近年来，我国炼铁精料技术取得了较大进展。主要表现在，虽然品位下降，使用杂矿品种和数量增多，但通过提高烧结生产技术水平，积极采用先进技术装备，烧结质量在不断提高，如烧结矿转鼓强度提高、碱度提高、FeO含量下降、返矿率下降等，焦炭质量也有进步。但是在当前原燃料质量劣化的条件下，炼铁生产更须要科学评价焦炭的质量，选择利于高炉稳定顺行的原燃料。

高炉精料炼铁的几个要点

国内外炼铁工作者均认为高炉炼铁是以精料为基础。高炉冶炼使用精料后，可以获得优良的技术经济指标，能够有较高的经济效益。这是由冶金学基本原理所决定的。高炉精料水平对高炉生产指标的影响率约70%。在高冶炼强度、高喷煤比条件下，焦炭质量对炼铁生产指标的影响率约35%。精料技术的内容包括：高、熟、稳、净、均、小、少、好。入炉矿石含铁品位高是精料技术的核心。

高：铁矿石含铁品位要高，炉料的转鼓强度要高，烧结矿碱度要高（大于1.8倍）。当前，国内外高炉炼铁入炉铁品位均处于下降趋势，过度追求高品位既不现实，也不经济。因此，精料技术的核心已不是铁品位高，而是炉料成分和质量的稳定。炉料质量波动1%，会影响燃料比约7kg/t。当前，全国高炉生产存在的最大问题是生产不稳定。原燃料供应和质量不稳定，已是影响高炉不稳定的最大因素。

熟：应注意的是现在高炉炼铁已经不再过度追求高的熟料比，炼铁炉料结构提高高品位块矿比，可调剂炉渣碱度，也可促进入炉矿含铁品位的提高。为降低采购成本，应大力发展提高低价褐铁矿使用比例、改善高褐铁矿配比的烧结生产技术。

少：《高炉炼铁工艺设计规范》GB50427-2008要求炉料中（包括矿石、焦炭、煤粉）有害杂质含量要少：碱金属含量＜3kg/t（K对炉料和耐材的破坏作用比Na大十倍，要尽量减少K的含量）；S＜4.0%，P＜0.07%，K2O＜0.2%，Pb和Zn各＜0.15%，CuO＜0.2%，As＜0.1，Cl＜0.6%等。炉料中有害杂质含量增加1%，高炉冶炼的经济性下降30元/吨~50元/吨。一些企业炉料有害杂质含量超标，使高炉生产指标恶化、难以操作，对寿命影响很大。

均和小：精料技术要求炉料粒度要均匀、偏小。烧结生产要求粉矿的粒度＞8mm的含量要低，因为＞8mm的原矿烧不熟且会影响制粒效果；1.0mm~0.25mm的粒级含量要≤20%，这种准颗粒它既不能成为制粒的核心，也不能黏附在粒核的外层，会严重影响混合料的透气性，因此这一粒级所占比例应该越低越好；呈片状的镜铁矿粉难以制粒，配比一般不宜＞5%。

净：炉料要净。炉料的粒度＜5mm的含量要＜5%，粒度5mm~15mm的含量要＜30%。

好：铁矿石的冶金性能要好，即还原性好（＞60%）、软熔温度高（＞1200℃）、软熔区间窄（100℃~150℃）、还原粉化率和膨胀率低（＜15%~20%）等。

科学评价焦炭的作用与质量

焦炭在高炉内的作用主要包括：一是骨架作用，支撑高炉内的炉料，可提高炉料的透气性。二是与氧气燃烧发热提供热量，高炉炼铁热量来源有78%是由碳素（焦炭、煤粉）燃烧获得的。三是对铁水渗碳，生铁是铁碳合金，含碳2%~6%。四是作为铁矿石的还原剂，碳与铁矿石反应，将铁矿石还原为铁（直接还原反应）；碳与氧气燃烧，产生CO，使铁矿石能进行间接还原反应；五是焦炭填充炉缸，使高炉好操作。

不同容积的高炉对焦炭质量要求是不一样的。大高炉对焦炭质量的要求高。因为大高炉的料柱高，炉料的压缩率大（＞15%）、易破碎；要使炉料透气性好、压差低，大高炉必须使用优质焦炭，以提高效能。否则，大高炉生产稳定会受到严重负面影响。对于大高炉，焦炭的粒度要偏大些。

