影响焦比因素分析
高炉高焦比成因分析和降耗增煤措施
1简介邯钢2000m3高炉是从德国克虏伯公司引进的二手设备，原有效容积1858m3，扩容后为2000m3，自投产以来，炉况长期稳定顺行，技术经济指标取得了较好效果，但是焦比、煤比两项指标欠佳，焦比逐年升高，喷煤比逐年下降，到2004年，焦比竞达到了400.4kg／t铁，煤比仅有117.9kg／t铁，综合燃料比则上升至515.3kg／t铁。
在目前焦炭价格昂贵形势下，严重增加了生铁成本。
因此，对2000m3高炉高焦比原因进行了分析，探讨进一步降低燃料消耗、提高喷煤比的有效措施。
2高焦比原因分析2.1高炉自身设计问题(1)从高炉炉型参数可以看出，邯钢2O00m3高炉高径比较小，仅为2.217，为矮胖型高炉，炉料和煤气在炉内停留时间短，不利于炉料的预热和还原，不利于煤气的化学能和热能的充分利用。
(2)炉缸直径较大，为10500mm，同时受场地限制，设计为铁口夹角成9O。
的西、北两个出铁场，布置不合理，对炉缸工作均匀、活跃不利，不利于低Si冶炼。
(3)炉顶压力设计低，仅150kPa，对于矮胖型高炉，不能满足生产需要，不利于间接还原发展和高炉压差降低。
(4)2000m3高炉热风炉蓄热面积小，在配加3～5km3／h焦炉煤气的情况下，鼓风温度仅达到1100℃，与同类型高炉相比偏低50～1O0℃2.2原燃料质量下降2003年11月以来，冶金资源消耗加剧，高品位的进口铁矿粉和优质炼焦煤供应不足，原燃料质量大幅下降：(1)由于进口高品位矿粉配比不足，烧结矿品位由原来58.5%下降到目前的57%，FeO的含量由原来的8.0%上升至10.0%，同时为保证高炉生产，烧结矿的MgO含量由2003年初的1.80%提高到目前的2.2%～2.3%烧结矿的R2由1.9O提高到2.O5(2)焦炭的灰分由11.5%上升至13%，硫分由0.45%上升至0.60%，挥发分由1.0%上升至1.5%，M40由88%下降到83%，M40由5%上升至7.5%。
高炉入炉焦比影响因素的分析与应用
表 １ 炼铁厂 ２ ＃ 高炉 ２ ０ １ ２年 ７月至 ２ ０ １ ３年 ７月 的 数 据
￡ 朋 蛞 张 湖 禳 曼 Ｌ ＇ ｅ ｌ ： Ｕ ｌ 一 ） ｔ ） 。
第 ３期
赵善阳： 高炉入炉焦比影响因素的分析与应用
１ ３
Ｙ＝１ ９９ ７ ．１ 戋 ７ ０ ４ ８ ２ Ｘ＋６ ７ ｄ ５
第３ ６卷第 ３期
２ ０ １ ４年 ６月
甘
肃
冶
金
Ｖ０ Ｉ ． ３ ６ Ｎｏ ． ３
ＧＡＮＳ Ｕ ＭＥＴＡＬＬ ＵＲＧＹ
Ｊ ｕ ｎ ． ， ２ ０ １ ４
文章编号 ： １ ６ ７ ２ — ４ ４ ６ １ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ３ — ０ ０ １ １ — ０ ３
高炉 入 炉 焦 比影 响 因素 的分 析 与应 用
Ａｂｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ：Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐｅ ｒ，ｔ ｈ ｅ ｓ ｔ ａ ｔ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ２＃ ｂ ｌ ａ ｓ ｔ ｆ ｕｒ ｎ ａ ｃ ｅ ｐｒ ｏ ｄ ｕ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｉ ｔ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｗａ ｓ ｃ ｏ ｕｎ ｔ ，ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｆ ａ ｃ ｔ ｏ ｒ ｓ ｒ ｅ ｓ ｔ ｒ ｉ ｃ ｔ ｉ ｎｇ ｔ ｈ ｅ
３ ． ４ 相关 性分 析
