隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，2012年我國(guó)生鐵年產(chǎn)量已達(dá)6.6億噸，占世界年產(chǎn)量的近60%。這導(dǎo)致一方面礦產(chǎn)資源供應(yīng)日趨緊張，原燃料價(jià)格持續(xù)攀升；另一方面，產(chǎn)能過(guò)剩的矛盾日益突出，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈。鋼鐵企業(yè)利潤(rùn)空間逐步縮小，經(jīng)營(yíng)與發(fā)展形勢(shì)日趨嚴(yán)峻。鋼鐵企業(yè)依靠科學(xué)管理手段和科學(xué)技術(shù)手段進(jìn)行內(nèi)部挖潛、優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、降低系統(tǒng)成本、提高企業(yè)效益，而科學(xué)技術(shù)手段必須由技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)創(chuàng)新來(lái)體現(xiàn)，先進(jìn)的技術(shù)是低成本煉鐵的保障。
二、原燃料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化
原燃料質(zhì)量是高爐煉鐵生產(chǎn)的前提，是精料技術(shù)的實(shí)質(zhì)內(nèi)涵；而原燃料成本占煉鐵成本的2/3。因此，需要依靠技術(shù)進(jìn)步、技術(shù)創(chuàng)新，采用先進(jìn)的技術(shù)手段，對(duì)原燃料結(jié)構(gòu)組成和工藝技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)相關(guān)實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐對(duì)于不同原燃料結(jié)構(gòu)組成的物化性能、冶金性能、高爐操作影響等因素綜合分析其性?xún)r(jià)比，從而在保障和改善精料水平的前提下，實(shí)現(xiàn)低成本煉鐵，獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。
1.焦炭配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化
焦炭在高爐冶煉中的作用是爐料骨架、還原劑、發(fā)熱劑和滲碳，而在當(dāng)今高爐大型化、高噴煤比的冶煉條件下，焦炭的骨架作用顯得尤為重要，不僅要滿(mǎn)足冷態(tài)機(jī)械強(qiáng)度的要求，還要滿(mǎn)足高爐對(duì)焦炭熱態(tài)性能的要求。焦炭質(zhì)量是由主焦煤的配入量來(lái)保證的，而焦炭的成本又主要體現(xiàn)在配煤上。因此，依靠先進(jìn)技術(shù)手段，優(yōu)化備煤、配煤、煉焦工藝技術(shù)，在保證高爐焦炭質(zhì)量的前提下，通過(guò)采購(gòu)劣質(zhì)煤或減少配煤中的焦煤比例來(lái)降低焦炭成本是有效的技術(shù)措施。
2.噴吹煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化
高爐噴煤技術(shù)已成為現(xiàn)代高爐煉鐵生產(chǎn)節(jié)焦增鐵、降本增效、改善冶煉進(jìn)程和促進(jìn)高爐順行而廣泛采用的技術(shù)措施。隨著傳統(tǒng)噴吹用無(wú)煙煤資源的匱乏、價(jià)格的高攀，高揮發(fā)性、強(qiáng)爆炸性的煙煤噴吹技術(shù)迅速發(fā)展，越來(lái)越多的高爐開(kāi)始噴吹煙煤、褐煤等煤種。拓寬低價(jià)而豐富的噴煤煤源，通過(guò)對(duì)煙煤、褐煤、貧瘦煤、無(wú)煙煤、蘭炭等各煤種的混合搭配，科學(xué)評(píng)價(jià)各種配比混合煤的性?xún)r(jià)比，優(yōu)化噴吹配煤結(jié)構(gòu)，改善高爐冶煉進(jìn)程，降低焦比，從而達(dá)到降低成本、提高技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的目的。
3.燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)優(yōu)化
隨著我國(guó)鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)鐵礦資源日益緊缺，進(jìn)口礦、國(guó)內(nèi)礦種類(lèi)繁多，價(jià)格質(zhì)量各異。針對(duì)各種鐵礦石進(jìn)行燒結(jié)性能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值的科學(xué)、綜合評(píng)價(jià)，合理利用國(guó)內(nèi)外各種鐵礦資源，優(yōu)化燒結(jié)配礦結(jié)構(gòu)，提高劣質(zhì)低價(jià)礦種的用量比例，在降低燒結(jié)礦成本的同時(shí)改善燒結(jié)礦性能是我們面臨的重要技術(shù)課題。
此外，為了在低價(jià)礦配比的情況下生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)低渣比燒結(jié)礦，國(guó)外鋼鐵企業(yè)提出了MEBIOS（鑲嵌式鐵礦燒結(jié)）技術(shù)，并進(jìn)行了大量實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)性研究，取得了一定的成果，目前國(guó)內(nèi)外已有工業(yè)性生產(chǎn)實(shí)例。
