高炉强化冶炼论文:钢铁企业中的高炉强化冶炼探讨
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高炉强化冶炼论文:钢铁企业中的高炉强化冶炼探讨
摘要高炉强化冶炼是近年炼铁生产发展的主要任务,高
炉要获得“优质、高产、低耗、长寿”,必须强化冶炼。本
文从高炉强化冶炼的意义入手,指出我国高炉强化冶炼的几
项主要措施。
关键词高炉强化冶炼;意义;措施
高炉强化冶炼,是指使高炉生产达到高产、优质、低耗
的一系列技术措施,主要是通过采用精料、大风量、高风温、
高顶压、低硅冶炼、提高喷煤比和富氧率及强化高炉操作管
理等手段。炉强化冶炼是决定炼铁生产系统及高炉操作状态
的重要指标,是一项重大的节能增产技术,既可降低高炉燃
料比,又可提高利用系数,也可减少炼钢熔剂消耗,缩短炼
钢冶炼时间,降低工序能耗,是炼铁生产技术现代化的一项
重要内容。随着高炉冶炼技术的不断革新进步,能源和资源
的日益紧张和短缺,高炉强化冶炼技术越来越受到倍加重
视。
1高炉强化冶炼的意义
高炉强化冶炼是实现高炉增产、节能,是高炉各项冶炼
技术综合合理利用,是增铁降耗的重要途径,是高炉冶炼发
展的趋势。对炼钢来说,优质的炼钢铁水可实现无渣或少渣
冶炼,缩短炼钢冶炼时间,也可减少炼钢熔剂消耗,降低能
耗和费用。强化冶炼是提高高炉利用系数、提高产量、减少
燃料消耗、降低生铁成本、降低工序能耗的重要因素。同时,
也是改善生铁质量的重要途径。高炉强化冶炼技术的应用,
利用系数的提高、焦比和生铁含硅量的降低是炼铁生产水平
的一大进步,是炼铁操作技术的一个新水平,成为近年来引
人注目的一项技术。
铁水是氧气顶吹转炉的主要金属料,占装入量的
70 %-100 %,铁水的化学热与物理热是氧气顶吹转炉炼钢的
主要热源。铁水含硅量直接关系到转炉炼钢的经济技术指
标,是铁钢系统平衡的关键。随着炼钢技术的飞速发展和新
技术的应用,炼钢生产的节奏越来越快,在原燃料供应和资
源日趋紧张的条件下,铁前系统明显能力不足,为了进一步
满足后续生产的需求,增产节焦,节能降耗,高炉强化冶炼
是必然的发展趋势。
2我国高炉强化冶炼的主要措施
最近10年来,国内外高炉强化冶炼技术有了新一的进
展和突破。
为了提高高炉各项生产技术经济指标,降低生铁含硅
量,降低焦比,提高生铁产量,强化冶炼的主要措施可归纳
为以下几个方面。
2.1高炉精料
精料是高炉强化的物质基础;强化高炉冶炼必须把精料
放在首位。随着高炉大型化和自动化以及强化和节能日益提
高的要求,更需要把精料工作做到“精益求精”,保证高炉
强化和大喷煤的必要条件,是获得好的生产技术经济指标和
提高企业经济效益的基础。近年来我国高炉入炉品位不断提
高。
2.2采用高压操作
炉顶煤气压力越高,越不利于硅的还原。因此,高压操
作有利于冶炼低硅生铁。在高炉的净煤气管道上设置调压阀
组,依据阀组阀门关闭的程度来升高和调控炉顶压力,一般
认为高炉炉顶压力为0.03 mpa以上,叫高压操作。目前高
压操作在我国已经非常普遍。随着炉顶压力提高,高炉冶炼
进程和炉前工作节奏加快,必须采取一系列适应措施,才能
保证高压操作顺利进行。各高炉由于冶炼条件和操作指导方
针不同,高压实际增产效果差别很大。
2.3高风温
提高风温的直观效果是降低焦比。其根本原因在于:鼓
风带入的物理热能够有效地代替部分焦炭的燃烧热。因为提
高风温后焦比降低,炉顶温度降低,煤气带走的热量减少,
单位生铁热损失亦减少,故热风带入的物理热在高炉下部高
温区能全部被利用,而焦炭燃烧后供给的热量只有一部分被
利用,另一部分则为煤气带出高炉或成为热损失。因此提高
风温带入的热量同焦炭燃烧提供的热量是不等价的,它比焦
炭燃烧热更可贵。高风温还可收到提高炉缸温度,稳定生铁
质量,提高喷吹燃料效率,有利于间接还原,改善煤气能量
利用等效果。
2.4低硅冶炼技术
控制还原温度,控制风口前理论燃烧温度,影响理论燃
烧温度的主要因素有:风温、富氧、喷煤。提高风温和富氧
鼓风虽然有促使炉缸温度升高,但由于使焦比降低和使软熔
带下移,又有抑制硅还原和的作用,同时富氧鼓风使煤气中
co分压pco升高,在一定程度上也起到抑制硅还原的作用。
所以提高风温和富氧鼓风不仅有利于冶炼高温生铁,而且也
有利于冶炼低硅生铁。风温和富氧是增加产量和降低焦比的
有效措施。煤量少时,不宜使用太多的富氧和干风温,否则
会导致炉况难行,但是也不能过低,否则会导致炉缸工作恶
化。炉富氧鼓风是提高产量和提高喷吹量降低焦比以提高综
合经济效益的重要措施,因此富氧鼓风得到了
2.5喷吹燃料
喷吹燃料,尤其是喷吹天然气和重油,由于可以大幅度
降低焦比和渣量,降低燃烧温度。同时,炉缸内活跃,高炉
的硫负荷低,生铁成分波动小,所以,喷吹燃料有利于冶炼
低硅生铁。高炉喷吹燃料现在主要喷吹煤粉,喷煤已成为炼
铁系统工艺结构优化、能源结构变化的核心,它的发展增强
了高炉炼铁工艺与新型非高炉炼铁工艺竞争的力量,缓解了
炼铁生产受到资源、投资、成本、能源、环境、运输等多方
面限制的压力,奠定了继续发展喷煤的基础。
2.6富氧和综合鼓风
提高风温和富氧鼓风虽然有促使炉缸温度升高,促进硅
还原的作用,但由于使焦比降低和使软熔带下移,又有抑制
硅还原降低的作用,所以,提高风温和富氧鼓风不仅有利于
冶炼高温生铁,而且也有利于冶炼低硅生铁。高炉富氧鼓风
是提高产量和提高喷吹量降低焦比以提高综合经济效益的
重要措施,因此富氧鼓风得到了国内外高炉普遍应用。
综上所述,一切有利于改善高炉冶炼条件的途径和措
施,均有利于节能降耗,增产节焦,提高高炉各项技术经济
指标,实现高炉强化冶炼的目的。
参考文献
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[3]焦玉彬,谷有为,刘勇,等.泰钢2#高炉强化冶炼实践
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作者简介
吕志敏(1982—),男,大学本科,钢铁冶金专业,河
北钢铁集团宣钢炼铁厂,助理工程师。