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高炉炉料质量与结构对炼铁的影响摘要：炼铁工序的成本控制是否科学、合理将直接影响整个企业的效益和竞争力。
在生铁成本中原、燃料占很大比重，精料和炼铁成本的关系密切。
本文分析了影响入炉原、燃料质量的主要因素及其对高炉炼铁的影响，探讨了当前资源环境条件下比较合理的炉料结构形式。
得出如下结论：要以“精料方针”为原则，制定出有利于高炉冶炼的炉料质量指标；在条件允许的情况下首先要保证入炉原料的品位要高；不断探索出提高炉料冶金性能的方法措施或工艺，为高炉提供具有良好冶金性能的优质原、燃料；结合高炉炼铁的铁矿资源和生产工艺特点，综合评价分析，采用科学合理的炉料结构进行生产。
关键词：高炉炼铁；品位；成分；冶金性能；炉料结构0引言我国钢铁工业近年来高速发展，我国粗钢产量还是要占全球粗钢产量的将近一半，为国民经济发展做出了重要的贡献。
高炉炼铁主导现代炼铁工艺，高炉炼铁系统的能耗占钢铁生产能耗的70%以上，如何在高炉炼铁生产中降低燃耗、节约成本，已是现代钢铁企业十分关注的重大课题。
而高炉炼铁生产指标的改善和技术进步主要是基于含铁炉料质量的改善与高炉炉料结构的合理化，所以研究掌握影响高炉炉料质量的因素与合理的炉料结构对降低炼铁成本具有十分重要的意义。
国内外高炉炼铁实践同样说明：炉料结构影响生铁产量和焦比，对高炉炼铁成本的影响起主导作用。
因此，研究高炉合理炉料结构具有重要的现实意义和实用价值。
高炉生产所用含铁炉料包括烧结矿、球团矿和块矿，国内外高炉炼铁的炉料结构没有固定的模式，每个高炉都是根据本企业所能获得自然资源的条件（品级和价格）、铁矿石的冶金性能、物理性能、化学成分以及高炉炼铁成本等因素来选择合适的炉料结构。
所以，在高炉投产以前或炉料发生变化时，都要对高炉炉料结构进行优化。
高炉炉料结构优化不仅包括对含铁炉料搭配模式的优化，还应该包括各种含铁炉料自身性能的优化。
1原、燃料质量影响高炉炼铁的因素主要有两方面：原、燃料质量水平对高炉炼铁生产的影响率在70%左右；操作水平、设备、管理、外界因素等占30%。
高炉用料结构优化设计何安政，徐鸣( 江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司, 江苏淮安223002)摘要: 介绍了江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司高炉实际用料结构。
运用成本分析方法对不同品位、不同价格的矿及使用比例进行测算, 提出了低成本高炉用料结构优化方案。
实践表明, 合理使用品位稍低、价格低的原料, 可实现低成本采购、低成本配料、低成本炼铁的目的。
关键词:用料结构。
成本分析。
优化设计引言江苏沙钢集团淮钢特钢有限公司(以下简称“淮钢特钢”)炼铁厂是公司长流程生产线的龙头。
铁水在公司生产流程中所占成本比重约70%左右。
因此,研究如何进一步降低铁水制造成本, 对提高淮钢特钢钢材产品的市场竞争力、提高经济效益有着重要意义。
淮钢特钢由于自产烧结矿、球团矿不足, 高炉还需要外购约10%～20% 比例的高价球团矿、块矿。
如果能降低这一部分外购矿的采购、用料成本, 则可有效降低生铁成本。
1高炉实际用料结构淮钢特钢2010 年5 月份高炉实际用料结构及价格如表1 所示。
由表1 可以看出, 高炉用料结构比较复杂, 外购矿使用比例近15%, 仅入炉的球团矿就有三种, 品位、价格差别较大。
该用料结构过多的考虑了高炉指标的改善, 但没有考虑其经济性, 不同品位、不同价格的矿使用比例缺乏合理性。
2用料结构优化设计按照“价格低, 多用。
价格高, 少用或不用”的原则, 重新对用料结构进行模拟设计: ( 1) 挖掘生产潜力, 提高自产矿的使用比例至90% : 即烧结矿使用比例75%、自产球团矿使用比例15% , 不足部分用价格相对比较便宜的外购沿江球团矿弥补。
(2)减少外购矿的使用比例至10% , 高价格的进口生矿、进口球团矿价格最高, 完全不用, 使用一部分价格比较便宜的国产沿江球团矿。
(3)起护炉作用的钒钛矿用量不变。
模拟低成本用料结构如表2 所示。
3对比分析3. 1技经指标变化2 种炉料结构高炉主要技经指标计算结果如表3 所示。
