我國煉鐵技術現狀及對焦炭質量的要求分析

摘 要：近年來，隨著經濟和科技的發展，重工業也獲得迅速的發展，各種大型的生產設備也陸續投入到生產中，而高爐是主要設備之一。高爐對焦炭質量提出越來越高的要求。主焦煤的嚴重緊缺，在很大程度上阻礙了我國高爐大型化的發展進程。我國通過推廣應用干熄焦技術、搗鼓煉焦技術等等，以便于改善我國主焦煤緊缺的現狀，而且滿足高爐的實際需求。

關鍵詞：煉鐵技術;焦炭質量;現狀;要求

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.011

1 我國煉鐵工業的發展現狀

近年來，我國煉鐵工藝發展速度是非常快的，全國范圍內每年鐵產量從3.43億噸上升到5.43億噸，增長幅度達到58.18%。在這幾年里，我國煉鐵生產技術也獲得迅速的發展。2010年的1月到10月全國生鐵產量是4.96億噸，同比2009年增長8.27%，預計2010 生鐵總產量能夠達到6億噸。我國重點鋼鐵企業高爐技術經濟指標如表1所示。

（1）重點鋼鐵企業高爐焦比不斷減少。通常，焦炭粉末超過規定的標準會造成高爐爐料透氣性能變得更差，壓差越來越高，風量不斷減少。因此，在噴射媒粉的時候，必須要嚴格控制其用量。并且隨著焦炭粉末越來越多，也很有可能被高爐煤氣帶到高爐外面，導致其除塵灰中含碳量越來越多，這樣也就使得焦炭的高爐使用期限縮減，焦比上升;焦炭容易分化，會使得高爐缸內焦炭粒度逐漸變小，甚至會有更多的粉末，這會導致高爐缸是不活躍的，直接造成高爐鼓的風吹不會透過爐缸中心，還會導致高爐缸內灰塵易于堆積;很多小型和中型的高爐使用的焦炭量遠遠超出m10。如果出現高爐休風的情況，就難以使風量立即回復，進而發生延長爐況處理時間的現象。[1]也曾經發生過某個小高爐全部使用土焦煉鐵。在高爐休風結束后，就會發生不能吹進風的現象。就是因為焦炭粉化后，缸內每個焦炭之間才不會有足夠的孔隙。

（2）重點鋼鐵企業噴比得到大幅度提升。優化煉鐵系統結構的主要環節是提升高爐噴煤比，這也是全球煉鐵技術發展的主流趨勢。高爐噴吹煤粉是減少煉鐵成本、節省焦炭的主要策略之一，而且能夠優化鋼鐵工業能源結構，使得全國主焦煤資源緊缺的矛盾得到高效及解決。盡量以采用噴煤為主，而不是過多的采用焦炭，這樣就能夠少建立焦爐，以便于不僅減少生產運行費用以及煉鐵系統的投資成本，并且減少焦爐生產過程中對環境產生的污染程度，還可以大幅度的提高鋼鐵企業的核心市場競爭力以及勞動生產率。

（3）重點鋼鐵企業熱風溫度不斷提升。重點鋼鐵企業高爐熱風溫度的是逐年提升，而且增長幅度很大，促使煉鐵焦比的日益下降。[2]熱風溫度在950攝氏度到1050攝氏度之間的時候，溫度升高100攝氏度，可以減少煉鐵焦比15kg/t左右;熱風溫暖度在1050攝氏度到1150攝氏度之間的時候，溫度升高到100攝氏度，能夠減少煉鐵焦比10kg/t左右。減少焦比的最佳方式是嚴格控制高風溫度。

熱風溫度所釋放出的熱量全部都是利用43%的高爐煤氣燃燒完成轉化的，而且大多數鋼鐵企業都包括缸體。所以熱風屬于廉價煉鐵資源的一種，需要進行充分的利用。高爐煉鐵必備的熱量有74%均來自于焦炭燃燒與煤粉，有18%來自于熱風的提供，約有2%是來自于爐料化學熱的提供。因此，煉鐵工作人員必須要重視高風溫能夠降低焦比的功能。

2 高爐煉鐵對焦炭質量的基本要求

（1）焦炭對高爐煉鐵的主要作用。其一，爐料的骨架作用。主要包括提升爐料透氣性、為爐內料柱提供強大的支持。其二，提供冶煉所需要的能量。能夠放熱燃燒，占煉鐵總熱量的37%。其三，對剛開始生成的鐵完成滲碳，生鐵中含碳量控制在2.1%到5.0%之間。其四，填充高爐缸作用。使得高爐缸內變得活躍，提升高爐缸的空間系數，使高爐可以在休風結束后立即恢復正常的爐況。

（2）焦炭在高爐內產生變化。從進入高爐到達到高爐缸，焦炭受到內部因素和外部因素的影響，必須要經受各種機械力學作用，比如：磨損、碰撞以及擠壓等等，還要經受化學作用，比如：渣鐵溶蝕等等。這些作用導致的結果，使得高爐內部的焦炭發生改變。焦炭平均粒度變得更小、強度、氣孔不斷增大，提高反應性。堿金屬會直接破壞焦炭，接近高爐墻的外圍焦炭質量變化程度遠遠大于高爐里面變化程度，主要原因在于其與高爐里面溫度、煤氣流的分布存在緊密聯系。

焦炭從進爐到高爐缸，平均粒度要降低約30%。在上部和中部粒度變化較小，位于軟溶帶的焦炭很有可能出現強烈的反應，粒度變化是非常大的。焦炭質量對自身的變化起到十分重要的作用。《高爐煉鐵工藝設計規范》對高爐焦炭質量的要求如表2所示。

3 結語

總而言之，我國大多數煉鐵企業都受到國家管控，隨著改革開放的不斷發展，煉鐵技術上也產生較大的進步，尤其是聯合企業的自有焦化工程，采取搗鼓煉焦技術，能夠大大的提升焦炭質量，可以減少高爐焦比25kg/t左右。很多煉鐵企業提出，將搗鼓煉焦的焦煤配比不能超出53%。同時，也有部分煉鐵企業高爐配搗固焦是相對較少的，具有顯著的成效。

參考文獻：

[1]王戩.高爐冶煉煉鐵技術工藝及應用研究[J].黑龍江冶金，2016，

36（01）：17-19.

[2]李維國.中國煉鐵技術的發展和當前值得探討的技術問題[J].寶鋼技術，2014（02）：1-17.

作者簡介：徐錚（1990-），男，江蘇連云港人，本科，助理工程師，研究方向：煉鐵。