三、高爐操作指標(biāo)參數(shù)優(yōu)化
在高爐煉鐵工藝技術(shù)和裝備水平日益發(fā)達(dá)的今天，高爐操作者以精料技術(shù)為基礎(chǔ)，充分運(yùn)用富氧、高壓、噴煤和高風(fēng)溫等先進(jìn)工藝技術(shù)，調(diào)節(jié)穩(wěn)定合理的操作制度，優(yōu)化高爐操作指標(biāo)參數(shù)，維護(hù)高爐合理操作爐型，維護(hù)高爐穩(wěn)定順行，改善高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高爐“高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、長(zhǎng)壽、環(huán)保”的技術(shù)方針。要全面實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代高爐技術(shù)方針，高爐操作必須由粗放型轉(zhuǎn)變?yōu)榫?xì)型，樹(shù)立科學(xué)的冶煉觀，轉(zhuǎn)變操作觀念，優(yōu)化評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)低燃料比、低成本冶煉，獲得經(jīng)濟(jì)利益和社會(huì)效益雙豐收。
1.冶煉強(qiáng)度指標(biāo)的優(yōu)化
冶煉強(qiáng)度是高爐冶煉強(qiáng)化程度的評(píng)價(jià)指標(biāo)，實(shí)踐表明，其與焦比（或燃料比）呈U型曲線關(guān)系，曲線最低點(diǎn)對(duì)應(yīng)的是最低焦比下的適宜冶煉強(qiáng)度，增大或減小冶煉強(qiáng)度都將使焦比上升。但隨著精料、富氧、高壓、噴煤和高風(fēng)溫等先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用水平的提高、冶煉條件的改善，曲線將向右下方不同程度地移動(dòng)，最低焦比逐漸下降的同時(shí)允許適宜冶煉強(qiáng)度逐步增大，高爐利用系數(shù)進(jìn)一步得到提高。這就是長(zhǎng)期以來(lái)業(yè)界多數(shù)人主張采用中等冶煉強(qiáng)度并且與冶煉條件相適應(yīng)的緣由。
冶煉強(qiáng)度是建立在容積利用系數(shù)基礎(chǔ)上的強(qiáng)化指標(biāo)，是我國(guó)50年代從前蘇聯(lián)引入的，是以容積燃燒強(qiáng)度來(lái)衡量高爐的強(qiáng)化程度，在一定程度上誤導(dǎo)人們采用粗放型的操作方式，單純以多鼓風(fēng)、多燒焦炭、多出鐵做為衡量高爐生產(chǎn)率的指標(biāo)；同時(shí)，由于歷史原因，在鋼鐵需求旺盛、產(chǎn)能不足、鋼鐵產(chǎn)品有較大利潤(rùn)空間的時(shí)期，片面追求高冶煉強(qiáng)度以達(dá)到高的容積利用系數(shù)，大多是重產(chǎn)量、輕能耗，重系數(shù)、輕焦比，導(dǎo)致燃料比長(zhǎng)期居高不下。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展對(duì)鋼鐵工業(yè)提出了更高的要求，相應(yīng)的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)也需隨之發(fā)生變化。
因此，項(xiàng)鐘庸院士倡導(dǎo)的建立在爐缸面積利用系數(shù)基礎(chǔ)上的以爐腹煤氣量指數(shù)來(lái)衡量高爐強(qiáng)化程度的方法，更科學(xué)、更符合高爐冶煉的本質(zhì)。寶鋼高爐以減少?lài)嶈F爐腹煤氣量來(lái)達(dá)到強(qiáng)化的實(shí)踐表明，降低燃料是最能有效降本增效。提高富氧率和爐頂壓力是強(qiáng)化高爐的合適選擇。
2.噴煤比指標(biāo)優(yōu)化
噴煤是高爐煉鐵節(jié)能降耗和降低成本的重大技術(shù)措施，對(duì)高爐煉鐵的意義在于以煤代焦、降低焦比，節(jié)約焦炭生產(chǎn)的投資和能耗，緩解主焦煤匱乏的矛盾；同時(shí)，能改善高爐冶煉操作，促進(jìn)高爐穩(wěn)定順行。因此，一些企業(yè)不顧及自身的風(fēng)溫和精料水平，盲目追求高噴煤比，造成過(guò)量噴吹、置換比下降、燃料比升高，以致?tīng)t塵中的含碳量甚至超過(guò)了50%。
許滿(mǎn)興教授提出的經(jīng)濟(jì)噴煤比理論指出，在高爐不同時(shí)期階段尋求統(tǒng)計(jì)出最低焦比、最低燃料比和最高利用系數(shù)相對(duì)應(yīng)的噴煤比，即為該高爐某時(shí)期階段的經(jīng)濟(jì)噴煤比。經(jīng)濟(jì)噴煤比的前提是噴煤比的提高不造成燃料比和高爐爐塵含碳量（正常情況下≤20%）的上升。
四、結(jié)束語(yǔ)
在原燃料資源日益緊張、產(chǎn)能明顯過(guò)剩、節(jié)能減排要求嚴(yán)峻的形勢(shì)下，低成本煉鐵是鋼鐵企業(yè)生存和發(fā)展的必然途徑。具體做法是：依靠先進(jìn)技術(shù)，優(yōu)化原燃料結(jié)構(gòu)，改善精料水平，降低原燃料成本；優(yōu)化高爐操作指標(biāo)參數(shù)，樹(shù)立科學(xué)的冶煉強(qiáng)化觀，克服片面追求高生產(chǎn)指標(biāo)（高冶煉強(qiáng)度、高利用系數(shù)、高噴煤比等），維持與冶煉條件相適應(yīng)的爐腹煤氣量，達(dá)到高爐的高效率，維持與冶煉條件相適應(yīng)的經(jīng)濟(jì)噴煤比，達(dá)到提高置換比、降低燃料比的目的。
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