对人 炉 品位 、 渣量 、 冶炼强 度 和综 合 焦 比进 行相
关性 分析 ， 结 果见表 ２ 。
表 ２ 相 关 性 分 析 结 果
品位
品 位
Ｒ２ ＝ ０ ７２８：
。 综 合 焦 比
・
多项 式 （ 综 合 焦 幽
图 ４ 冶 炼 强 度 与 综 合 焦 比 的关 系
影响焦比的因素
影响高炉炼铁焦比（燃烧比）的因素
影响焦比总因素综合分析为24条，焦炭影响占7条，占总因素的29%，其中焦炭指标影响如下：
1. 焦炭固定碳含量的影响：C固下降1%，焦比升高2%，产量下降3%。
2. 焦炭含水分的影响：焦炭含H2O提高1%，焦比升高1.1~1.3%，产量降低2.0-
3.0%。
3. 焦炭S含量的影响：焦炭S含量升高0.1%，焦比升高1.2~2.0%，产量降低2.0-3.0%。
4. 焦炭灰分的影响：焦炭灰分（A）升高1%，焦比升高1.7~2.3%，产量降低2.0~3.0%。
5. 焦炭M40的影响：焦炭M40升高1%，焦比下降
5.6kg/t，产量提高1.6%。
6. 焦炭M10的影响：焦炭M10降低0.2%，焦比下降7kg/t，产量提高5.0%。
7. 焦炭热态性能的影响：焦炭反应性CRI升高1%，焦比上升3kg/tFe，产量降低4.0%，焦炭反应后的强度CSR 下降1%，焦比上升3~6kg/tFe，产量下降4.5 %。
煤种对全焦率的影响
配煤结构变化对全焦率的影响一、数据：注：配比、装煤挥发份均为一、二配平均数，全焦率为每月核减仓存后数据。
说明：气煤配比逐月上升，大同煤配比逐月下降，装炉煤挥发份呈上升趋势，全焦率呈下降趋势。
二、分析：影响全焦率的因素：煤质变化、炼焦工艺变化、干熄率是内在因素，各种计量准确、检化验管理、统计口径是外在因素，具体分析如下：1.煤质变化：由上表可见，配煤煤种不同程度发生了变化，体现在装煤的挥发分变化，全焦率也发生了相应变化，表现出全焦率与挥发分存在一定线性关系。
零九年一月份由于大同煤供应紧张加之价格偏高，公司降低了其配比，增加了气煤的配比，加之1月份挥发分低的乌海气煤较少，大量使用挥发分（43%）较高的抚顺煤，但由于增加了焦煤和瘦煤的配比，从而使装煤的挥发分上升不大，全焦率有所下降。
2.炼焦工艺变化：因炉型固定、工艺固定，只有焦饼中心温度的变化才对全焦率有影响，焦饼中心温度高，焦炭挥发分低，全焦率相应降低，而焦炭挥发分这三月分别为0.17%、0.165%、0.155%，因此也是1月份的全焦率降低的原因之一。
3.干熄率：干熄过程中有大量空气导入，从而会造成焦炭烧损，因此影响全焦率，从上表见，一月份干熄率最高，对全焦率降低也起到推波助澜的作用。
4.外在因素：焦炭水分、装炉煤水分、焦丁焦末水分及计量准确等对全焦率的影响是不可忽略的。
三、结论：1、煤质的变化对全焦率的影响起到内在作用，主要体现在装煤挥发分的变化，因此只要保证装煤的挥发分不变，而单独的煤种变化不会对全焦率产生影响。
2、全焦率是一个综合性指标，很难用一个指标的高低来表示全焦率的大小。
目前内在因素在生产上基本稳定，对全焦率的影响不会太大，而外在因素已成为影响全焦率的主导，从这个角度来说，全焦率的控制应注重在管理上。
生产技术部2009年2月9日。
浅谈焦化厂配煤细度对焦炭质量、成焦率影响因素及控制措施？
浅谈焦化厂配煤细度对焦炭质量、成焦率影响因素及控制措施？一、概述1.在配合煤水分、装煤量一定的情况下堆密度是随着配合煤细度的增加先增加而后降低;当配合煤细度在79.56%时,堆密度达到最大值0.928t/m3,之后开始下降;当配合煤细度范围在72.00%～79.56%时,细度每提高1%,堆密度提高约13kg/m3,结合6m焦炉有效容积38.5m3、成焦率76%、全年预计生产吨焦测算,细度提高1%,单炉装煤量大概增加500kg,单炉焦炭产量可以增加380kg,全年预计焦炭产量可以增加5.8万t。
因此,适当提高配合煤的细度,可提高焦炭质量、成焦率。
