近年，全國重點鋼鐵企業(yè)高爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標出現(xiàn)全面滑坡。煉鐵燃料比532kg/t，比上年上升3kg/t;入爐焦比為401kg/t，比上年升高3kg/t;噴煤比為131kg/t，比上年下降6kg/t;利用系數(shù)為2.563t/(m3.d)，比上年下降0.114t/(m3.d);熱風溫度為1085℃;休風率為1.838%，比上年上升0.314%。這是近年來沒有出現(xiàn)過的煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標大面積下滑的現(xiàn)象。因此節(jié)能減排成為高爐煉鐵必須面對的問題。
1高爐煉鐵要精細化操作
1.1用科學發(fā)展觀來指導煉鐵生產(chǎn)
高爐煉鐵是一門成熟的生產(chǎn)技術(shù)，近年來得到不斷補充和發(fā)展。高爐煉鐵生產(chǎn)有著它固有的一些生產(chǎn)規(guī)律和基本要求。國內(nèi)外煉鐵界已公認高爐煉鐵要以精料為基礎(chǔ)。煉鐵理論和生產(chǎn)實踐已表明，高爐煉鐵精料水平對高爐煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標的影響因素在70%左右，而高爐操作只占10%，煉鐵生產(chǎn)現(xiàn)代化管理占10%，設(shè)備作業(yè)占5%，外界因素(原燃料供應、動力、上下生產(chǎn)工序等)影響占5%。大高爐對原燃料的質(zhì)量要求要高于中小高爐，高噴煤比操作的高爐對焦炭質(zhì)量的要求會更高，大高爐對焦炭質(zhì)量有熱性能要求等。
1.2高爐煉鐵的生產(chǎn)條件論
實現(xiàn)高爐煉鐵高風溫，就要先分析出是熱風爐提供不了高風溫，還是高爐操作中沒有用上高風溫，然后再進行具體分析。熱風爐提供高風溫的條件是：拱頂耐火材料要能耐高溫(用硅磚)，為防拱頂鋼板被晶界腐蝕，在鋼板內(nèi)鋪一層鋁箔。使用大蓄熱面積的19～30孔格子磚。送風和燒爐的熱風爐拱頂溫差要控制在100～150℃，相應送風時間要控制在1小時以內(nèi)，單純使用低熱值高爐煤氣要采用空氣、煤氣雙預熱技術(shù)，或混燒部分高熱值的轉(zhuǎn)爐煤氣、焦爐煤氣。熱風爐的送風系統(tǒng)要能夠經(jīng)受高風溫，使用節(jié)水節(jié)能熱風閥等。對于高爐用不上高風溫要進行具體分析。一般來講，高風溫的使用要與高噴煤比來相互配合。正常生產(chǎn)的高爐風口區(qū)理論燃燒溫度控制在2200±50℃為宜，風溫太高了會促進硅的還原，使渣鐵流動性變差，導致軟熔帶煤氣阻力增大。噴吹10kg/t煤粉，會使風口理論燃燒溫度下降20～35℃。大于100kg/t煤比，正好消納高風溫的負作用。但是，要肯定高風溫會使高爐軟熔帶下移，使軟熔區(qū)間變窄，有著促進煤氣流順暢的積極作用。高風溫是高煤比的關(guān)鍵技術(shù)支撐，也是降燃料比的有效手段。風溫提高100℃，會使煉鐵燃料比下降15～20kg/t。
1.3煉鐵精料方針的落實要從采購開始
鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的原燃料采購是全企業(yè)生產(chǎn)開始的源頭。原燃料質(zhì)量、數(shù)量狀況對企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營起著重大作用，是高爐精料的源頭。原燃料質(zhì)量差，會使高爐生產(chǎn)無回天之力，有滅頂之災的危險。如某個高爐增購入劣質(zhì)土焦，造成高爐休風后送不進去風，被迫扒爐，爐缸內(nèi)全是焦粉。
