高炉炼铁论文范文第四篇：降低高炉炼铁燃料比的实际意义研究
摘要：为了降低由于燃料投入巨大造成经济效益降低的问题，提出降低高炉炼铁燃料比的技术措施研究。分析了现阶段高炉炼铁的热制度基本要求，在此基础上，对降低高炉炼铁燃料比的实际意义进行分析，明确了该研究的价值，并最终提出以燃料质量控制、设备状态管理、控制定位明确、炉腹煤气降低为主的技术措施，通过提高高炉利用率，降低其炼铁燃料比。通过该研究，以此为冶金行业的生产管理以及技术措施改革提供有价值的帮助。
关键词：高炉炼铁；燃料比；控制措施；炉腹煤气量；
随着近些年来科技和技术的不断发展，对于金属的需求量不断增加，但世界上的金属矿产资源是有限的。随着开采程度的不断加深，可利用的金属资源也在不断减少。在此环境下，提高金属的有效利用率是面对这一情况的关键措施之一。利用率不仅仅是在实际使用过程中的材料使用程度加大，同时也要在根源上，也就是炼制过程中提高其炼制出产率。随着对这一技术的不断研究，人们对于炼制燃料的关注程度也逐渐增加。在一般情况下，受金属矿的基本属性影响，对其进行炼制时需要温度在一定范围内实现最大化稳定，以此保证炼制金属的质量和数量。对于这一问题，大多数冶炼企业选择持续的高温加热方式，在燃料上做出了巨大投入，不仅对燃料资源形成了一定的浪费，同时也对企业生产经营产生一定的负担，大量资金用于燃料投入，对于技术建设、企业发展的投入相对较少，这对于企业的长远发展是十分不利的。因此，在保证金属产出质量与数量的前提下，对金属炼制的燃料比进行合理控制是十分必要的，无论是就企业发展而言，还是从社会环境、能源节约角度，其都有着十分重要的意义与价值。
基于此，本文提出降低高炉炼铁燃料比的技术措施研究。以炼铁高炉的热制度为基础，分析了其在生产过程中的特性，并对降低高炉炼铁燃料比的实际意义进行研究，最终提出具体的应用措施。通过该研究，以此为实际的工作提供有价值的参考，为企业发展提供帮助，为环境保护贡献力量，为资源节约创造新空间。
一、炼铁高炉热制度分析
在铁金属冶炼过程中，受金属矿本身特性的影响，需要控制充足而稳定的炉温，这也是保证高炉稳定运行的基本前提，过低或过高的炉温都会导致炉况不顺。高炉在正常生产和低硅冶炼时，处于高燃料比、高利用系数强化冶炼时，对于热制度的控制就显得更为重要，需要确保各个出铁口、炉渣、热量、成分保持均衡、稳定的分布状态。除此之外，对于炉内的操作，通过炉温水平进行合理的调控，满足炉渣热量的流动需求，以此促进和实现炉内良好的温度状态的保持。图1为实际的高炉铁金属冶炼过程。
图1 高炉铁金属冶炼过程
同时，根据Fe-C相图可知，在冶炼过程中，铁水的熔化和凝固都直接受其含碳量和物理温度影响，而铁金属的实际产出偏差大小不对其产生影响。因此，在对高炉炼铁温度进行控制时，将物理温度作为温度状态的参考指标。表1为宣钢3#高炉2020年8月至11月份不同利用程度系数下，高炉的基本运行指标。
表1 高炉不同利用系数下基本运行指标
从表1中可以看出，随着高炉利用系数的提高，其焦比呈现下降趋势，燃料比亦呈现下降趋势，煤比和小焦比变化不大。这表明在相同的冶炼条件下，高炉的利用系数越高其燃料比越低，因此对高炉炼铁燃料比进行控制时，可以从提高高炉利用系数入手，提高燃料的利用率，从而降低燃料比。
二、降低高炉炼铁燃料比的意义
对于现阶段的炼铁产业而言，其投入主要在于原料采购以及加工方面。对于采购方面，其主要受市场需求、供需关系以及国家政策调控影响，主观上企业难以从该方面降低资金投入，但在加工方面，其资金投入主要是由企业的技术、设备、以及自身能力决定的，因此，提高铁金属的加工能力是改善铁金属冶炼企业运营情况的关键手段。降低高炉炼铁的燃料比可以在极大程度上减少对供热原料的采集成本，对于提高经济效益具有极其重要的作用；其次，高炉炼铁加热产生的废气与废水对于环境也有十分不良的影响，虽然现阶段对于重金属企业的排污问题已经开始重视，但仍有部分企业存在异常排污的情况，减少燃料使用可以在一定程度上减少污染物的产出量，对于环境保护也可以起到一定的积极作用，同时也可以减少企业对废弃物的处理成本，提高经济效益；除此之外，高炉炼铁的主要燃料是煤碳。目前对于煤炭资源的开采已经达到了一定的高度，可开采的资源逐渐减少，提高对有限资源的利用率是大势所趋。在此环境下，降低高炉炼铁燃料比与之相契合，可以起到节约煤炭消耗，提高煤炭资源利用率的作用。