2.随着配合煤细度的增加,煤料间的间隙减小,使煤粒间的接触更加紧密,不利于气体的析出,从而形成了结构坚实的焦炭,因而焦炭块度均匀、致密,气孔率低,反应后强度有所提高,焦炭抗碎强度M40提高,耐磨强度M10降低;而粉碎细度过细,煤粒越小,面与面磨擦越大,这样颗粒不容易相互挤紧,从而影响配合煤堆密度及焦炭强度。
3.根据焦炉试验数据得出,配合煤细度控制在(77.0±1) %的范围内,焦炭质量、产量较佳;在工业焦炉实际应用时还应充分考虑配合煤细度提高后对配煤、回收等系统的影响,并根据实际情况选择合适的配合煤细度。
一、影响因素及控制措施：配合煤的细度：用0-3mm粒度级煤占全部煤的质量的百分率来表示。
细度对粘结性的影响：细度过细时导致粘结性下降，当煤粒度小至0.5－1mm时，其膨胀度开始明显降低；煤本身粘结性不同，细度对膨胀度影响的程度也不同。
细度对堆密度的影响：如小于2mm粒级含量从60％增加到80％时，堆密度减少30－40kg/m3。
使炭化室装煤量减少，装炉煤粘结性降低，导致焦炭耐磨强度变差（即M10增大），因此尽量保证煤料粉碎的均匀性。
对常规炼焦，0－3mm粒级量为72-80％；捣固炼焦为90％以上，为配煤细度均匀，在粉碎前筛出粒度小于3mm的煤，防止重复粉碎，粒度过细。
影响高炉炼铁焦比的诸多因素
1.入炉矿含铁品位的影响：入炉矿品位提高1%，焦比下降~%，产量提高2~%.2.烧结矿碱度（CaO/SiO2）的影响：烧结矿碱度降低（当CaO/SiO2＜时）， ..焦比升高3~%，产量下降3~%.3.烧结矿的FeO的影响: 烧结矿的FeO升高1％，高炉焦比升高~%.和产量降低~%.4.烧结矿＜5mm粉末含量的影响：＜5mm粉末增加1%，焦比升高％，产量下降~%.5.烧结及球团转鼓每提高1%，高炉燃料比下降%。
6.矿石含S每增加1%，燃料比上升5%。
7.烧结矿RDI的影响：当烧结矿的RDI＋≤72%时，RDI＋每提高10%，高炉降低焦比%，产量提高%（RDI≥72%以后，幅度递减）。
8.含铁炉料还原性对焦比的影响：含铁原料还原度降低10％，焦比升高8～9kg/t，烧结矿的MgO每升高1％，还原性下降5%.9.入炉料SiO2和渣量对焦比的影响：入炉料SiO2升高1％，渣量增加30～35kg/t ，渣量每增加100kg/t，焦比升高~%,（校正值20kg）。
10.热风温度的影响：高炉热风温度提高100℃（在950℃～1300℃风温范围内），入炉焦比下降8~20kg/t，并随风温水平提高而递减。
11.鼓风湿度的影响：高炉鼓风湿度提高1g/m3，焦比降低1kg/t铁，产量提高~%.12.富氧的影响：高炉鼓风富氧1%，焦比下降%，产量提高~%.（随着富氧率提高递减）。
13.炉顶煤气压力的影响：顶压提高10kpa，焦比下降~%.14.高炉炉顶温度上升100℃，燃料比上升30 kg/t.15.高炉煤气利用率的影响：煤气利用率提高1%，入炉焦比下降5kg/t铁。
CO2含量增加1%，焦比下降20 kg/t.16.焦炭固定碳含量的影响：C固下降1%，焦比升高2%，产量下降 3%.17.焦炭含水分的影响：焦炭含H2O提高1%，焦比升高~%，产量降低~%.18.焦炭S含量的影响：焦炭S含量升高%，焦比升高~%，产量降低~%.19.焦炭灰分的影响：焦炭灰分（A）升高1%，焦比升高~%，产量降低~%.20.焦炭M40的影响：焦炭M40升高1%，焦比下降t，产量提高%.21.焦炭M10的影响：焦炭M10降低%，焦比下降7kg/t，产量提高%.22.焦炭热态性能的影响：焦炭反应性CRI升高1%，焦比上升3kg/t铁，产量降低%，焦炭反应后的强度CSR下降1%，焦比上升3~6kg/t，产量下降 %.23.生铁含Si量的影响：生铁Si含量下降%，入炉焦比下降4~5kg/t铁。
影响成焦率的因素分析
第４ 第 １ ３卷 期
２ １年 １ ０２ 月
Ｆ ｅ ＆ Ｃ ｅ ｅ Ｐｏｅｓｓ ｕｌ ｈ ｍｉ ￣ ｒｃｓｅ
燃 料 与 化 工
一
３，
煤气 含 氧 量 升 高 的 原 因与控 制
