山东高炉炼铁技术改造思路

　　1刖目当今世界科技发展日新月异，高炉炼铁同样进炼铁专业，山东省冶金工业总公司规划建设部科长。高级经济师，从事技术改造。基本建设项目管理工作。步很快，这使得其生产设备的有形磨损和无形磨损更加严重。一个高炉炼铁企业即使在初建时采用的生产工艺和技术是先进的，若干年后也会落后。山东高炉炼铁只有不断采用国内外先进技术，进行高效长寿综合技术改造，才能实现“优质、低耗高产、长寿”，达到提高效益和市场竞争力的目的。

　　力实现*佳化的合理匹配，逐步淘汰工艺装备落后、消耗高、污染大的小高炉。真正做到环保和生产建设相协调，实现可持续发展2.4推广应用的新技术原料系统重点推广普及低温烧结、球团烧结法；外配燃料技术；偏析布料技术；球团混合料润磨技术；全生石灰配加技术；采用烧结余热回收废气预热回收蒸汽、预热混合技术；降低系统漏风；减少系统阻损等，以降低消耗，提高烧结矿强度和还原性高炉系统推广高碱度烧结矿配加2（%~ 30%酸性球团炉料结构应用技术；高炉槽下高效筛分设备配置技术；高压炉顶、无料钟炉顶配置技术；高炉炉顶煤气余压发电（TRT）技术；高炉热风炉烟气余热回收技术，高炉长寿高效可更换冷却器、高效炉衬快速再造技术；低硅低硫铁水冶炼技术；富氧喷煤技术等。

　　3结语术装备水平得到了全面发展，但未完全摆脱工艺装备水平普遍落后的局面展望“十五”，面临着国内外市场激烈竞争的严峻形势，应在现有工艺装备的基础上，通过挖潜改造，不断研究开发先进适用的技术，逐步实现大型化高效化和自动化，以强山东冶金企业的竞争力2高炉本体改进措施2.1扩大高炉容积、减少高炉座数山东炼铁高炉容积小，多数在350m3以下，而且高炉座数偏多。从发达国家看，80年代以来，北美的高炉数目减少了8（%以上，生产能力却没有下降，通过改造，逐步淘汰洛后的小高炉、向高效化的大中型高炉靠拢，以此来提高炼铁生产率，降低能耗和材料消耗，减少环境污染，强企业竞争力山东高炉炼铁只有借鉴国内外先进技术，乘高炉大中修之机，结合本企业实际情况，对现有高炉进行扩容改造，相应减少高炉座数，逐步淘汰300m3以下高炉，向高效、长寿的大中型高炉发展，才能强世界市场竞争力。

　　2高炉喷煤自“七五”以来，特别是“九五”以来，国家要求对高炉喷煤必须加大投资力度、加速发展，要把发展高炉喷煤技术作为冶金行业继发展连铸之后的又一个结构优化的重点，使高炉大量喷煤成为企业结构优化和保持钢铁工业持续发展的战略性技术这主要是由于高炉喷煤不仅能够合理利用资源，节约紧缺的焦煤，而且具有较高的经济效益和社会效益，是炼铁工艺主要的节能降耗措施近年来，我国高炉喷煤技术发展很快，如宝钢高炉己达到250kg/t的煤比，处于世界**水平，相当一部分大中型企业的煤比在100150kg/t山东高炉喷煤起步较早，也有过发展较快的时期，例如，80年代中期，莱芜钢铁集团有限公司620m3高炉喷吹烟煤就取得成功经验，当时处于国内**水平。目前，山东高炉喷煤的发展并不理想，还有许多需要改进的地方，特别是大喷煤量及适度富氧的差距较大所以，山东今后应抓紧配套、完善高炉喷煤设施，特别要在加大喷吹量和适度富氧方面加大技术改造的力度2.3炉底、炉缸结构的改进措施高炉一代炉役的长短，在一定程度上取决于炉底、炉缸的使用寿命，必须注重该部位的改进措施2.3.1减薄炉底加深死铁层近几年来，国内外研究普遍认为，炉底、炉缸“蘑菇形”侵蚀是由铁水环流加速内衬磨损造成的。仅当炉缸以下有较大空间可使铁水环流速度降低时，才能减缓铁水对炉底、炉缸的侵蚀作用。所以，目前倾向于减薄炉底厚度以加死铁层的深度。另外，随着炭砖质量的大幅度提高，并出现了微孔、超微孔等高档次的炭砖，为减薄炉底厚度提供了可靠基础。

　　2.3.2采用典型的“陶瓷杯”结构典型的“陶瓷杯”结构是在水冷炉底板上用炭素捣打料找平，层厚为85mm找平层上平铺4层普通炭砖，炭砖上砌2层莫来石砖作为陶瓷垫，设计陶瓷垫厚度约占整个炉底厚度的30%；炉缸靠炉壳侧为优质炭砖，内侧为刚玉质大型预制块，即炉缸环形炭砖从炉底第4层炭砖周边开始到铁口砌砖上缘的关键范围内采用微孔炭砖，其余仍为普通炭砖，环形炭砖的内侧以及风口带为刚玉质大型预制块3.3取消铁口冷却板，改进铁口砌筑铁口周围是高炉生产中重点维护的部位，如铁口冒煤气、铁口区域砖衬松动突出等问题从理论上分析，这些问题是由铁口区域的砌体结构不合理造成的带铁口冷却板冷却的小块高铝质耐材插在炭砖中使用，高炉在休风、复风过程中，两种材质间以及耐材与冷却单元之间不同的热膨胀量导致不同材质间接口处产生缝隙，缝隙加大进而开裂，进一步发展则产生上述问题铁口区域在炭砖壁上采用大块超微孔炭砖紧贴炉皮研磨砌筑，陶瓷壁上采用与周围相同材质即大型预制块砌筑，取消铁口冷却板，能从根本上消除上述铁口区域问题产生的根源3热风炉改进措施在高炉炼铁工艺中，节能降耗的一个有效的途径就是提高高炉的入炉风温风温的改善可以提高冶炼强度，降低入炉焦比和吨铁能耗，加产铁量和喷煤量目前，提高高炉入炉风温的主要改进措施有如下几种。

