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摘 要：高炉通过优化上下部调剂，稳定煤气流分布，控制合理的操作参数等手段，不断提升冶炼水平，降低成本，实现节能减排。
关键词：高炉；强化冶炼；焦比
1 概述
随着新《环保法》的颁布实施，钢铁产业节能减排的工作显得尤为重要，特别是炼铁系统，由于炼铁系统的能耗占钢铁联合企业总能耗的70%左右。因此，从源头抓起，降低高炉炼铁燃料比，做好节能减排有着重大意义。
2 降低炼铁焦比是进一步提高高炉利用系数的正确途径
从理论上来说：高炉利用系数=冶炼强度÷焦比。也就是说，进一步提高利用系数有两个办法。一个是提高冶炼强度，另一个是降低焦比。我国中小高炉实现高利用系数主要是采用提高冶炼强度的办法。采用配备大风机，大风量操纵高炉，进行高冶炼强度生产，来实现高利用系数。目前大型高炉吨铁所消耗的风量在1200m3以下，而一些小高炉的吨铁风耗是在1400m3左右，甚至有大于1500m3的现象。燃烧1kg标准煤要2.5m3的风，鼓风机产生1m3风要消耗0.85kg标准煤。大风量，高冶炼强度操作的高炉，焦比就要升高。所以说小高炉的燃料比要比大高炉高30～50kg。钢铁产业要实现节能减排，在降低炼铁焦比上下功夫可谓是一条途径。
3 降低焦比的技术措施
3.1 贯彻精料方针
炼铁精料技术的内容是：高、熟、稳、均、小、净、少、好八个方面，每个方面均有具体的要求。八个方面相互有因果关系，与高炉操作也有密切的关联。高炉生产是个系统工程。提高入炉矿品位是精料的核心。
铁矿石品位是指铁矿石的含铁量，是评价铁矿石质量的主要指标。铁矿石含铁量高有利于降低焦比和提高产量。根据生产经验证实，矿石品位提高1%，焦比降低2%，产量提高3%。铁矿石还原性是指铁矿石被还原性气体CO或H2还原的难易程度， 也是其质量的主要指标。铁矿石的还原性好，有利于焦比降低 ，但只有直接还原与间接还原在适宜的比例范围内，维持适宜的直接还原度Rd，才能降低焦比。实践证明适宜的直接还原度为0.2～0.3。
铁矿石品位提高的方法
提高铁矿石的含铁量，减少脉石成分，溶剂用量和渣量也相应减少，对于富矿，可直接入炉。而对于贫矿，要进行选矿和造块加工处理，即人造富矿。常用重力，磁力或浮游选矿法，在选矿时，根据各矿物物理化学性能的不同，借助各种选矿设备和药剂，将矿石中有用矿物和脉石分离，以使有用矿物富集，矿石品位提高，回收铁有用成分，去除有害杂质。再将各种含铁矿粉配加一定数量的燃料和熔剂，加热到1150℃～1500℃，使其粘结成块矿或者把细磨铁精矿粉或其他铁矿粉料添加剂混合后再加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球。再经过干燥焙烧固结成具有一定强度和冶金性能要求的球型含铁原料，已获得烧结矿块或球团矿块，这样就粒度均匀，微气孔多，强度高，品位高，还原性好，有利于其强化冶炼。
3.2 实现高风温
热风带进高炉炼铁的能量占总能量的16%～19%。热风是廉价的能源，应当充分利用。热风温度升高100℃，可降低炼铁燃料比15～25kg/t，提高风口理论燃烧温度60℃，大约多喷煤30kg/t。高风温会给高炉炼铁带来多方面效应：包括加快风口碳素燃烧，热量主要集中于炉缸，使高温区下移，中温区扩大，有利于间接还原发展，直接还原度降低，所以应当努力进一步提高风温。
3.3 进行脱湿鼓风