井文 明 李 应超 李 晓攀 、
（ 中平 能化首 山焦化 公 司 ，许 昌 ４ １１ ） ６ ７ ３
２２ 熄 焦方式 对成 焦率 的影 响 ． ２０ ０ ９年 １ ４月平 均 干 熄 焦率 为 ９ ． ％ ．２ １ ～ ６３ ８ ００
１ ）利用 煤 、焦炭 灰分之 间 的关 系求 成焦 率 。
Ｋ ． Ａ ．Ａ ． １０ ａ＝ ｄ ｄｘ ０ ％ ｉ Ｊ ｊ
式 中 ： ．为煤 的成 焦 率 （ 基 ） ｉ 干 ；Ａ ． 煤 的 干 为
入 吸 收塔 。当再生 塔 内液位 高度 接 近 出 口高度 时 ，如果 调整 不及 时 ，再生 液就 会夹带 大 量硫 泡沫进 入 吸收
塔 ，硫 泡 沫 中含有 大量 空气 ，导 致煤 气含 氧量 升高 。
・
２ ）操 作 原 因 。生产 过程 中将 再 生塔 液位 调 整 到某 一 高度后 ，由于 泵 的流 量受 外 界影 响 较大 ，如 ：循 环 母 液 的密 度 、悬 浮硫 的 含量 、母 液 中复 盐含 量 、人 塔 空气量 以及母 液温 度 等 。这些 因素一 旦 发生 变化 ． 再 生 塔 中的液 位 会 随 即改变 ，当 液位 低 于正 常值 后 ，若 未及 时调 整液 位 ，母 液 就 会 夹带 硫 泡 沫 进入 吸 收 塔 ，使煤 气含 氧超 标 。 经过分 析 。采 取 以下措施 来 降低煤 气 含氧 量 。 １ ）加 装 液位 自调装 置 。 当再 生 塔液 位偏 低 ，硫 泡 沫会 被再 生液 夹带 到 吸 收塔 ，导致 煤气 中氧含 量 升 高 。当母 液液 位过 高 ，进入 再生 塔 的气量 压力 稍有 增加 ，液 位将 会 随之升 高 ，此时若 不及 时调 节 ，再生 液
综合焦比影响因素
综合焦比高原因分析
炼铁厂自2013年9月份开始，综合焦比一直呈上升趋势，为查找原因，炼铁厂从每月入炉料有害元素含量、操作特点进行了认真分析，现总结如下：
影响综合焦比因素对比表
从趋势图可以看出，综合焦比随着入炉有害元素升高，C板量增加而呈上升趋势。
一、入炉有害元素影响：
入炉锌负荷与综合焦比关系
入炉K2O+Na2O负荷与综合焦比关系
从图表可以看出，综合焦比随着Zn和K2O+Na2O负荷升高而升高，2013年全年Zn负荷平均为0.39Kg/tFe而进入2014年以后，由年初0.5Kg/tFe升高到目前0.84Kg/tFe，K2O+Na2O负荷2013年1-8月平均为3.53Kg/tFe,9月份以后，上升较多，平均达到4.45Kg/tFe,，2014年3月份最高达到4.97Kg/tFe，综合焦比2013年全年为502Kg/tFe，而2014年元月份为507Kg/tFe，到目前升高到517Kg/tFe。
二、SPHC板生产量逐月提升
从图表可以看出，综合焦比随着SPHC板生产量比例增加而增加，2013年1-8月以前基本30%以下，9月份以后，比例升高35%以上，最高达到39.83%，综合焦比2013年1-8月份为498Kg，9月份以后平均为510Kg，到目前升高到517Kg。
三、结论
通过以上分析可以看出，综合焦比随着Zn和碱金属的升高而升高，跟冶炼SPHC板量的变化而变化，三者对综合焦比都有不同影响，对综合焦比影响数值在进一步摸索中。
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影响焦比因素的分析
一、影响6#高炉综合焦比因素分析
对6#高炉2010.07至2011.10的数据进行整理，研究入炉品位、渣量和冶炼强度对高炉燃耗的影响。
数据整理如下：
1、入炉品位与综合焦比的关系
以入炉品位为自变量，综合焦比为因变量做散点图，添加趋势线如下：
由拟合优度2
R=0.7068，可以看出数据拟合的较好，品位与焦比为线性关系，提高一个品位，焦比可以降低6.403Kg，即：品位变动1%，焦比变动1.21%。
2、渣量与综合焦比的关系
