高爐噴吹煤粉是煉鐵系統結構優化的中心環節,是國內外高爐煉鐵技術發展的大趨勢,也是上世紀我國鋼鐵工業發展的三大重要技術路線之一,也是降低煉鐵成本的重要手段。所以,我們應當努力提高噴煤比。提高噴煤比的技術措施是:保證爐缸熱量充沛,使用高風溫,提高爐料鐵品位(降低噸鐵渣量),進行脫濕和富氧鼓風,提高爐料透氣性和高爐操作水平,優選煤種,均勻噴吹,改善煤粉燃燒條件等。
高爐噴煤的重大意義
(1)減少煉焦過程對環境的污染。高爐噴煤代替焦炭,就減少了高爐煉鐵對焦炭的需求,就可以使焦爐少生產焦炭。焦爐少生產焦炭或少建焦爐,就可以減少煉焦過程對環境的污染。
(2)緩解我國主焦煤的短缺,優化煉鐵系統用能結構。煉焦配煤一般需要配50%以上的主焦煤,以滿足高爐煉鐵對焦炭質量方面的要求。噴吹煤粉的煤種廣泛,可以不使用主焦煤。這就緩解了我國主焦煤的短缺,同時也降低了煉鐵系統的購煤成本。
(3)高爐噴煤可以實現結構節能。2015年我國重點鋼鐵企業焦化工序能耗為99.66kgce/t,噴煤的制粉和噴吹所需的能耗在20~35kgce/t。高爐每噴吹1t煤粉,就可以產生煉鐵系統用能結構節約64~79kgce/t左右的效果。
(4)高爐噴煤可降低煉鐵系統的投資。據統計,國外建設噴煤車間的投資是焦化廠單位投資的25%~30%,轉換為冶金焦的單位投資是30%~40%;中國噴煤車間的單位投資是焦化廠建設單位投資的12%~16%,為冶金焦部分投資的15%~20%。所以,在新建和擴容高爐時,建設或擴建噴煤車間必須同步實施,這樣會有較大的經濟效益。
(5)煤粉代替焦炭會有巨大的經濟效益。2019年5月份,煉焦煤加權平均采購成本為629.13元/t,噴吹煤采購成本為517.67元/t,冶金焦炭為902,10元/t;冶金焦炭和煤粉的每噸價差在384.43元。一個年產400萬t的煉鐵企業,如果噴煤比在130kg/t,就可以年噴吹52萬t煤粉,代替的等量的焦炭,可以產生年降低1537.72萬元的煉鐵成本。
(6)提高企業勞動生產率,降低生產運行費。噴煤車間的員工人數和生產運行費用要比焦化廠少得多,這樣就可以產生因高爐噴煤而提高鋼鐵企業勞動生產率、障低生產運行費用的效果。
(7)多噴煤,允許高爐使用高風溫。沒有噴煤的高爐一般可以使用1000~1050℃風溫。如太高了,會造成風口理論燃燒溫度過高,硅還原高,高爐難以操作。所以,高爐剛開爐時用不上高風溫。
我國高爐噴煤水平現狀
我國高爐噴煤水平與先進水平尚有較大差距,的高爐噴煤比是266kg/t,寶鋼也曾達到過260kg/t的水平。先進水平的噴煤比為180~200kg/t。目前,新建大于2000立方米的高爐設計噴煤比均要大于180 kg/t, 4000立方米以上的高爐設計噴煤比均要大于200 kg/t。
《中國鋼鐵工業科學與技術發展指南(2011~2020年)》中提出了高爐噴煤指標:2011~2020年全國重點鋼鐵企業大于2500m³高爐噴煤量≥160~200kg/t,大于1000m³高爐噴煤量≥140kg/t,使用30%以上多金屬難選復合礦冶煉的高爐噴煤量≥140kg/t。
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