我国大高炉炼铁技术发展

我国大高炉炼铁技术发展

近年来，我国炼铁工业处于高速发展阶段，2007年全国生铁产量达到4,6944亿吨，比上年度增长15.19%，占世界总产量的49.74%。2008年上半年生铁产量达到2，63亿吨，比上年度增长9.61%，产量的增速有所下降。预计今年全国生铁产量会超过5.2亿吨，炼铁生产能力超过6亿吨，但有6000万吨/年的生产能力居于淘汰之列（主要是300m³以下容积小高炉）。

我国现有高炉1300多座，大于1000 m³以上容积的高炉有150多座。近年来，高炉大型化的步伐加快，建设了三座4000 m³级的高炉，五座3200 m³级的高炉，拟建7座4000 m³高炉。大型高炉均采用了先进的技术装备，促进了高炉炼铁技术进步。

进入2008年我国炼铁生产出现了滑坡现象，炼铁燃料比、入炉焦比、休风率，工序能耗升高，喷煤比、入炉矿品位下降。主要原因是炼铁原燃料供应紧张，质量下降，精料水平下降所致。

1．我国高炉炼铁技术不断进步，但2008年上半年炼铁技术指标出现下滑我国高炉炼铁技术水平已居国际水平，宝钢、武钢、首钢、鞍钢等一批企业的大型高炉部分技术经济指标已达到或接近国际先进水平。表1为全国重点钢铁企业高炉炼铁指标。表2表3为2007年部分高炉的技术经济指标。

表1 全国重点钢铁企业高炉技术经济指标

表2

2007年3000m3高炉技指标

表3

1.1 高炉燃料比有所上升

近年来，世界性的原燃料供应紧张，价位攀升，成份波动大，给高炉炼铁带来了较大的负面影响。突出表现在入炉品位下降和成分不稳定，加大了高炉操作技术的难度，呈现出炼铁燃料比在上升的态势。2008年上半年全国重点钢铁企业炼铁燃料比为532Kg/t，比上年同期上升3Kg/t。燃料比较好的企业有：首钢506Kg/t，宝钢481Kg/t，太钢475Kg/t，武钢494Kg/t，鞍钢493Kg/t，马钢487Kg/t，冶钢506Kg/t，天铁509Kg/t。

国际领先水平的炼铁燃料比为440~460Kg/t。2006年全世界高炉炼铁平均燃料比为543Kg/t，德国为496Kg/t，中国台湾为488Kg/t，欧盟15国为494Kg/t，南美为496Kg/t，日本为498Kg/t，南韩为503Kg/t，北美为510Kg/t。

燃料比=焦比+喷煤比+小块焦比。喷煤比是不考虑置换比。这样比较科学，企业之间有可比性。我国有些企业的小块焦比不做统计。南韩燃料比之中的喷煤比最高，在160Kg/t以上，日本、南美、欧盟、中国台湾及德国的喷煤比也是比较高的，在130Kg/t以上。

2008年我国重点

1.2 入炉焦比在升高

企业燃料比的升高主要原因是入炉焦比在升高，喷煤比在下降。炼焦煤供应紧张，导致焦炭质量下降，特别是焦炭的热性能劣化，对大型高炉的影响是比较大的。2008年上半年全国重点钢铁企业入炉焦比为398Kg/t，比上年同期升高8Kg/t。入炉焦比低的企业有：宝钢

集团313Kg/t，太钢295Kg/t，武钢331Kg/t，鞍钢341Kg/t，首钢335Kg/t，邢台361Kg/t，莱芜366Kg/t，马钢357Kg/t，天铁361Kg/t，长治350Kg/t，新兴铸管364Kg/t，鄂钢374Kg/t。

宝钢高炉入炉焦比在266~288Kg/t，太钢高炉入炉焦比为295 Kg/t，已属国际领先水平。国际水平的入炉焦比是在400Kg/t以下。2008年上半年我国有28个企业入炉焦比低于400Kg/t。炼铁燃料比是在一定范围内波动，要想降低焦比，只有采取提高精料水平，喷煤比，提高热风温度和提高高炉操作水平等措施。当前影响我国高炉生产的最大因素是原燃料成分不稳定。

