高爐煉鐵節能降耗及資源合理利用探究

劉登峰

（酒鋼集團宏興股份公司煉鐵廠，甘肅 嘉峪關 735100）

日益激烈的市場競爭背景下，導致鋼鐵企業面臨了利潤空間不斷縮小的局面，其發展形勢也逐漸嚴峻。該情況下，要想保障自身的穩定發展，相關企業就應當合理利用技術，通過產品結構的優化、耗能的降低，以便將相關標準及要求最大程度滿足，兼并節能降耗及資源合理利用。

1 鐵焦技術的定義

鐵焦技術這一生產技術，一般情況下表示的是以廉價非黏結煤作為主要燃料?，F實生活實際中，該技術要求相關人員在混合鐵礦粉時嚴格依據相關要求及比例進行，在完成了塊狀的制備后，于連續式爐中加熱后獲取鐵焦，比例為3：7。隨后，依托專業設備進行再加工，能夠有效提升煉鐵效果。結合多項實驗結果得知，該技術可將使用的焦和主焦煤數量減少一定程度，同時也可獲取更高的生產反應速率。所以，相關生成企業在鐵焦技術的使用中，應當密切結合自身實際情況。通過該技術的運用，即可將能源消耗有效減少，同時也能保障反應質量與速率。

2 高爐噴吹煉鐵技術的操作方式

2.1 高爐噴吹生物質和木炭技術

生物質可謂是高爐煉鐵領域中的一種全新有機物能源，各類生命體的成長歷程中，如動、植物及微生物等，通過新陳代謝即可產生該能源。根據眾多研究成果得知，于熱解行為基礎上，該能源在二氧化碳排放量方面可發揮一定的控制效果。碳化溫度是該方式達成目的的主要依據，所以具有一定的節能環保作用[1]。我國目前在高爐煉鐵中時常采用此類能源，通過該能源的運用，能使高爐煉鐵過程中產生的成本得到有效降低。所以，該方式備受該行業企業的喜愛。生物質能源擁有傳統能源不具備的一系列有點，如原料還原能力的提升、二氧化碳生成的控制等。

2.2 高爐噴吹焦爐煤氣

焦爐煤氣是我國高爐煉鐵技術中占據極大比例的能源之一，焦爐煤氣主要是由氫氣及個別碳氫化合物等物質組成。此類燃料中，氫氣可謂是最為重要的成分。焦爐煤氣能使高爐能源清潔度得到顯著提升，同時該煤氣能夠發揮一定的還原性作用。而焦爐煤氣除開能使碳氫元素利用率提升之外，也能發揮顯著的化石燃料使用量控制效果，十分符合節能減排理念。結合大量實驗成果得知，將該能源使用于高爐煉鐵之中，能對爐內的工作環境予以有效調節，同時在燃料使用量的減少方面也能發揮顯著的效果。

2.3 焦爐除塵灰綜合噴吹

高爐除塵灰主要由爐前出鐵時和爐頂主皮帶料頭部放料過程產生，以一定比例為依據將這兩種粉塵混合之后，即可將相關企業經常使用的高爐除塵灰獲得。而若是回收此類粉塵之后再加以利用，有利于節能減排。該粉塵可發揮助燃的效果，同時對于原本浪費的鐵元素也可實現一定的回收，通過控制添加量，還可實現更高的生產產量[2]。此外，通過回收廢料并進行二次利用，可使整個環節的成本有效減少，同時還能將產量提高。但是，由于此類粉塵顆粒相當細小的緣故，要想將其有效收集，按照我國現有的技術情況來看，有一定的難度存在。

2.4 高爐噴吹廢塑料

關于高爐噴吹廢塑料技術的研究，德國早在20世紀90年代末期便開始了研究，而在德國深入推進的研究工作下，不但成功研制了各類施工設備，同時也在一定程度上完善了該技術。近年來，有關此方面的研究實驗數量十分多，收獲了十分顯著的成果。多數廢舊塑料所生產的能源中，不可被利用的僅有約20%，剩余高達80%的部分皆可充分進行利用。高爐煉鐵技術中，廢舊塑料能夠完美的取代原本的材料，因此通過廢舊塑料的運用，能夠為其能源供應提供保障。

