提高高爐的節能減排水平

高爐大型化是煉鐵生產(chǎn)的必然趨勢。中國爐容4000m3以上的高爐已達20座。不斷提高高爐的節能減排水平具有重要意義。

從節能方面來(lái)講，關(guān)鍵是要最大限度地改善煤氣利用，獲取高的煤氣利用率，降低焦炭消耗。我國高爐煉鐵的燃料比較國外高出50～100kg/t，其重要原因之一是煤氣利用率差。提高煤氣利用率是實(shí)現焦比降低的基礎。根據太鋼的實(shí)踐經(jīng)驗和研究成果，要達到煤氣利用率穩定在50%以上的目標，可以從以下幾個(gè)方面入手。

一，調整高爐的礦石批重和提高高爐的礦焦比。只要在爐況可接受的情況下，在同樣焦炭負荷下可適當擴大礦批來(lái)增加焦層厚度。

二，爐頂溫度穩定在150～180°C為宜，若是使用濕熄焦還應該低20～30°C，若爐頂溫度超過(guò)200°C，則煤氣的熱能利用率不高。

三，將透氣性指數K值控制在適宜范圍。透氣性指數K值相對較低時(shí)煤氣利用率較高，所以，在一定的焦炭負荷下，維持爐內透氣性指數K值在恰當范圍內運行對穩定煤氣利用率至關(guān)重要。

太鋼近年來(lái)的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗表明，在大型高爐煤氣流穩定性和煤氣利用率還未達到一定水平的情況下，不應采取強制加風(fēng)和加富氧量的措施來(lái)增加產(chǎn)量，而是要通過(guò)調整焦炭負荷或裝料制度來(lái)首先保持煤氣流的穩定，才能追求強化冶煉及改善技術(shù)經(jīng)濟指標。另外，保持高爐中心通路非常重要。高爐越大，中心越重要;但中心集中加焦炭一般不可取。中心高溫區域不能過(guò)寬，如過(guò)寬則煤氣利用率變差，浪費高爐燃料;中心高溫區域窄一些，既可保持高爐順行又能節約燃料。

從減排方面來(lái)講，據估算，目前我國大中型鋼鐵企業(yè)平均CO2排放量為每噸鐵1605kg，比德國高爐多116kg。這說(shuō)明我國高爐CO2減排還具有相當大的空間。減排的關(guān)鍵在于降低高爐燃料比。通過(guò)降低高爐燃料比來(lái)降低高爐還原劑的消耗，從而提高高爐有效利用系數。低燃料比操作的方法包括：爐身冶煉效率的改善;金屬化爐料的裝入量;減少高爐爐身下部熱損失等等。值得注意的是，采用預還原燒結礦和焦炭，包括金屬化礦石作為一種新的爐料來(lái)降低高爐還原劑用量是一項減少CO2排放的新思路。這種新工藝流程的特點(diǎn)是造塊和部分還原過(guò)程同時(shí)完成，用外覆一層焦粉的含碳鐵礦粉顆粒作為原料，裝到燒結機上，造塊和部分還原在燒結機上同時(shí)進(jìn)行。估計目標預還原燒結礦的還原度超過(guò)40%。利用外覆焦炭顆粒產(chǎn)生能源，內部顆粒直接還原產(chǎn)生CO氣體。由于間接的氣-固還原反應，總碳耗比目前高爐要低。從大的布局來(lái)看，加快鋼鐵工業(yè)結構調整和優(yōu)化至關(guān)重要。據統計，有效容積小于300m3的高爐平均能耗比1000m3以上的高爐要高20%左右，用容積大的高爐替代小高爐，增加煤比，提高風(fēng)溫會(huì )帶來(lái)焦比的降低和CO2排放量的減少。因此，在我國目前條件下，淘汰落后鋼鐵產(chǎn)能勢在必行。