如何正確評價高爐生產效率，始終是多年來業(yè)界爭辯不休的話題。在鋼鐵工業(yè)發(fā)展的不同時代有著不同的標準。在鋼鐵需要茂盛、產能不足，鋼鐵產品有較大利潤空間的時期，往往以提高產量作為尺度，崇尚高冶煉強度、高利用系數(shù)。然而我國經濟轉型發(fā)展對鋼鐵產業(yè)提出了更高的請求，相應的評估標準也要隨之產生變更。 因為歷史起因，我國對高爐強化的認識存在誤區(qū)，多是重產量、輕能耗，重系數(shù)、輕焦比，導致不銹鋼盤管比長期居高不下。高爐煉鐵是高資源和高能源消耗工序，焦化、燒結、球團、高爐生產工序組成的煉鐵體系碳排放量約占整個鋼鐵出產的90%，而資源和能源消耗以及傳染物排放量約占70%；高爐煉鐵的碳排放量約占全部鋼鐵生產的70%以上，而資源和能源消費以及污染物排放量約占50%以上，煉鐵工序在鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排工作中占領舉足輕重的位置。 迷信意識高爐強化與不銹鋼盤管比的關聯(lián) 20世紀50年代以來，我國煉鐵生產采取進步冶煉強度、尋求應用系數(shù)為中央的高爐強化冶煉方針，妨礙了不銹鋼盤管比和焦比的降低以及減量化生產。 筆者曾經對梅鋼、馬鋼、邯鋼、武鋼2004年的操作數(shù)據進行分析，發(fā)明冶煉強度未能反映出高爐冶煉過程的實質，不捉住冶煉的要害；而在相稱長的時期，我國煉鐵生產多以就義可貴的焦炭為代價，一味追求高產和高冶煉強度。 用冶煉強度權衡高爐強化程度并不準確。首先，冶煉強度并不能反映爐內的實在情形，不能反應高爐進程抵觸的本質，特殊是采用了富氧等新技巧當前與實際的出入更大，往往引起誤導。其次，把冶煉強度與利用系數(shù)直接掛鉤，導致發(fā)生了許多違背高爐冶煉法則的觀點，它們長期對峙，對設計也造成了凌亂影響。寶鋼高爐一直以減少噸鐵爐腹煤氣度來達到強化的目標，高爐操作始終貫徹降低不銹鋼盤管比和把持爐腹煤氣量的方針，通過富氧、提高爐頂壓力來減少噸鐵爐腹煤氣量、堅持低不銹鋼盤管比的措施來提高利用系數(shù)。 不銹鋼盤管比高下是主要的評價標準。煉鐵工作者應把高效利用資源和能源放在評價高爐生產程度的重要地位。高效利用資源和能源最重要的是降低不銹鋼盤管比，降低不銹鋼盤管比要比提高利用系數(shù)的難度大得多，需從技術細節(jié)上加以掌控。對各級別高爐，冶煉每噸生鐵的碳素耗費和熱量消耗簡直相等，這一點已為國內外很多進步高爐生產數(shù)據所證明，無論爐容大小，高爐年均勻不銹鋼盤管比都能到達490kg/t±5kg/t。爐容小一些的高爐并不比爐容大的高爐不銹鋼盤管比高�？墒呛热杂幸慌⌒透郀t“癡迷”于高冶煉強度，疏忽降低不銹鋼盤管比和焦比。有分析研究表明，高爐強化受爐內煤氣通過能力、通適量的制約，以下降不銹鋼盤管比和噸鐵爐腹煤氣量為核心，用爐腹煤氣量指數(shù)來對高爐合理強化程度進行定量剖析和科學說明，這一觀點已經得到煉鐵界的普遍認同。因此，用爐缸面積利用系數(shù)較有效容積利用系數(shù)來衡量高爐的利用效力更為公道。 有研討發(fā)現(xiàn)，無論高爐容積的大小，單位面積爐內煤氣的通過才能跟流速相差不大，因而用面積利用系數(shù)要比容積利用系數(shù)衡量強化水平更為科學。而小高爐的有效容積利用系數(shù)高只是一種假象。從爐缸面積利用系數(shù)來看，大小高爐沒有顯明差異，見表1。