综上所述，对于降低高炉炼铁燃料比的研究是十分具有经济价值、环保价值以及社会价值的。
三、高炉炼铁燃料比控制措施
为了实现有效降低高炉炼铁燃料比的目的，本文从可实施角度，对具体的技术措施进行研究，并总结为以燃料质量控制、设备状态控制、燃料比定位控制、高炉煤气量控制为主的实施措施。
（一）提高燃料质量
对高炉炼铁燃料比进行控制的基础是燃料本身具有可靠的燃烧价值。焦炭质量对炉缸工作状态起着关键作用，热态强度差的焦炭，会严重影响炉内焦柱的稳定性和透气性，不利于燃料比降低。因此，要强化高炉和提高利用系数，改善原燃料条件，确保焦炭质量。因此，要确保采购的燃料质量。对于该问题，可以通过以下几个方面进行实际操作：首先，对采购渠道进行筛选，传统冶炼企业对于燃料的采购主要是通过对已知商家进行沟通的方式，选择存在较大的局限性，同时也不利于对采购价格的调整。因此，在以降低燃料比为前提，进行燃料采购时，可以通过开展竞标的方式吸引更多供货商的参与，增加企业的选择范围，将产品质量作为评判标准，对供货商进行筛选，择优合作；其次，要对采购质量进行严格管控，通过抽样检测、批次检验的方式，确保采购燃料质量的稳定性。
（二）加强生产设备管理
生产设备是燃料热量实现有效利用的关键，因此确保设备保持良好的运行性能是降低燃料比的重要手段。生产设备稳定运行作为实现炉温稳定的重要条件，其是建立在设备稳定的基础之上的。对于设备的管理可以从以下几个方面入手：首先，要提高对设备运行参数的监控，一般情况下，受外界环境和炉内气流，气压，温度变化的影响，长期运行的设备会在不同程度上出现异常运行的情况，从而使热能无法被完全转化，降低其利用率。通过加强对设备的管控，以此实现对运行参数的及时调整，降低异常运行时间；除此之外，对于消耗较大的部件，要及时进行更换和检查，避免由于设备问题引起的燃料比异常情况的发生。
（三）制定合理的燃料比定位
在炼铁高炉在日常生产操作中，制定合理的燃料比控制目标是切实实现降低燃料比的基础。保持目标控制的燃料比实际达到的燃料比之间保持一定的关联性，不可盲目地将理想化的目标作为控制目的，而是要不断循序渐进，阶段性地完成最终的控制效果。否则当生产过程中，产量、料速等因素出现大幅变化时，对于实际燃料比的控制结果也将出现大幅回落。在目标执行过程中，对于出现明显偏差的情况，要及时对其原因进行客观分析，根据实际情况，对目标进行合理调整，重新定位燃料比。在具体的定位确定过程中，将操作参数与燃料比之间的关系进行量化处理，提高定位目标的可操作性，同时也提高燃料比控制的精确程度，为长期稳定的燃料比控制提供基础。
（四）降低炉腹煤气量
要实现在维持高炉稳定生产的前提下降低燃料比，除对燃料质量、设备运行、目标定位进行有效控制之外，保证入炉和出炉物质和能量的均衡、稳定是根本。对于此，可以通过降低炉腹煤气量的方式实现，使煤气流在炉内的分布和负荷达到最佳状态，在稳定的下料速度条件下，可以实现炉内热制度的长期稳定，减少由于热损失造成的燃料消耗；同时要加强对炉况的分析，准确判断其发展趋势，并做出有针对性的管理，以此为基础，结合炉况特点，对燃料比进行合理控制，实现炉况的长期稳定顺行，降低燃料比。对于此，可以从以下几个方面进行操作：首先，确保入炉燃料物理和化学成分稳定，风量、富氧量、风温满足炼铁需求；其次，提高炉内燃料与煤气流的接触程度，实现对其化学反应的最大程度催化。在此基础上，对高炉冶炼的燃料比进行有效控制。除此之外，通过控制合理的炉腹煤气量指数，将燃料比应维持较低范围内。高炉要实现对边缘煤气流的稳定控制，保证高炉中心煤气流畅通，并与下部送风制度相适应，来实现煤气利用率的提高和较低的炉顶温度，进而实现低燃料比生产。
四、结束语
铁金属在建筑施工、日常生活中都有着极其广泛的应用，因此对其需求量也是巨大的。在此环境下，铁金属的冶炼工业也是金属冶炼行业中最主要的组成部分之一。对于铁金属炼制燃料比的降低方法进行研究，其带来的积极作用也最为明显，带来的经济和社会效益也最为明显。本文提出了降低高炉炼铁燃料比的技术措施，以期从技术角度对金属炼制燃料投入进行有效控制。通过该研究，为铁金属的炼制工作提供一定参考，同时也为其他冶炼行业的技术改革和创新提供新思路。
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