日前和朋友交流，有網(wǎng)友問到：一座高爐，多高的風(fēng)壓，多高的富氧，應(yīng)怎么確定最大噴煤量。這看似一個極簡單的問題，然而細(xì)想?yún)s又很難回答，各高爐生產(chǎn)條件不同，允許的最大噴煤量也應(yīng)該有區(qū)別，籠統(tǒng)的回答極易誤導(dǎo)操作，也是一種不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)。所以一時語塞，競沒能給出回答，之后細(xì)想，感覺有必要就這一問題進(jìn)行一些探討。以期找到一種能夠判斷高爐最佳經(jīng)濟(jì)噴煤量的方法。

一、高爐噴煤及提高噴煤量的意義和目的

高爐噴吹煤粉在高爐上能夠得到工業(yè)性的大面積的推廣，也只是近半個世紀(jì)以來的事，俗語說，存在的，必是有道理的。高爐噴吹煤粉能夠大面積推廣且噴吹量不斷提高，也有著其存在的社會和經(jīng)濟(jì)環(huán)境。它是隨著近幾十年國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)能的日益增大及噴吹技術(shù)的日益成熟和完善而逐步普及的。隨著國內(nèi)焦煤貯量的日漸匱乏以及噴煤在節(jié)約冶煉成本促進(jìn)爐況順行等方面的優(yōu)勢不斷顯現(xiàn)，高爐噴吹煤粉在高爐冶煉中的地位也得到日益提高和重視。因此，高爐普及噴吹技術(shù)及提高噴吹量的意義在于：

1、降低焦炭用量，一方面節(jié)約日漸匱乏的煉焦煤，減少煉焦過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染，另一方面降低企業(yè)焦?fàn)t投資規(guī)模，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)節(jié)能，同時也提高了企業(yè)生產(chǎn)效率，降低了企業(yè)生產(chǎn)運(yùn)行成本（焦廠的運(yùn)行成本要遠(yuǎn)大于噴吹車間的運(yùn)行成本）。

2、煤粉代替焦炭可產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益，因目前煤粉和焦炭的價差較大，扣除煤粉置換損失和輸煤管路損失及噴煤車間的運(yùn)行成本，以煤代焦仍有巨大的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，這也是各企業(yè)不斷努力提高噴吹量的動力源泉。

3、噴吹煤粉有利于低硅冶煉，而生鐵硅含量每降低0.1可節(jié)焦4－6公斤/噸鐵，從而進(jìn)一步節(jié)焦降本。

4、促進(jìn)爐況順行，實(shí)踐表明，適量的噴吹煤粉，可促進(jìn)高爐中心氣流發(fā)展，同時提高煤氣中氫含量，降低煤氣粘度，促進(jìn)爐況順行高產(chǎn)。

5、有利于高風(fēng)溫大富氧在高爐上的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)高爐高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽、環(huán)保的操作方針。

二、過量噴吹煤粉可能產(chǎn)生的負(fù)面影響

簽于上述高爐噴吹煤粉的優(yōu)勢，各鋼鐵企業(yè)都不遺余力的在提高噴吹量方面不斷研究和實(shí)踐，取得了很不錯的成績，目前，噴吹煤比已成為衡量高爐生產(chǎn)狀況的一項(xiàng)重要生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)。近幾十年國內(nèi)高爐在提高噴吹量方面也確實(shí)取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)步，如寶鋼曾取得噸鐵260公斤的輝煌成績，之前也有提過諸如焦比250公斤，煤比250公斤的煉鐵奮斗目標(biāo)。那么，是不是煤比越高越好呢？實(shí)踐表明，過高的噴吹量可產(chǎn)生以下幾點(diǎn)負(fù)面效應(yīng)：

1、過量降低爐缸熱量，使?fàn)t缸熱制度失衡。

煤粉噴入高爐內(nèi)以后，要經(jīng)歷加熱，揮發(fā)份揮發(fā)燃燒及炭素燃燒等一系列過程，是一個吸收大量熱量的過程。實(shí)驗(yàn)表明，每增加噴吹10Kg/t的無煙煤，可使?fàn)t缸溫度降低15－20度，因此，大量噴煤后可使理論燃燒溫度大幅度降低，從而降低爐缸溫度，使渣鐵粘稠，影響爐缸活躍程度。從而影響爐況順行。