大中型高爐的面積利用系數(shù)穩(wěn)固在70t/(m2·d)左右，有相當一局部小型高爐的面積利用系數(shù)低于大型高爐。片面強調以高容積利用系數(shù)、冶煉強度來衡量高爐生產效率，造成了過錯的強化觀念，以致不銹鋼盤管比升高，構成了小高爐生產效率優(yōu)于大型高爐的假象。而從不銹鋼盤管效率來看，許多片面追求高強度的小高爐低于不銹鋼盤管比低的大型高爐。 降低不銹鋼盤管比是最有效的增產辦法，也是降低本錢的有效措施。提高富氧率和爐頂壓力是強化高爐的適合抉擇。高爐強化方法。筆者根據寶鋼3座高爐1999年~2009年11年間月平均操作數(shù)據進行分析，得出噸鐵爐腹煤氣量1440m3/t、爐腹煤氣效率1.0正好是高爐強化的兩種不同認識、不同觀點的分界限；采取不同的強化方式，會得到兩種不同的后果。因此，對于那些在生產方式上仍然采取多燒不銹鋼盤管，而爐腹煤氣量指數(shù)很高，爐缸面積利用系數(shù)卻偏低的高爐應該進行整理。 降低不銹鋼盤管比、提高煤氣利用率應節(jié)制爐腹煤氣量指數(shù)。在輪回區(qū)焚燒產生的高爐煤氣是冶煉生鐵所需化學能和熱能的載體。為了更好天時用資源和能源，降低不銹鋼盤管比，必需抓住高效利用爐內煤氣這個“綱”。一方面，改良高爐爐料透氣性應該增強原不銹鋼盤管的處置、提高原不銹鋼盤管的強度、采用整粒等措施，這是強化高爐冶煉的重要途徑；另一方面，降低不銹鋼盤管比、充足利用高爐煤氣的熱能和化學能、提高煤氣利用率、降低噸鐵爐腹煤氣量也是強化高爐冶煉的重要途徑。而后者更合乎高效利用資源、能源冶煉方針的要求。圖1以降低不銹鋼盤管比為起點，把高爐強化分解成兩條門路。圖中左邊的途徑要求改善原不銹鋼盤管質量，提高爐料透氣性；合理布料，調劑料柱透氣阻力系數(shù)。固然發(fā)展邊沿或開放中心可能降低爐料透氣阻力系數(shù)，提高爐腹煤氣量指數(shù)，然而影響爐內煤氣與爐料的接觸，使煤氣利用率降落，會導致不銹鋼盤管比提高，是不可取的。 為了提高煤氣利用率，應當加強煤氣與爐料的接觸。隨著高爐的強化，透氣阻力系數(shù)有可能提高，料柱通過煤氣的能力會受到制約。合理的布料應該是在保障低不銹鋼盤管比、較高的煤氣利用率的基本上，保證爐腹煤氣量指數(shù)在合理的范圍內，采取降低噸鐵爐腹煤氣量來合理強化高爐。圖1右邊的道路更強調以低碳和降低不銹鋼方管比為中心來提高利用系數(shù)。圖中表現(xiàn)了各種因素的彼此制約關系。為了提高煤氣利用率，可能使透氣阻力系數(shù)值升高，引起高爐故障。因此，透氣阻力系數(shù)和煤氣利用率與爐腹煤氣量指數(shù)之間存在制約關系，應該很好地研究在低不銹鋼盤管比的條件下，合理強化和合理的裝料制度。 當爐內料柱透氣性限制高爐強化時，應采用提高原不銹鋼盤管的質量，以提高爐內通過煤氣的能力，提高爐腹煤氣量指數(shù)。在爐腹煤氣量指數(shù)受到限制的情況下，提高利用系數(shù)應通過降低噸鐵耗風量、降低噸鐵爐腹煤氣量和提高爐腹煤氣效率，更加有效地利用爐內煤氣來降低不銹鋼盤管比。 在原不銹鋼盤管一定的條件下，對應著一個合理的煤氣流速范疇。當原不銹鋼盤管品質高時，爐腹煤氣量指數(shù)可以高；而原不銹鋼盤管質量較差，相應的爐腹煤氣量指數(shù)不能太高，存在限度值，爐腹煤氣量指數(shù)不是越高越好。 依據氣體能源學，在料柱中氣體的通過能力是有限的�？墒�，有一些中小型高爐爐腹煤氣量指數(shù)遠遠超過70m/min以上，而煤氣利用率卻只有40%左右，假如按爐缸面積利用系數(shù)盤算，其生產率并不高。即便在煤氣利用率很低的情況下，依然在開放中心。