将鼓风湿度降至6g/m3并保持稳定会有提高产量，降低焦比的效果。湿度降低1%，可降焦比0.9%，增加产量3.2%。鼓风湿度降低1g/m3，风口前燃烧温度可提高5～6℃，可大约多喷煤粉1.5～2.0kg/t。对于暂时不能喷煤的高炉来说，假如要使用高风温，可以通过加湿鼓风，将高风温用上，既可以提高生铁产量，又有降低焦比的作用。因加湿1%鼓风，会使焦比升高4～5kg/t，但是风温升高100℃，下降焦比25kg/t，两数相加后，仍有降低20kg/t焦比的作用。
3.4 冶炼强度的影响
生产实践表明，高炉冶炼强度在低于1.05t/m3·d时，提高冶炼强度是可以降低燃料比。但是在冶炼强度大于1.05t/m3·d时，提高冶炼强度是会使燃烧比升高，而且在冶炼强度大于1.15t/m3·d时以上，提高冶炼强度，会使燃烧比大幅度升高。所以说，控制冶炼强度在1.05～1.15t/m3·d区间，操作高炉是会得到较低的燃料比。
3.5 提升高炉操作技术
对降低炼铁燃料比有较大作用的高炉操作技术主要是：提高煤气中CO2含量，冶炼低硅铁和提高炉顶煤气压力等方面。
（1） 提高煤气中CO2含量的操作手段主要是进行合理布料，优化煤气流分布，使热风所带有的热量能够充分传递给炉料，增加高炉内铁矿石的间接还原度。煤气中的CO2含量提高0.5%，炼铁燃料比下降10kg/t，炼铁工序能耗会下降8.5kgce/t。铁矿石间接还原是个放热反应，而直接还原是个吸热反应。所以，我们要努力提高铁矿石的间接还原反应。
采用合理的装料制度和送风制度，能够解决煤气流和炉料逆向运动之间的矛盾，煤气流分布均匀合理，会促进高炉生产顺行，有降低燃料比的效果。
采用无料钟炉顶装料设备，可以实现多种形式的布料。小于1000m3高炉的流槽倾角档位数选用5～7个档位；1000m3左右高炉选用8～10个档位；大于2000m3级高炉选用10～12个档位。终究使炉喉煤气曲线形成边沿CO2含量略高于中心的“平峰”式曲线。综合煤气CO2含量是小于1000m3高炉为16%～20%，1000m3左右高炉CO2含量在18%～21%，大于2000m3高炉CO2含量在22%～24%。
采用大批重上料，可以稳定上部煤气流。我们希望焦批的层厚要大于0.5m，宝钢4000m3级高炉焦批大，层厚在800～1000mm。在生产过程中调整焦炭负荷时，最好稳定焦批，调整矿批。以使焦炭层相对稳定，有“透气窗”作用，高炉内煤气流也稳定。当料线提高时，炉料堆尖会向中心移动，有疏松边缘煤气的作用。一般料线选择为1～2m。
为提高料柱的中心部位煤气流顺畅，大型高炉均采用中心加焦的手段。近年来，为提高烧结矿的透气性和还原性，将小焦与烧结矿进行混装，有较好的节焦效果。
高炉操纵的原则之一是要实现煤气在边缘和中心存在“两道煤气流”。高炉煤气曲线呈“展翅”或“喇叭花”型。
（2） 低硅铁冶炼
高炉冶炼低硅铁有较好的经济效益。生铁含Si降低0.1%，可降低炼铁焦比4～5kg/t，生铁产量提高。间接减少了炼钢脱Si的工作量。
（3） 高压操作技术
高炉炉顶煤气压力大于0.03Mpa时，即称为高压。炉顶煤气压力提高10Kpa，高炉可增产约1.9%，焦比约下降3%，有利于冶炼低硅铁。随着顶压的提高，增产的效果会递减。提高顶压之后，高炉的明显反应是促进高炉顺行，波动减少，使铁矿石进行间接还原是向有利方向发展。高压操纵是有利于CO向CO2方向反应，进而有节焦效果。
4 结束语
国际先进水平的炼铁燃料比是在500kg/t以下，领先水平是在450kg/t左右。近几年，年我国重点钢铁企业高炉炉炼铁的燃料比为529kg/t，首钢为464kg/t，宝钢为484kg/t，太钢为491kg/t，武钢为488kg/t，鞍钢为500kg/t，最高的企业达到673 kg/t。这说明，我国已把握了先进的高炉炼铁技术，但是炼铁企业发展不平衡，尚有较大的节能潜力。