不要表揚購買劣質(zhì)原燃料而為企業(yè)降低生產(chǎn)成本的人，因為劣質(zhì)原燃料對高爐生產(chǎn)有巨大的破壞作用。高爐用劣質(zhì)原燃料會使煉鐵燃料比升高，產(chǎn)量下降，噴煤比下降，其經(jīng)濟損失遠遠超過購買劣質(zhì)原料所省下來的錢。生鐵產(chǎn)量減產(chǎn)造成煉鋼、軋鋼工序經(jīng)濟損失就更大。但是，也不是單純追求購買高品位鐵礦石。對每個企業(yè)來說均有一個合理的經(jīng)濟品位值，也存在市場供應狀況的因素。總體上講，誰把握住合理的礦石采購品位這一關(guān)，誰就會使企業(yè)經(jīng)濟效益上一個臺階。包鋼、濟鋼等企業(yè)對購買來低品位礦石進行再選，提高品位后的礦石再去煉鐵，創(chuàng)造出好的經(jīng)濟效益。
1.4科學開展煉鐵原燃料準備工作
原燃料場對進料要按質(zhì)、按品種堆放，不許混堆，并要保持一定的堆放量。這樣才能保證下道工序能夠正常進行。原料場對鐵礦粉要進行平鋪混均工作。將多種礦粉進行分層平鋪，可達500～600層，每堆達25～60萬t。然后，再用專用設(shè)備取行切取，而且需要場地較大，以便堆放2～3堆。這種混均平鋪切取的方法，可使供給燒結(jié)的精礦粉含鐵品位、堿度波動范圍很窄，達到含鐵品位在≤0.5%以內(nèi)，合格率在95%以上;堿度波動范圍小于等于0.05，合格率大于95%。
1.5用科學的方法優(yōu)化配礦
多種礦粉混合后的礦粉冶金性能是不一樣的，其采購和生產(chǎn)成本也會不一樣。這里有一定的科學規(guī)律。礦粉的不同配比，對燒結(jié)生產(chǎn)來講會有不同燒結(jié)礦的技術(shù)指標，對高爐煉鐵來講會有不同的礦粉還原度、軟熔溫度、軟熔區(qū)間。對于混合礦粉還要要求有害雜質(zhì)要少。這要通過燒結(jié)杯試驗，中心化驗室進行測定。不同礦種的配比還有一個經(jīng)濟性問題。技術(shù)與經(jīng)濟分析要相結(jié)合，最后確定出一個科學、合理、經(jīng)濟的配礦方案。這樣對于高爐煉鐵才是最優(yōu)的選擇。目前，鐵礦石供應緊張，造成一些企業(yè)原料場堆放量不足，甚至出現(xiàn)某些料種斷料的現(xiàn)象。這會給高爐生產(chǎn)造成波動。
1.6高爐煉鐵要實現(xiàn)精細化操作
大多數(shù)高爐工長可以準確判斷高爐運行狀態(tài)，并能采取相應的調(diào)整措施，在高爐生產(chǎn)走勢定性的方面準確判斷失誤少，但是在定量化處理上有分寸失當?shù)默F(xiàn)象。這也是高爐生產(chǎn)不穩(wěn)定的原因之一。
精細化操作高爐，首先要及時、準確地掌握入爐原燃料變化的信息，并能定量地進行及時調(diào)整。如高爐入爐礦品位波動1%，煉鐵燃料比要波動1.5%;熱風溫度下降100℃，會影響燃料比15～20kg/t;焦炭質(zhì)量變化對高爐生產(chǎn)的影響。
1.7穩(wěn)定是高爐生產(chǎn)的靈魂