由表3 可以看出, 模拟低成本用料结构入炉品位、矿比、干焦比等指标均较差。
新钢10#高炉优化炉料结构的生产实践0 概况新钢10#高炉（2500m3）于2009年11月10日投产，在高炉投产后的生产中过程中，10#高炉通过采用优质精料，大风量、高风温、高顶压、高富氧、高煤比、高冶强以及计算机控制一系列等炼铁新技术，自投产以来经济技术指标曾取得较好的成绩。
但受钢铁行业产能过剩影响，钢铁企业间的竞争日趋激烈。
为提升企业竞争力，新钢从降低吨铁成本出发，尽可能的降低高炉原料的入炉品位。
进入2010年以来，10#高炉入炉品位基本维持在53.2%～54.7%。
随着10#高炉入炉品位的下降，10#高炉炉况的稳定性逐步变差，对炉外的各种干扰，10#高炉炉况波动变化表现十分敏感，经常因压差高而被迫减风、减氧、甚至慢风作业，同时由于10#高炉抗炉况波动性差，导致10#高炉的各项经济技术指标大幅下降。
1 高炉优化炉料结构所采取的操作措施针对目前的10#高炉原燃条件恶化及高炉操作管理中存在的不足，今年元月开始，在10#高炉实行合理优化炉料结构的操作尝试。
1.1 “精料”观念1.1.1稳步提高原燃料质量，持续优化炉料结构，结合新钢地理受限等先天不足条件，不断提高自产焦炭质量，在煤比不断提高的同时，进一步提高焦炭在炉中“骨架”作用。
1.1.2强化槽下对入炉原燃料的控制与管理，主要加强对入炉原燃料输送过程各焦炭种类和矿石种类对应入仓和原燃料质量异常管理及检查，严格控制影响入炉矿石、焦炭质量及水分等参数的跟踪。
比如：筛网是否破坏，是否有大块的矿石焦炭漏出，筛网是否要更换，返矿中矿焦的比例多少。
1.2 优化焦炭使用配比目前10#高炉使用的焦炭主要有三种，即：6m焦、4.3m焦和外购焦（主要为新昌南焦和赵城焦），各焦炭具体成分如表1。
10#高炉6m焦分别放在21#、23#、25#仓；4.3m焦放在22# 、24#仓；26#仓位外购焦，三种焦炭按一定比例往炉内拉料，当其中有一种或两种以上焦炭成分及冶金性能发生变化时，所在仓的焦炭应用量减少，防止焦炭成分波动带来炉温及炉况的大波动。
高炉燃料结构如何优化？来源：重点推荐2013-09-05低成本与高产顺行兼得高炉燃料结构如何优化？高炉的燃料结构包括焦炭、焦丁和喷吹燃料（煤粉、天然气、重油、焦炉煤气、废塑料、废轮胎等）。
我国和亚洲大多数国家及欧盟国家以喷吹煤粉为主，近20年来国内外高炉通过增大喷吹燃料量、尽量减少焦比的途径降低高炉燃料成本，但随着高炉炉容的扩大和喷吹比提高，焦炭作为透气、透液骨架的作用更加突出。
受世界优质焦煤、肥煤资源的制约和2008年以来经济危机的影响，焦炭质量和入炉铁矿品位普遍呈下行态势，又制约了4000m3以上大型高炉的喷煤比提高。
如何既实现较低的燃料比和较低的燃料成本，又确保高炉顺行高产？这须要重新优化设计高炉的燃料结构，并配套相应的使用方法和设备。
不同区域燃料消耗行为有别在高炉中、上部块状带，需要焦炭的高反应性提供气体还原剂，而在高炉下部软融带及以下区域，需要焦炭的高反应后强度、较大粒度和较低的反应性来维持透气、透液性。
对于焦炭反应性而言，高炉的上部和下部要求是矛盾的。
入炉焦炭中包括一部分高反应性焦炭时，与未燃煤粉作用类似，煤气中的CO2会优先与高反应性焦炭和未燃煤粉发生熔损气化反应，使层装大块焦炭减少与CO2的熔损气化数量和粒度衰减，从而起到保护层装大块焦炭的作用，确保层装大块焦炭到达炉腹和炉缸时，仍保持足够高的热强度和粒度，改善死焦堆的透气透液性。
在软融带及以下区域，浮氏体和其他难还原元素的直接还原都需要碳素消耗，主要取决于直接还原度的大小，与焦炭的反应性高低关系不大。
因此，炉顶入炉的高反应性焦炭或块状无烟煤的极限数量，为料线至风口间碳素熔损反应量和直接还原消耗量加铁水渗碳量，减去未燃煤粉数量。
风口煤粉碳素燃烧率为80%，假设20%左右的挥发分全部燃烧气化，在180kg/t煤比、510kg/t燃料比条件下，合计约有40%（165kg/t）的未燃碳素，剔除25kg/t煤粉中的未燃碳，则焦炭中的碳素约有140kg/t通过熔损反应和直接还原气化及渗碳，即炉顶允许装入的高反应性焦炭或块状无烟煤的极限碳素量为140kg/t，按86%的固定碳折算高反应性焦炭比最大值为163kg/t。