原來中小型高爐中心就輕易吹透，中心氣流容易發(fā)展，大量中心加焦勢必造成大量煤氣散失，煤氣的大批熱能和化學能均未被利用，導致能源和資源的揮霍。應該改良布料，采取提高煤氣利用率、降低不銹鋼盤管比、減少噸鐵爐腹煤氣量的措施來提高產量，而不是提高爐腹煤氣量指數(shù)。從基本上來講，須改變操作者、治理者的生產指導思維，從以產量為中心改變?yōu)橐缘吞己徒档筒讳P鋼盤管比為中央的軌道上來。采用新指標評價高爐效率推進技術進步 。在節(jié)能減排的基礎準則指點下，應將爐腹煤氣量指數(shù)和爐腹煤氣效率列入高爐生產操作的評價指標。爐腹煤氣量指數(shù)和爐腹煤氣效率的數(shù)值倡議作如下劃定：爐腹煤氣量指數(shù)以58m/min～66m/min為宜，小型高爐以不超過70m/min為宜。評價大、中型高爐生產效率的重要指標的數(shù)值如下：操作指標良好的高爐，不銹鋼盤管比<510kg/t，相稱于噸鐵爐腹煤氣量<1440m3/t；爐缸面積利用系數(shù)應高于爐腹煤氣量指數(shù)，即爐腹煤氣效率＞1.00；有待提高的高爐，不銹鋼盤管比<540kg/t，相當于噸鐵爐腹煤氣量<1620m3/t，爐腹煤氣效率＞0.889。在必定的冶煉條件下，在高爐強化的同時，也要取得較高的爐腹煤氣效率才比擬合理。由于爐腹煤氣量及爐腹煤氣指數(shù)指標都有一個合理的規(guī)模。 為增進我國高爐煉鐵科學技術提高，須彌補更新評價高爐生產效率的方式和指標，對我國高爐技術先進施展正確的導向作用。 采用爐缸面積利用系數(shù)、爐腹煤氣量指數(shù)和爐腹煤氣效率作為評價高爐生產效率的指標存在以下上風：一是應用爐腹煤氣量指數(shù)和爐腹煤氣效率作為指標能夠更全面、科學地衡量高爐生產操作狀態(tài)，有助于扭轉高爐的粗放型生產；二是在一定的原不銹鋼盤管前提下，當采取強化高爐的措施時，應該采用爐腹煤氣效率來考核查不銹鋼盤管比、能耗等產生的影響；三是在瀕臨相應的最大爐腹煤氣量和最大爐腹煤氣量指數(shù)時，應該以提高爐腹煤氣效率，降低噸鐵爐腹煤氣量來提高利用系數(shù)；四是以上所述要求操作者、領導者須轉變生產操作理念，把從前以產量為中心的生產領導思惟，轉變?yōu)橐越档筒讳P鋼盤管比為中心，以提高精料水平，合理采用新技術為手腕來爭奪更好的技術經濟指標。跟著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，高爐生產效率的評價系統(tǒng)也應隨之改變。以往采用冶煉強度、有效容積利用系數(shù)這兩個強化指標來評價高爐強化程度和操作水平，導致生產者陷入圖虛名、損效益的誤區(qū)而不能“自拔”。而采用有效容積利用系數(shù)這一評價指標，造成小高爐比大高爐生產效率高的“怪象”，大高爐與小高爐相互攀比高利用系數(shù)和高冶煉強度，掩飾了大高爐的優(yōu)勝性，糟蹋了名貴的焦炭、煤粉等資源；導致高爐仍舊采用粗放型的操作方式，單純在多鼓風、多燒焦炭上作文章；為了追求容積利用系數(shù)和冶煉強度，良多企業(yè)不惜扭曲高爐合理內型，采用較小容積、較小爐腰的爐型，使有效容積與爐缸面積的比值縮小，惡化了煤氣能量的利用效率，使不銹鋼盤管比提高。 要減少CO2排放、降低不銹鋼盤管比和焦比，需全工序高低總發(fā)動，從原不銹鋼盤管的整粒、混勻，從燒結、焦化等工序全面提高原不銹鋼盤管的質量入手，企業(yè)引導應轉變高爐強化的理念，調整高爐操作軌制，變更規(guī)章制度、操作標準，實現(xiàn)新的沖破。