“鞭打快牛”就是對高爐生鐵產(chǎn)量永遠沒有滿足的時候。高爐生產(chǎn)順行，總是希望多出鐵，明天產(chǎn)量要比今天高。要求高爐生鐵產(chǎn)量不斷爬坡是不科學的，危害也比較大。往往一些高爐出現(xiàn)幾天的高產(chǎn)，但月平均和年平均值并不高，這就是人為因素的影響。高爐生產(chǎn)希望維護一個合理的爐型，保護好這個合理的爐型，而且合理的爐型也不是一朝一夕就能夠形成和穩(wěn)定存在。領(lǐng)導要求不斷創(chuàng)高產(chǎn)，就是在不斷破壞合理的爐型，同時在高爐操作制度上也要不斷變化才能相適應。這樣，高爐生產(chǎn)是處于不穩(wěn)定狀態(tài)，容易出現(xiàn)失常狀態(tài)。高爐放衛(wèi)星、創(chuàng)高產(chǎn)會帶來供料的不平衡，下游煉鋼節(jié)奏也被打亂。高爐高產(chǎn)往往使原燃料供應緊張，為滿足數(shù)量，失去了質(zhì)量保障。劣質(zhì)原燃料加入高爐，高爐就會難以接受，很快就會進入難行階段，被迫減風、減產(chǎn)，合理爐型維持不住，就會使高爐處于不穩(wěn)定狀態(tài)。我們希望高爐在高水平上穩(wěn)定，穩(wěn)定才會有高產(chǎn)。
2煉鐵系統(tǒng)是鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排工作的重點
煉鐵系統(tǒng)的能耗占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)總能耗70%，污染物排放占三分之一，所以煉鐵系統(tǒng)應當承擔鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的節(jié)能降耗，降成本，實現(xiàn)環(huán)境友好的重任。
2.1高風溫是降低煉鐵燃料比的工作重點
熱風給高爐煉鐵帶來的熱量占總能量的16%～19%。熱風是廉價的能源，應當讓其充分發(fā)揮企業(yè)節(jié)能的作用。風溫升高100℃，可降低煉鐵燃料比15～25kg/t，可允許多噴炊煤粉20～35kg/t。熱風爐壽命一般在20年以上，要重視建設(shè)熱風爐質(zhì)量上的高要求，以期它發(fā)揮長效節(jié)能功能。
2.2提高噴煤比，促進企業(yè)結(jié)構(gòu)節(jié)能
高爐噴煤是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)，有著結(jié)構(gòu)節(jié)能的效果。噴煤工序能耗為20～35kg/t，焦化工序能耗為123kg/t。多噴吹1t煤粉，就可降低煉鐵系統(tǒng)能耗約100kg/t，并且減少了煉焦過程的環(huán)境污染，還有效地降低煉鐵生產(chǎn)成本。
2.3煉鐵多用球團礦可以節(jié)能
球團工序能耗為30kg/t，燒結(jié)工序能耗為56kg/t。用1t球礦代替燒結(jié)礦，煉鐵系統(tǒng)就可降低能耗約26kg/t。這就是優(yōu)化煉鐵爐料結(jié)構(gòu)實現(xiàn)節(jié)能。球團礦含鐵品位要比燒結(jié)礦高5%，高爐入爐品位升高1%，焦比下降1.5%。
2.4提高高爐操作水平
通過無料鐘爐頂設(shè)備進行科學布料，實現(xiàn)大礦批、多環(huán)布料、中心加焦等，使高爐內(nèi)煤氣流分布均勻，提高CO2含量可以節(jié)能。煤氣中CO2含量升高0.5%，可降低燃料比經(jīng)10kg/t，降低煉鐵工序能耗0.5kgce/t。
穩(wěn)定煉鐵原燃料成分，促進高爐冶煉低硅鐵。生鐵含Si降低0.1%，可降煉鐵燃料比4～5kgce/t。
提高爐頂壓力，可降低煤氣在高爐內(nèi)的流速，使熱風中的熱量充分傳遞給爐料，有增加風量的效果，也有增產(chǎn)節(jié)焦的效應。爐頂煤氣壓力升高10kPa，可增產(chǎn)10±2%，降低煉鐵焦比3%～5%，有利于冶煉低Si鐵，提高TRT發(fā)電能力。