3 高爐噴吹煉鐵技術的具體優化方法

3.1 高爐粒煤噴吹技術

關于高爐粒煤噴吹技術的應用來看，美國、英國及法國等早已涉足該領域，相對于粉煤而言，噴吹粒煤技術有點主要包含下述幾點：其一，具有安全且可靠的制粉噴吹系統。粒煤的顆粒遠比粉煤更大，且單位體積表面積更小，所以爆炸、起火等危險事故的發生率十分低，在安全性方面更為顯著；其二，能源節省。制備粒煤僅需要消耗制備粉煤電耗的約25%，同時制備粒煤時煙氣入磨溫度400℃，相對于制備粉煤時的煙氣入磨溫度而言遠遠超出，所以干燥器用量小，也不會消耗太多煤氣；其三，每種適應范圍極廣。粒煤噴吹依據原則來看，適用于任何媒。結合煤的獲取途徑及噴吹技術等因素，企業可合理進行噴吹煤的選擇；其四，制粉工藝簡便，無需太大投資。制粉系統生產能力為100t/h時，粒煤制粉設備僅達到粉煤投資的約30%，有關制粉系統設備的投資方面，能夠顯著節??；其五，經濟效益顯著。結合萊鋼生產實際情況中有關噴吹粒煤與粉煤經濟對比數據得知，噴吹粒煤運行費用與噴吹粉煤相比，實現了9.8元/t的減少。結合大量實踐得知，該技術具有極高的推廣價值，噴吹粉煤企業可以適當放寬煤粉粒度的控制力度，以便將生產成本更大限度減少。

3.2 合理配煤

我國高爐煉鐵生產技術中，合理進行煤炭燃料的配置，可在為其生產質量提供保障的基礎上，將資金方面的小號最大限度減少，同時還能幫助相關人員對各類煤炭的特點深入了解，從而調整出針對性更優異的燃料比例，高爐性能因此能夠符合相應要求。為了達成進一步減少能源消耗的目的，企業在煤炭選擇方面應當予以高度重視。要想保證質量，并以一定范圍合理控制投入資金，就必須選擇包含褐煤在內的具有優越性價比的煤種。之所以如此，是因為褐煤煤化度低、揮發分高、化學反應強、含氧高，在無煙煤中添加褐煤之后，能發揮顯著的助燃效果，進而提高噴吹粉煤燃燒率[3]。同時，關于高爐噴吹用煤工藝要求而言，因灰熔點較高、可磨性較好等，褐煤能將其有效滿足。除開正面因素之外，褐煤的添加也有負面因素存在，例如因水分大、發熱量低的緣故，配入量存在不足。在利弊綜合之后，倘若能將灰分低且穩定的褐煤資源找到，即可常用于配煤之中，因具有價格低廉的優勢，故而降本增效的作用十分顯著。對此，相關人員在具體應用期間，需要結合具體的需求，合理進行煤炭比例的配比，以便企業在資金投入方面能夠減少，并最大限度降低含水量過高問題的影響。

3.3 提高煤粉燃燒效率

現下，高爐噴煤工藝的發展相當成熟，通過控制對噴煤比構成影響的原料條件、操作水平、設備狀況等基礎性因素，使其基本保持穩定，通過風口回旋區煤粉的快速燃燒，可獲取更高的煤比，同時也能達成更佳的高爐冶煉條件。就煤粉燃燒來看，噴入高爐內的煤粉需要在盡可能短的時間內完成燃燒，通過煤粉著火點溫度的降低、燃燒速率及效率的提升，都能將煤粉燃燒盡快完成。于煤粉中適當滲入助燃催化劑之后，可獲取更低的煤粉著火點溫度，這樣一來即可得到更顯著的燃燒速度、效率。高爐噴煤領域中，國內外皆涉及了采用助燃催化劑強化煤粉燃燒的試驗，例如氮氣氣氛和空氣氣流中煤粉的熱分解特性及助燃催化劑添加的影響，結合相關試驗成果得知，處于燃燒條件下的煤粉揮發分的析出量遠比氮氣氣氛下的產率更高，煤粉在燃燒中，固定碳的燃燒與揮發分的析出燃燒并存。不難發現，對高爐噴吹煤粉燃燒中助燃劑催化劑改善燃燒效率的研究，并研發適應于高爐噴吹的粉煤助燃催化劑，意義十分顯著。

4 結語

當前正面臨著化石能源不斷縮減的情況，使得我國鋼鐵市場遭遇了極為嚴峻的挑戰，存在顯著的產能過剩。深入推行的節能減排理念要求背景下，進一步突出了降低煉鋼成本的必要性與重要性，是當前企業在發展歷程中必不可缺的關鍵性階段，這也就要求企業在將燃料改變的同時也要重視煉鋼水平的改善、設備的優化，通過自身或其他企業中廢棄材料的再次利用，促使企業現狀得以改善并將資金投入減少的目的達成，如此一來即可實現資源利用效率的提升，幫助企業獲取更強的競爭力，為自身的健康、穩定及可持續發展奠定基礎。