1.3 喷煤比呈下降态势

2007年我国重点钢铁企业喷煤比为137Kg/t，但2008年上半年下降4 Kg/t。这是近年来少有的态势。说明炼铁企业是不得已而为之的。我们应当认真研究提高喷煤比的技术措施。当前，炼铁企业因原燃料涨价，成本上升的压力已经很大。提高喷煤是降低成本的重大措施，喷一吨煤粉，代替焦炭，约有1000元的利润。提高喷煤粉的重要技术措施有：提高入炉品位，降低渣量，提高风温，进行脱湿和富氧鼓风，提高高炉燃料透气性（原燃料转鼓强度高，煤气分布均匀），进行均匀喷吹和混合煤喷吹，优选喷吹煤种（可磨性好，燃烧性好，流动性好，含碳量高，灰分低）等。高风温已成为提高喷煤比的关键因素，应当引起高度的重视。

2008年上半年，喷煤比高的企业有：太钢180、宝钢集团168、石钢164、江阴兴澄164、酒钢164、新兴铸管163、邢台159、武钢163、长治177、莱钢156、济源155、德龙151、鞍钢152，天铁148，济钢147，湘钢147，永钢147。

1.4 热风温度在波动之中

2008年首季全国重点钢铁企业热风温度为1085℃，比上年度下降40℃。2008年上半年全国重点钢铁企业热风温度为1127℃，风温较高的企业有：河北德龙1188℃、太钢1186℃、首钢1177℃、攀钢1175℃、宝钢集团1155℃、邢台1150℃、莱芜1147℃、沙钢怀特1149℃、武钢1141℃、鞍钢1166℃，三明1169，天铁1156，邢钢1150。

热风温度波动有两个原因。其一为热风炉供不上高风温。其二为高炉生产用不了高风温。这里有多方面的因素，就总体上讲，我国热风温度偏低，已经成为我国高炉炼铁技经指标中与国际先进水平差距最大的地方。相差在100~150℃。国外已有热风温度在1300℃水平的实例（芬兰）。我国宝钢3号高炉年平均风温在1244℃已属于世界先进水平。

热风温度是廉价的能源（使用高炉煤气45%而转换来的），对企业节能减排，提高能源利用效率是有着重大的作用（企业生产用煤的能值有34%会转换为副煤气，煤气去烧热风炉比发电的能源转换率要高）。所以炼铁企业要高度重视高风温的作用。风湿升高100℃可降低炼铁焦比15~20Kg/t，允许多喷吹30~40Kg/t煤粉，使风口区理论燃烧温度升高60℃。

我国已全面掌握了实现高风温热风炉的设计，原材料高质量、施工、操作和维修的方面的先进技术。企业没实现高风温完全是在管理和技术上有不到之处。实现高风温的技术措施是：热风炉拱顶采用耐高温的硅砖，在拱顶钢板内铺设一层铝箔，防止产生晶界腐蚀。采用蓄热面积大的小孔格子砖（19~30孔），拱顶砖不要坐落在热风炉的大墙上，要有膨胀节。热风炉操作上，送风和燃炉时，拱顶温度温差要控制在100~150℃，送风时间最好小于1小时。送风管道系统要能满足高风温要求，选用优质热风阀和热风炉与送风管之间的短管要有膨胀节等。

高炉正常生产要求时风口区理论燃料燃烧温度在2200±50℃，而喷吹10Kg/t煤粉会使理论燃烧温度下降20~35℃。这样大喷吹煤量会使风口理论燃烧温度下降200~400℃。为此，大喷煤量必须要有高风温作保证。一般来讲，低于1000℃风温的高炉，不适于喷煤，而热风温度低于1050℃是不适于高炉喷煤比作业。如果热风炉能提供高风温，而高炉用不上去，可以崭时进行加湿鼓风，将高风温用上去。其结果会使高炉增产节焦。

热风炉的寿命一般是在20年左右，大修一次需要上千万元。所以，要求热风炉使用的