要关注对焦炭粒度上限和下限的要求。它会影响炉料的透气性（正常炉料的空间系数是在0.4%），以及焦炭到达炉缸的粒度（一般炉缸焦炭的粒度会是装炉时的50%~60%）。

在焦炭指标中，M10指标最重要，其严重影响炉料的透气性，它变化0.2%，燃料比变化7kg/t。一般希望它的数值不大于7%。

大高炉要求焦炭的热性能是对的，但并不绝对。因为焦炭的热性能不完全代表焦炭的实际性能，这是由实验条件决定的（取最好的焦，在100%CO2、1000℃条件下；而高炉内实际条件是CO2含量约20%、1500℃）。笔者认为，1000m3以下容积的高炉，不必过度追求焦炭的热性能好。而且，不必过度追求焦炭的热反应性低。因为过低的反应性，会使焦炭燃烧不足，热量不够，产生的CO量偏少，矿石间接还原度低，导致高炉燃料比升高。

要关注焦炭灰分中的有害杂质含量，满足炼铁的要求。否则，对高炉生产会带来负面影响。

外买焦炭含水分高，要进行脱湿处理（可用热风炉废气），否则对高炉生产有负作用。

影响焦炭质量的因素，主要包括4个方面：一是煤的成因，煤岩学的机理、指标———J值、Y值、反射率等指标是影响焦炭质量的最根本因素，炼焦要用煤岩学去指导配煤。二是主焦煤、1/3主焦煤等煤种的配煤比对焦炭质量的影响是决定性的；捣固焦少配主焦煤要有一个限度，否则高炉生产要受影响。三是煤调湿、干熄焦、装炉煤密度、焦炉热工制度等对焦炭质量有一定的影响。四是焦炭的灰分、水分、硫分、挥发分对M40、M10和热强度指标均有不同程度的影响，指标之间有一定的关联性。

合理评价捣固焦

捣固焦提高炼焦煤的密度（由760kg/m3提高到1000kg/m3左右），炼焦可少配主焦煤，焦炭指标有所改善，而且降低炼焦生产成本，对保护我国煤炭资源有利。同等重量的捣固焦体积，要比顶装焦体积小18%左右。捣固焦的煤饼在炭化室内温度的梯度变窄，使捣固焦的裂纹增多，平均粒度变小。但是捣固炼焦减少主焦煤的配比要有度，（建议控制减少主焦煤的比例在8%~10%）不能是0，否则对高炉冶炼会有较大的负面影响。

希望捣固的煤密度不要大于1.0。否则，捣固焦的反应性太低，高炉热量偏低，煤气中的CO含量会低，使矿石的间接还原度降低，造成高炉燃料比升高和产量下降。

捣固焦炭气孔呈细长状、扁圆形，有时形成“盲肠”，平均孔径比顶装焦要小，焦炭的孔隙率也减少，使捣固焦与空气接触表面减少，造成焦炭反应性差，形成的CO少；使铁矿石在高炉内的间接还原度下降，使炼铁焦比增加，燃料比增加，产量下降。

捣固焦炭抗碱金属能力差，粉化率高。如果铁矿石的碱金属含量高，高炉应减少捣固焦炭的使用量。

捣固焦炭骨架支撑性能好，但透气性差。对于小高炉，其料柱矮，煤气阻力小，使用捣固焦炭对高炉操作压差影响较小，小高炉生产能够适应使用捣固焦炼铁。而大于2000m3的大型高炉，料柱高，炉料压缩比可达10%～15%，使用捣固焦炭，高温区焦炭破碎率升高，粉末增多，使炉料透气性变差，会对高炉差压有较大升高，造成高炉难以操作，生产不稳定顺行。

捣固焦显微结构不如顶装焦，在高温区和大冲击力作用下，易产生裂纹，焦炭强度下降，因此大高炉使用捣固焦炼铁的效果不好。

欧洲高炉和我国首钢首秦金属材料公司等企业高炉的生产实践表明：炼铁使用捣固焦炭后，会有降低高炉产量、燃料比升高、工序能耗升高的现象。炼铁工作者的体会是，与顶装焦炭指标相比较，捣固焦炭冷热强度性能值应乘上一个0.8～0.85的折算系数。

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