2、煤粉燃燒率降低，置換比降低

根據(jù)測算，煤粉在爐缸內(nèi)的停留時間為0.01－0.04S，煤粉在進(jìn)入爐缸內(nèi)時被加熱的速度為103－106K/S,過量噴吹煤粉后，大量煤粉在爐缸內(nèi)得不到及時的加熱揮發(fā)燃燒，使其在爐缸內(nèi)的燃燒率降低，寶鋼的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，寶鋼高爐煤比在170kg/t和205kg/t時，煤粉在風(fēng)口前回旋區(qū)的燃燒率分別為84.9％和70.5％，可見隨著煤比的增加，煤粉在風(fēng)口前的燃燒率降低，置換比也隨之降低．

3、惡化高爐料柱透氣性，破壞高爐順行

風(fēng)口前大量的未燃煤粉，部分進(jìn)入爐渣中隨爐渣排出爐外，增加爐渣的粘度，降低其流動性，其余隨上升的煤氣流上升，部分被氣化和參與滲炭反應(yīng)，部分隨煤氣吹出爐外，造成煤粉的浪費(fèi)，還有很大一部分充塞于料柱之間，惡化了料柱的透氣性，使壓差升高風(fēng)量降低，壓量關(guān)系緊張，嚴(yán)重影響爐況的順行。

4、降低經(jīng)濟(jì)效益甚至出現(xiàn)負(fù)效益

提高噴吹量的最大動力之一就是其所帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益，大量噴吹后，一方面燃燒率降低，置換比降低，同時隨爐渣排出和隨煤氣吹出的大量未燃煤粉，造成巨大的浪費(fèi)，使得噴吹煤粉的經(jīng)濟(jì)效益降低，另一方面，因過量噴吹煤粉，大量未燃煤粉存在于料柱之間，惡化料柱透氣性，導(dǎo)致爐況不順，其所造成的經(jīng)濟(jì)損失更是不可估量，因此，過量噴吹煤粉后，其產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益并不隨噴吹量的增加而呈線性增加，嚴(yán)重的影響到高爐順行時，甚至出現(xiàn)負(fù)效益。

三、衡量最佳經(jīng)濟(jì)噴煤量的標(biāo)準(zhǔn)

可見，高爐噴吹煤粉在一定范圍內(nèi)，隨煤比的增加，經(jīng)濟(jì)效益提高，超過一定的范圍后，其經(jīng)濟(jì)效益不再隨煤比的增加而增加甚至出現(xiàn)負(fù)效益。如何確定高爐的最佳經(jīng)濟(jì)噴吹量，實(shí)現(xiàn)高爐冶煉經(jīng)濟(jì)效益的最大化，是每一個高爐操作者關(guān)心的問題，更是企業(yè)管理者高度關(guān)注的問題。顯然，通過定時定期測定煤粉在風(fēng)口回旋區(qū)的燃燒率，保證煤粉的充分燃燒，是確定高爐最佳噴吹量的有效的方法，但是，國內(nèi)眾多的鋼鐵企業(yè)，相信能和寶鋼的技術(shù)及設(shè)備一比高下的企業(yè)沒有幾家，具備定期測定噴吹煤粉在風(fēng)口前的燃燒率的企業(yè)更是屈指可數(shù)，并且，現(xiàn)有技術(shù)條件下，測定煤粉在回旋區(qū)的燃燒率也是一個很復(fù)雜的過程，可操作性差。那么，有沒有一些簡單的衡量和判斷噴吹量是否合適的辦法呢？有興趣的朋友不妨從以下幾個方面去嘗試的判斷一下，以求得出本高爐在一定時期內(nèi)最佳的經(jīng)濟(jì)噴吹量。

1、依據(jù)重力除塵灰中的含炭量判斷

高爐過量噴吹后，大量未燃煤粉會隨煤氣上升，一部分吹出爐外，在重力除塵器中沉降，因此，通過定期測量重力灰中的含碳量的高低，可以簡接看出高爐內(nèi)未燃煤粉的多少，通過不同時期的對比，可得出適合本高爐的最佳噴吹量。

