八钢C 高炉提高喷煤比的现状和待解决的问题探讨

潘军龙

摘 要：钢铁行业因能源消耗大，造成制造成本高，必须降低工序能耗才能盈利。生铁成本（原料、燃料、材料、动力、人工等费用）在工艺吨铁工序能耗中最主要体现在喷煤比上。本文对八钢公司C高炉喷煤比提升进行探讨，提出工艺及设备改进技术措施。

关键词：高炉;喷煤比

1 前言

八一钢铁受资源、市场环境的限制，高炉使用M40<82%的外购焦炭达到40～50%，其余为M40>88%的自产干熄焦。此用焦结构下C高炉（2500 m³）2019年平均煤比102.3 kg/t·铁，2020年4～6月平均煤比是：120.56kg/ t·铁。创造出八钢炼铁历史中煤比最长时间的最高记录。本文主要阐述C 高炉喷煤比上升18kg/t·铁所采用的技术措施。

2 高炉炼铁燃料使用情况

下表列出同样地理条件下全国同级部分炉容高炉的指标对比情况。

高爐炼铁煤比突破250 kg/t·铁，燃料比控制在500 kg/t·铁是全球目标。且按照上表通过对标可知，八一钢铁C高炉煤比等经济指标处于行业下游水平，在同级别炉容高炉的对比中，煤比相差本钢50.69 kg/t·铁。因此，C高炉煤比仍存在较大的提升空间。第一阶段目标对标承德钢铁，计划提升煤比15kg/t·铁。

制定计划后，2020年C高炉结束中修，通过调整内部操作制度、提高风速、喷煤管路改造和输送相改善等措施提升煤比。

3 提高高炉喷煤率的技术问题和解决方法

3.1 计算高炉适宜的喷煤量

八钢高炉炼铁应该遵循“低耗、高产、优质、长寿和高效益”的基本经济原则，在区域原燃料资源不支持的情况下，不应该刻意追求太高的利用系数，可以维持与原燃料等冶炼条件相适应的冶炼强度，通过降低燃料比提高产量，保证质量，仅将低成本作为钢铁联合企业的中炼铁工序的生产经营目标。

3.2 煤粉质量

八钢公司原煤质量管理如下表：烟煤：

下表为2020年第一季度高炉煤粉成分：

对比可知使用的煤粉灰分、外水、固定碳、粒度4项均不达标。成为浓相输送的限制因素。喷吹煤粉使用企业最易于获得的当地煤炭，但是要达到喷吹量150～200Kg/t时，还需要提高煤粉喷吹的工艺性能，主要有：

①煤粉的灰分与硫要低于焦炭。②煤粉的胶质层要薄Y < 10mm，灰熔点要高于1500℃，防止喷吹时堵煤枪口和风口小套，③着火温度要低和反应性要高，以提高煤粉的燃烧率和在炉内消化。④煤粉的流动性要好，便于输送，不因输送困难而影响喷煤量。⑤煤的可磨性要好，降低制粉成本。单一煤种难于满足上述工艺性能的需要，现在高炉上常采用混合煤，即将无烟煤和烟煤按一定比例制取挥发分20%±2%的混合煤。

3.3 喷煤设备

C高炉现使用喷煤设施为并罐直接喷吹，总管加分配器。既可降低喷煤系统的能耗和造价，又可提高系统生产的可靠性和调节的灵活性等。但是存在的问题是：①在使用总管加分配器的工艺流程时，要采取措施使分配器支管到每个风口的距离相等，或采用亚音速控制器，使喷吹均匀， 避免脉动和个别风口喷入煤粉过多，造成局部燃烧不好，产生大量未燃煤粉。②并罐喷吹倒罐后瞬时煤量波动大，最高时超出设定值20kg/t，最低时降低到4 kg/t，甚至停煤。③煤粉粒度不均匀，水分波动大，有时易粘结，造成堵枪。

3.4 设备改进

解决煤粉的流速和燃烧问题，可以在粒度细化的基础上进行浓相输送技术和增设仰角分配器，使流速降低至25m/s以下，延长燃烧时间，提高喷吹率。

3.5 浓相输送

浓相输送的重点在于：①稳定喷吹气源，是喷气压力在整个喷吹过程中稳定在0.8MPa左右。②通过增加喷吹罐补气流化装置，缩短喷吹罐补气时间，减少压力在喷吹过程中的波动频率，保证瞬时煤量相对平稳，A#喷煤使用的锥段流化阀使用过程中常损坏，建议按照固定周期更换。③使用高效混合器，使喷吹罐的出口压力和喷罐压力降低，使煤粉和喷吹气体更好的混合，使固气比提高并稳定在10kg/m3的范围内。（固气比大于35 kg/ m3，才能称之为浓相输送）

3.6 仰角分配器应用

将第一个分喷器的孔道缩小一倍，在高炉炉台上增设6个扬角分配器，每个分配器吹送5个风口，形成两次分配，在堵枪时容易控制。而且提高了精度，避免了煤粉高速输送时的震动，较少对分配器芯的磨损，提高使用寿命。

结语

提高喷煤比是降低炼铁生产成本的有效途径。通过理论研究和生产实践认为喷吹工艺及高炉操作（均匀喷吹，风口间喷煤量的差别应控制在50%以下，彻底消除脉冲式喷煤，防止喘振）等问题。同时，不能一味盲目地追求高喷煤比，应根据高炉各自的条件，努力寻求最适宜的喷煤量， 以达到低耗、高产、优质、长寿和高效益的目的。

参考文献：

[1]王宏启，王明海.高炉炼铁设备[J].2008，（4）：202-207.

[2]王明海.炼铁原理及工艺[J].2005，（7）：192-195，205-211.