八鋼C 高爐提高噴煤比的現狀和待解決的問題探討

潘軍龍

摘 要：鋼鐵行業因能源消耗大，造成制造成本高，必須降低工序能耗才能盈利。生鐵成本（原料、燃料、材料、動力、人工等費用）在工藝噸鐵工序能耗中最主要體現在噴煤比上。本文對八鋼公司C高爐噴煤比提升進行探討，提出工藝及設備改進技術措施。

關鍵詞：高爐;噴煤比

1 前言

八一鋼鐵受資源、市場環境的限制，高爐使用M40<82%的外購焦炭達到40～50%，其余為M40>88%的自產干熄焦。此用焦結構下C高爐（2500 m3）2019年平均煤比102.3 kg/t·鐵，2020年4～6月平均煤比是：120.56kg/ t·鐵。創造出八鋼煉鐵歷史中煤比最長時間的最高記錄。本文主要闡述C 高爐噴煤比上升18kg/t·鐵所采用的技術措施。

2 高爐煉鐵燃料使用情況

下表列出同樣地理條件下全國同級部分爐容高爐的指標對比情況。

高爐煉鐵煤比突破250 kg/t·鐵，燃料比控制在500 kg/t·鐵是全球目標。且按照上表通過對標可知，八一鋼鐵C高爐煤比等經濟指標處于行業下游水平，在同級別爐容高爐的對比中，煤比相差本鋼50.69 kg/t·鐵。因此，C高爐煤比仍存在較大的提升空間。第一階段目標對標承德鋼鐵，計劃提升煤比15kg/t·鐵。

制定計劃后，2020年C高爐結束中修，通過調整內部操作制度、提高風速、噴煤管路改造和輸送相改善等措施提升煤比。

3 提高高爐噴煤率的技術問題和解決方法

3.1 計算高爐適宜的噴煤量

八鋼高爐煉鐵應該遵循“低耗、高產、優質、長壽和高效益”的基本經濟原則，在區域原燃料資源不支持的情況下，不應該刻意追求太高的利用系數，可以維持與原燃料等冶煉條件相適應的冶煉強度，通過降低燃料比提高產量，保證質量，僅將低成本作為鋼鐵聯合企業的中煉鐵工序的生產經營目標。

3.2 煤粉質量

八鋼公司原煤質量管理如下表：煙煤：

下表為2020年第一季度高爐煤粉成分：

對比可知使用的煤粉灰分、外水、固定碳、粒度4項均不達標。成為濃相輸送的限制因素。噴吹煤粉使用企業最易于獲得的當地煤炭，但是要達到噴吹量150～200Kg/t時，還需要提高煤粉噴吹的工藝性能，主要有：

①煤粉的灰分與硫要低于焦炭。②煤粉的膠質層要薄Y < 10mm，灰熔點要高于1500℃，防止噴吹時堵煤槍口和風口小套，③著火溫度要低和反應性要高，以提高煤粉的燃燒率和在爐內消化。④煤粉的流動性要好，便于輸送，不因輸送困難而影響噴煤量。⑤煤的可磨性要好，降低制粉成本。單一煤種難于滿足上述工藝性能的需要，現在高爐上常采用混合煤，即將無煙煤和煙煤按一定比例制取揮發分20%±2%的混合煤。

3.3 噴煤設備

C高爐現使用噴煤設施為并罐直接噴吹，總管加分配器。既可降低噴煤系統的能耗和造價，又可提高系統生產的可靠性和調節的靈活性等。但是存在的問題是：①在使用總管加分配器的工藝流程時，要采取措施使分配器支管到每個風口的距離相等，或采用亞音速控制器，使噴吹均勻， 避免脈動和個別風口噴入煤粉過多，造成局部燃燒不好，產生大量未燃煤粉。②并罐噴吹倒罐后瞬時煤量波動大，最高時超出設定值20kg/t，最低時降低到4 kg/t，甚至停煤。③煤粉粒度不均勻，水分波動大，有時易粘結，造成堵槍。

3.4 設備改進

解決煤粉的流速和燃燒問題，可以在粒度細化的基礎上進行濃相輸送技術和增設仰角分配器，使流速降低至25m/s以下，延長燃燒時間，提高噴吹率。

3.5 濃相輸送

濃相輸送的重點在于：①穩定噴吹氣源，是噴氣壓力在整個噴吹過程中穩定在0.8MPa左右。②通過增加噴吹罐補氣流化裝置，縮短噴吹罐補氣時間，減少壓力在噴吹過程中的波動頻率，保證瞬時煤量相對平穩，A#噴煤使用的錐段流化閥使用過程中常損壞，建議按照固定周期更換。③使用高效混合器，使噴吹罐的出口壓力和噴罐壓力降低，使煤粉和噴吹氣體更好的混合，使固氣比提高并穩定在10kg/m3的范圍內。（固氣比大于35 kg/ m3，才能稱之為濃相輸送）

3.6 仰角分配器應用

將第一個分噴器的孔道縮小一倍，在高爐爐臺上增設6個揚角分配器，每個分配器吹送5個風口，形成兩次分配，在堵槍時容易控制。而且提高了精度，避免了煤粉高速輸送時的震動，較少對分配器芯的磨損，提高使用壽命。

結語

提高噴煤比是降低煉鐵生產成本的有效途徑。通過理論研究和生產實踐認為噴吹工藝及高爐操作（均勻噴吹，風口間噴煤量的差別應控制在50%以下，徹底消除脈沖式噴煤，防止喘振）等問題。同時，不能一味盲目地追求高噴煤比，應根據高爐各自的條件，努力尋求最適宜的噴煤量， 以達到低耗、高產、優質、長壽和高效益的目的。

參考文獻：

[1]王宏啟，王明海.高爐煉鐵設備[J].2008，（4）：202-207.

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