高炉操作模式改进与发展

与过去欧盟高炉还原剂的消耗相比，目前的还原剂消耗已显著降低。过去几年来还原剂

消耗体现出来的下降趋势表明，未来还原剂消耗的进一步降低是完全可能的。换句话说，高
炉操作者为优化工艺成本所做的努力，实际上就是在降低还原剂消耗。但不可能持续降低，
特别是不可能大幅降低。德国和西欧目前运行的高炉工艺已成为最佳工艺。毫无疑问，现在
应考虑如何应用这种最佳工艺进一步减少还原剂消耗，最大限度减少

CO2 排放。

欧盟

15 国最为关注的是高炉操作参数的变化，单座高炉的铁水年产量从 104 万 t 增加

到

154 万 t，增幅达 48%。高炉的平均工作容积从 1630m3 增大到 2063m3，容积增大率达

27% ， 同 时 高 炉 的 平 均 生 产 率 也 从 2.2t/m3(W.V.).24h. 增 加 到 2.34t/m3(W.V.).24h ， 增 幅
6.3%。多数高炉为中等尺寸，炉缸直径在 8.0m～11.9m 之间。所有高炉的炉缸直径平均为
10.0m，大高炉炉缸直径达 12.0m。

欧盟

15 国高炉的还原剂消耗几乎处在同一水平没有改变。高炉喷煤量(从 50kg/tHM 增

加到

123.9kg/tHM)的提高使焦比从 1990 年的 408kg/tHM 降至 2008 年的 351.8kg/tHM。同一

时期，油及其他燃料的消耗几乎没有改变，处于较低的水平约

20kg/tHM。

欧洲少数高炉运用了针对降低焦比和提高喷煤比的特别操作模式。在艾默伊登塔塔科勒

斯钢厂的

6 号高炉年均最高喷煤比达到 235kg/tHM，最低焦比为 281kg/tHM。蒂森克虏伯汉

伯恩钢厂

9 号高炉焦比为 333.5kg/tHM，其中包括 70.9kg/tHM 粒径为 10mm～35mm 的焦丁。

然而，不是所有的高炉都选择喷煤。前欧盟

15 国的部分高炉如 Ruukki2 号高炉仍保持喷油

100kg/tHM，生产率高达 3.44t/m3(W.V.).24h。高炉 BHKM 除喷吹重油 23.5kg/tHM，还吹喷
天然气

84.9kg/tHM。2009 年，HKM 高炉将喷油+喷气改为喷煤，以后将在奥钢联 StahlLina

钢厂的

A 号高炉喷射特殊材料，如塑料和焦油。

喷吹技术和富氧技术是一对不可分离的技术措施，配合高炉操作有利于降低煤气产生

量、最佳的焦炭置换比、提高

H:输入和优化火焰温度。康力斯艾默伊登钢厂 6 号高炉富氧量

已达

36%。西欧高炉含铁炉料的化学成分差别较大。比利时、芬兰、法国、德国、意大利、西班牙、

英国高炉加入的烧结矿比例超过

50%，而荷兰高炉加入的球团矿超过 52%，瑞典高炉加入

球团矿已达

95%以上。前欧盟 15 国高炉烧结矿的平均装料比为 62.4%，球团矿 27.3%、块矿

和其他炉料为

10.3%。

这项大型跨国

RFCS(煤钢研究基金)研究项目的目标是开发应用无氮高炉或全氧高炉工

艺。这种工艺是将常温氧喷进风嘴而不是直接喷进高温高炉，绝大多数的炉顶煤气经过
CO2 洗涤塔后和回收的部分富含 CO 的煤气一起被喷入风嘴加热到 1200

℃再循环，剩余的

煤气加热到

900

℃经第二排风嘴喷入高炉炉身下部。由该工艺模型计算得知，如果新高炉喷