下料的不稳定因素，提高了崩料、悬料的频率和可能性，为了对生产的稳定进行保障，需要深入研究高炉下料行为。炉缸中心死料堆和风口前循环区内焦炭供应的漏斗流区域对高炉下部具有很大的影响。为了实现生产的稳定，就需要对高炉下部死料堆的透液性和透气性进行保障。

4高炉炼铁节能减排技术探讨

4.1管理节能

通过对炼铁系统生产实行现代化管理，建立企业的能源管理部门(能源处或能源管理中心)，能源管理工作制度，最终实现企业的节能目标。

能源管理中心工作内容是；监测、控制、调整，故障分析诊断，能源平衡等。能源管理工作应当是在线管理，随时进行分析、调整，而不是事后分析，再做调整。对企业能源进行现代化管理，就可以实现节约企业总能耗5％的效果。

4.2技术节能

4.2.1合理配煤，保证焦炭质量

低硅烧结矿可以显著降低高炉渣量,是高炉降低焦比实现大喷煤的必要条件。低硅烧结矿同时具有高还原度、高温性能好等优点。优质低硅烧结矿生产技术包括以下两方面。①铁矿原料。根据我国铁矿基本上是高硅铁精矿的现状，应选择进口低硅粉矿搭配使用。目前国内年进口铁矿量多于5400万t，铁矿种类也由最初的几种扩大到目前的20余种，有较宽的选择范围。其中南美的一些铁矿含硅很低，如CVRD 的Carajas矿的SiO2仅为0.6%。这种铁矿对降低烧结矿硅含量效果显著。②烧结工艺。降低烧结矿的硅含量会引起烧结矿的低温还原粉化率(RDI)升高、转鼓强度降低以及利用系数下降等。为消除这些不利影响，应采取强化制粒、偏析布料、提高烧结矿碱度、适当增加MgO含量、低温烧结等措施。国外许多厂的烧结矿SiO2含量已降低到5%以下，1998年芬兰罗德洛基钢铁厂为4.2%，目前我国宝钢也达到4.6%的高水平，取得了显著的节能效果。

4.2.2高炉喷煤技术

从能源替换的角度看，高炉喷煤是炼铁工艺最主要的节能降耗措施。近年来，我国喷煤技术发展较快,如宝钢高炉已达到250kg/t的煤比，处于世界领先水平。相当一部分大中型企业的煤比在100~150kg/t。但总的来说，我国的喷煤水平还不高，还有许多需要改进的地方。