关键词：高炉；强化冶炼；焦比
1 概述
随着新《环保法》的颁布实施，钢铁产业节能减排的工作显得尤为重要，特别是炼铁系统，由于炼铁系统的能耗占钢铁联合企业总能耗的70%左右。因此，从源头抓起，降低高炉炼铁燃料比，做好节能减排有着重大意义。
2 降低炼铁焦比是进一步提高高炉利用系数的正确途径
从理论上来说：高炉利用系数=冶炼强度÷焦比。也就是说，进一步提高利用系数有两个办法。一个是提高冶炼强度，另一个是降低焦比。我国中小高炉实现高利用系数主要是采用提高冶炼强度的办法。采用配备大风机，大风量操纵高炉，进行高冶炼强度生产，来实现高利用系数。目前大型高炉吨铁所消耗的风量在1200m3以下，而一些小高炉的吨铁风耗是在1400m3左右，甚至有大于1500m3的现象。燃烧1kg标准煤要2.5m3的风，鼓风机产生1m3风要消耗0.85kg标准煤。大风量，高冶炼强度操作的高炉，焦比就要升高。所以说小高炉的燃料比要比大高炉高30～50kg。钢铁产业要实现节能减排，在降低炼铁焦比上下功夫可谓是一条途径。
3 降低焦比的技术措施
3.1 贯彻精料方针
炼铁精料技术的内容是：高、熟、稳、均、小、净、少、好八个方面，每个方面均有具体的要求。八个方面相互有因果关系，与高炉操作也有密切的关联。高炉生产是个系统工程。提高入炉矿品位是精料的核心。
铁矿石品位是指铁矿石的含铁量，是评价铁矿石质量的主要指标。铁矿石含铁量高有利于降低焦比和提高产量。根据生产经验证实，矿石品位提高1%，焦比降低2%，产量提高3%。铁矿石还原性是指铁矿石被还原性气体CO或H2还原的难易程度， 也是其质量的主要指标。铁矿石的还原性好，有利于焦比降低 ，但只有直接还原与间接还原在适宜的比例范围内，维持适宜的直接还原度Rd，才能降低焦比。实践证明适宜的直接还原度为0.2～0.3。
铁矿石品位提高的方法
提高铁矿石的含铁量，减少脉石成分，溶剂用量和渣量也相应减少，对于富矿，可直接入炉。而对于贫矿，要进行选矿和造块加工处理，即人造富矿。常用重力，磁力或浮游选矿法，在选矿时，根据各矿物物理化学性能的不同，借助各种选矿设备和药剂，将矿石中有用矿物和脉石分离，以使有用矿物富集，矿石品位提高，回收铁有用成分，去除有害杂质。再将各种含铁矿粉配加一定数量的燃料和熔剂，加热到1150℃～1500℃，使其粘结成块矿或者把细磨铁精矿粉或其他铁矿粉料添加剂混合后再加水润湿的条件下，通过造球机滚动成球。再经过干燥焙烧固结成具有一定强度和冶金性能要求的球型含铁原料，已获得烧结矿块或球团矿块，这样就粒度均匀，微气孔多，强度高，品位高，还原性好，有利于其强化冶炼。
3.2 实现高风温
热风带进高炉炼铁的能量占总能量的16%～19%。热风是廉价的能源，应当充分利用。热风温度升高100℃，可降低炼铁燃料比15～25kg/t，提高风口理论燃烧温度60℃，大约多喷煤30kg/t。高风温会给高炉炼铁带来多方面效应：包括加快风口碳素燃烧，热量主要集中于炉缸，使高温区下移，中温区扩大，有利于间接还原发展，直接还原度降低，所以应当努力进一步提高风温。
3.3 进行脱湿鼓风
将鼓风湿度降至6g/m3并保持稳定会有提高产量，降低焦比的效果。湿度降低1%，可降焦比0.9%，增加产量3.2%。鼓风湿度降低1g/m3，风口前燃烧温度可提高5～6℃，可大约多喷煤粉1.5～2.0kg/t。对于暂时不能喷煤的高炉来说，假如要使用高风温，可以通过加湿鼓风，将高风温用上，既可以提高生铁产量，又有降低焦比的作用。因加湿1%鼓风，会使焦比升高4～5kg/t，但是风温升高100℃，下降焦比25kg/t，两数相加后，仍有降低20kg/t焦比的作用。