　　3.1预热燃烧热风炉用的煤气与助燃空气随着高炉大型化，高炉的燃料比大幅度降低，高炉煤气的热值逐步降低，若不采取改进措施，热风炉只燃烧高炉煤气，则无法获得较高的热风温度目前，有的采用在燃烧热风炉用的高炉煤气中掺入一定量的焦炉煤气，有的己试验成功掺入一定量的转炉煤气，但采用较多的是对助燃空气及煤气进行预热，预热的方式主要有3种：1.1热风炉烟气余热回收技术热风炉烟道废气（200~300C）属中、低温余热资源，很多钢铁企业将其通过热呛换热器和热管式换热器预热助燃空气或煤气。以热风炉烟气预热助燃空气，可将空气从环境温度预热至100~200°c，预热煤气，可将煤气从40~60°C预热至10屮230°C，一般可以将高炉风温提高30~80C.由于余热温度较低是低温热量，因此煤气和助燃空气的预热温度水平不高，提高高炉风温的幅度也是有限的。

　　3.1.2自身预热技术自身预热技术是利用热风炉向高炉送风后的余热来预热助燃空气自身预热技术，可以将助燃空气预热至600C左右，高炉风温提高近20（C.采用自身预热技术提高高炉风温是可行的，是一种可以将低温热能转变为高温热能的有效方法但是自身预热技术对于热风炉陶瓷燃烧器和蓄热格子砖的寿命有影响，尤其是陶瓷燃烧器承受急冷急热的作用，对寿命影响较大因此，采用自身预热技术提高高炉风温要综合考虑3.1.3附加燃烧预热的“双预热”技术高炉煤气和助燃空气“双预热”技术是利用剩余的高炉煤气，建一座燃烧高炉煤气的燃烧炉，利用其燃烧产生的热量和热风炉烟道废气的热量，共同完成同时预热燃烧热风炉用的高炉煤气和助燃空气，从而提高高炉风温的工艺过程。

　　产生的高温烟气（1000C左右）与热风炉烟道废气（200C左右）混合，以混合后的烟气（600C左右）通过两台高效换热器同时预热煤气与助燃空气；另一种是在燃烧炉上建一个辐射式换热器，以燃烧产生的高温烟气（1000C左右）直接预热助燃空气，再以出燃烧炉的烟气（650C）通过二级煤气预热器预热煤气，出二级煤气预热器的燃烧炉烟气（200C左右）与热风炉烟道废气（200C左右）混合，通过一级煤气预热器预热煤气高炉煤气和助燃空气“双预热”的结果是可以将燃烧热风炉用的高炉煤气与助燃空气同时预热至300C以上，从而提高高炉风温250C左右，获得1200C以上风温。“双预热”技术不仅可以在高炉煤气热值降低的情况下回收余热余能实现高风温，而且能够减少因高炉煤气放散造成的环境污染预热燃烧热风炉用煤气与助燃空气的技术很多，各企业可根据自己的具体情况进行选择笔者认为高炉煤气与助燃空气“双预热”技术更适合于大多数钢铁企业利用低热值高炉煤气获得高风温，如果有的企业在高炉风温低的同时，还有大量剩余高炉煤气，“双预热”技术就更为适甩3.2改进热风炉结构3.2.1在不同的区域采用不同材质的耐火材料根据热风炉各部位不同的要求，采用各种不同性能的耐火材料，可有效提高热风炉寿命例如，热风炉上部高温区，长期处在1300~1500C的高温下，应采用具有良好的抗蠕变性和高温体积稳定性荷重软化点接近耐火度（1690C）高温下热膨胀系数小、抗剥落性好的硅砖3.2.2采用相互独立的砌体结构热风炉拱顶锥体部分、大墙连接管道、格子砖等，应尽量采用相互独立的砌体结构，拱顶和锥体分别支承在热风炉各自的砖托上，通过砖托把荷重传递到热风炉上，这样可避免由于温度不同使砌体产生大的内应力而造成砌体破坏。

　　3.2.3大量采用组合砖热风炉拱顶、拱顶连络管、热风出口及其连络管、热风主管、热风围管、陶瓷燃烧器，以及高炉煤气焦炉煤气助燃空气入口，烟气出口、冷风入口等要采用组合砖，组合砖带有销键，能够提高砌体的稳定性和整体性，对提高热风炉寿命可起到重要作用。

　　3.3采用格孔小厚度薄的格砖为了适应高风温的要求，热风炉采用格孔小格砖厚度薄、单位格砖体积的蓄热面积大、砖重轻的格砖，可以加强热交换，提高砖重利用率但是，应该注意，当量厚度薄、重量轻的格砖，其蓄热量小，容易被加热和冷却在送风过程中，热风温度的下降速度快，送风时间不长，热风炉就变凉了。因此，应当采用缩短送风周期时间的送风制度，以减小风温降落，特别是只有3座热风炉的高炉，用缩短送风周期时间来提高热风温度有更明显的效果4结语高炉炼铁技术改造是一项复杂的系统工程，涉及多道工序的众多方面，需要投入较大的人力和物力山东高炉炼铁应将生产、设计和科研紧密地结合起来，借鉴国内外先进经验，结合企业实际情况，特别要抓住高炉大中修的有利时机，积极采用适合本企业情况的先进技术，对高炉炼铁进行技术改造