2、依據(jù)綜合燃料比判斷

提高噴吹量的最大目的之一莫過于降低焦比，節(jié)約成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。因此，通過增加噴吹量后綜合燃料比是否增加可判斷是否適合增加噴吹量。如果增加噴吹量后，綜合燃料比也隨之增加，說明增加的煤量沒有達(dá)到取代焦炭的目的，爐內(nèi)已經(jīng)存在過量的未燃煤粉，不適宜在繼續(xù)增加噴吹量，反之，如果增加噴吹量后，綜合燃料比沒有增加，說明增加的噴吹量完全取代了焦炭，高爐仍有增加噴吹量的余力。

3、依據(jù)高爐壓差和中心氣流判斷

過量噴吹煤粉后，會有大量未燃煤粉滯留于料柱之間，惡化料柱的透氣性，使壓差升高，壓量關(guān)系緊張，因此通過高爐壓差的變化可以間接判斷噴吹量是否合適。另一方面，高爐噴吹煤粉后，是有利于中心氣流發(fā)展的，通過觀察中心氣流的變化也可以間接的判斷噴吹量是否已達(dá)到了極限，需要指出的是，某些高爐表現(xiàn)為大量噴吹煤粉后，邊緣氣流發(fā)展，筆者雖未經(jīng)歷過此類高爐，但就個人的理解，應(yīng)該是大量噴吹煤粉后，料柱透氣性惡化，阻力增大，而我們知道，回旋區(qū)的大小不僅于鼓風(fēng)動能的大小有關(guān)，還受到料柱的透氣性或者是料柱的阻力大小的直接影響。因此，大量噴吹煤粉后，一方面因理論燃燒溫度大幅度降低，使鼓風(fēng)動能不再隨噴吹量的增加而增加，另一方面，料柱阻力不斷增大，使回旋區(qū)受到壓縮而不斷縮小，阻礙中心氣流的發(fā)展，從而表現(xiàn)為邊緣氣流發(fā)展，因此，當(dāng)增加噴吹量后爐況表現(xiàn)為邊緣氣流發(fā)展時，也已經(jīng)是過度噴吹的表現(xiàn)了。

4、通過觀察爐渣顏色及流動性判斷

   未燃煤粉進(jìn)入爐渣后，不僅增加爐渣的粘度，流動性變差，而且，爐渣中會因含有大量煤粉而使?fàn)t渣顏色發(fā)黑,因此,通過觀察爐渣的變化也可以佐證噴吹量是否合適.

小結(jié):1、通常，我們習(xí)慣于對標(biāo)挖潛，這本無可厚非，但也需要理解，既使等容積的高爐，因原燃料條件不同，操作水平不同，生產(chǎn)條件及高爐運(yùn)行狀況不同，適宜的最大噴吹量也不同，甚至有時會有較大的差距，對標(biāo)做為參考是有意義的，但盲目追求往往可能得不償失。

   2、既使是同一高爐，其不同時期適宜的經(jīng)濟(jì)噴吹量也可能不同，這是由不同時期的生產(chǎn)條件及爐況運(yùn)行條件決定的。

   3、日常操作中應(yīng)根據(jù)高爐運(yùn)行狀況，通過重灰含碳量，綜合燃料比，煤氣流變化及爐渣變化等選擇適宜本高爐的最佳經(jīng)濟(jì)噴吹量。

   4、通過改變生產(chǎn)條件及原燃料質(zhì)量氣流分布等可以提高高爐適宜的噴吹量，有效降低生產(chǎn)成本，關(guān)于如何提高高爐最佳經(jīng)濟(jì)噴吹量的措施，筆者會在后續(xù)的發(fā)文中探討，敬請期待，也歡迎廣大業(yè)界同行積極參與討論！

作者微信號:dringandsmoke;QQ:313646203;微信群:高爐煉鐵技術(shù)交流;QQ群11827204((高爐煉鐵技術(shù)分享).歡迎探討交流!