3.4 冶炼强度的影响
生产实践表明，高炉冶炼强度在低于1.05t/m3·d时，提高冶炼强度是可以降低燃料比。但是在冶炼强度大于1.05t/m3·d时，提高冶炼强度是会使燃烧比升高，而且在冶炼强度大于1.15t/m3·d时以上，提高冶炼强度，会使燃烧比大幅度升高。所以说，控制冶炼强度在1.05～1.15t/m3·d区间，操作高炉是会得到较低的燃料比。
3.5 提升高炉操作技术
对降低炼铁燃料比有较大作用的高炉操作技术主要是：提高煤气中CO2含量，冶炼低硅铁和提高炉顶煤气压力等方面。
（1） 提高煤气中CO2含量的操作手段主要是进行合理布料，优化煤气流分布，使热风所带有的热量能够充分传递给炉料，增加高炉内铁矿石的间接还原度。煤气中的CO2含量提高0.5%，炼铁燃料比下降10kg/t，炼铁工序能耗会下降8.5kgce/t。铁矿石间接还原是个放热反应，而直接还原是个吸热反应。所以，我们要努力提高铁矿石的间接还原反应。
采用合理的装料制度和送风制度，能够解决煤气流和炉料逆向运动之间的矛盾，煤气流分布均匀合理，会促进高炉生产顺行，有降低燃料比的效果。
采用无料钟炉顶装料设备，可以实现多种形式的布料。小于1000m3高炉的流槽倾角档位数选用5～7个档位；1000m3左右高炉选用8～10个档位；大于2000m3级高炉选用10～12个档位。终究使炉喉煤气曲线形成边沿CO2含量略高于中心的“平峰”式曲线。综合煤气CO2含量是小于1000m3高炉为16%～20%，1000m3左右高炉CO2含量在18%～21%，大于2000m3高炉CO2含量在22%～24%。
采用大批重上料，可以稳定上部煤气流。我们希望焦批的层厚要大于0.5m，宝钢4000m3级高炉焦批大，层厚在800～1000mm。在生产过程中调整焦炭负荷时，最好稳定焦批，调整矿批。以使焦炭层相对稳定，有“透气窗”作用，高炉内煤气流也稳定。当料线提高时，炉料堆尖会向中心移动，有疏松边缘煤气的作用。一般料线选择为1～2m。
为提高料柱的中心部位煤气流顺畅，大型高炉均采用中心加焦的手段。近年来，为提高烧结矿的透气性和还原性，将小焦与烧结矿进行混装，有较好的节焦效果。
高炉操纵的原则之一是要实现煤气在边缘和中心存在“两道煤气流”。高炉煤气曲线呈“展翅”或“喇叭花”型。
（2） 低硅铁冶炼
高炉冶炼低硅铁有较好的经济效益。生铁含Si降低0.1%，可降低炼铁焦比4～5kg/t，生铁产量提高。间接减少了炼钢脱Si的工作量。
（3） 高压操作技术
高炉炉顶煤气压力大于0.03Mpa时，即称为高压。炉顶煤气压力提高10Kpa，高炉可增产约1.9%，焦比约下降3%，有利于冶炼低硅铁。随着顶压的提高，增产的效果会递减。提高顶压之后，高炉的明显反应是促进高炉顺行，波动减少，使铁矿石进行间接还原是向有利方向发展。高压操纵是有利于CO向CO2方向反应，进而有节焦效果。
4 结束语
国际先进水平的炼铁燃料比是在500kg/t以下，领先水平是在450kg/t左右。近几年，年我国重点钢铁企业高炉炉炼铁的燃料比为529kg/t，首钢为464kg/t，宝钢为484kg/t，太钢为491kg/t，武钢为488kg/t，鞍钢为500kg/t，最高的企业达到673 kg/t。这说明，我国已把握了先进的高炉炼铁技术，但是炼铁企业发展不平衡，尚有较大的节能潜力。