以渣量为自变量，综合焦比为因变量做散点图，添加趋势线如下：
由拟合优度2
R=0.763，可以看出数据拟合的较好，渣量与焦比为线性关系，渣量增加100Kg，焦比提高23Kg。
3、冶炼强度与综合焦比的关系
以冶炼强度为自变量，综合焦比为因变量做散点图如下：
由散点图可以看出，除2010年7月、9月、10月和2011年4月、7月外，其他点基本呈规律分布。
去除上述5个月的数据后，做散点图，添加趋势线如下：
可以看出焦比与冶炼强度呈抛物线形式，由于焦比随着冶炼强度的增加呈现先减小后增加的趋势，由抛物线的最低点（1.765,516.34）知，6#高炉当冶炼强度为1.765时，焦比最低，利用系数为3.418，日产达2769吨/日。
4、品位与渣量的关系
以品位为自变量，渣量为因变量做散点图，如下：
由上图可以看出，品位与渣量有很强的共线性，品位提高1%，渣量降低27.66Kg。
5、对入炉品位、渣量、冶炼强度和综合焦比进行相关性分析
对入炉品位、渣量、冶炼强度和综合焦比进行相关性分析，结果如下：
由上表可以看出品位与渣量的相关系数为0.94642，进一步说明两者的相关性很强，考虑其中一个因素即可。
6、结论：
1）、品位与焦比为线性关系，提高一个品位，焦比可以降低6.403Kg，即：品位变动1%，焦比变动1.21%。
2）、渣量与焦比为线性关系，渣量增加100Kg，焦比提高23Kg。
3）、因为品位和渣量有很强的线性关系，所以考虑他们对焦比的影响的时候，只考虑其中一个因素即可。
4）、焦比随冶炼强度的增加，呈现先降低后升高的变化，所以针对6#炉而言，将冶炼强度控制在1.76左右比较合适，6#高炉当冶炼强度为1.765时，焦比最低，利用系数为3.418，日产达2769吨/日。
二、影响3#高炉综合焦比因素分析
对3#高炉的2011年数据进行整理，由于从4月份采用印粉等低品位矿，炉料结构发生变化，高炉需要调整操作适应炉料变化，所以不考虑4月份数据，选取其余共9个月的数据进行分析，研究入炉品位、渣量和冶炼强度对高炉燃耗的影响。
数据整理如下：（3#高炉炉容按410m³计算）
以入炉品位为自变量，综合焦比为因变量做散点图，添加趋势线如下：
R=0.4579，可以看出品位与焦比大致为线性关系，提高一个品由拟合优度2
位，焦比可以降低5.273Kg，即：品位变动1%，焦比变动1%。
2、渣量与综合焦比的关系
以渣量为自变量，综合焦比为因变量做散点图，添加趋势线如下：
由拟合优度2
R=0.5285，可以看出渣量与焦比为线性关系，渣量增加100Kg，焦比提高16.07Kg。
3、冶炼强度与综合焦比的关系
以冶炼强度为自变量，综合焦比为因变量做散点图如下：
由散点图可以看出，焦比与冶炼强度呈抛物线形式，由于焦比随着冶炼强度的增加呈现先减小后增加的趋势，由抛物线的最低点（1.88,518.49）知，3#高炉当冶炼强度为1.88时，焦比最低，利用系数为3.63，日产达1490吨/日。
4、品位与渣量的关系
以品位为自变量，渣量为因变量做散点图，如下：
由上图可以看出，品位与渣量有很强的共线性，品位提高1%，渣量减少30Kg。
5、结论：
1）、品位与焦比为线性关系，提高一个品位，焦比可以降低5.273Kg，即：品位变动1%，焦比变动1%。
2）、渣量与焦比为线性关系，渣量增加100Kg，焦比提高16.07Kg。
3）、焦比随冶炼强度的增加，呈现先降低后升高的变化，所以针对3#炉而言，将冶炼强度控制在1.88左右比较合适，3#高炉当冶炼强度为1.88时，焦比最低，利用系数为3.63，日产为1490吨/日。
三、影响新1#高炉综合焦比因素分析
由于新1#高炉2011年2月份大修开炉，所以将其3-10月份的数据进行整理，研究入炉品位、渣量和冶炼强度对高炉燃耗的影响。
数据整理如下：
1、入炉品位与综合焦比的关系
以入炉品位为自变量，综合焦比为因变量做散点图，添加趋势线如下：
由上图可以看出品位与焦比大致为线性关系，提高一个品位，焦比可以降低7.15Kg，即：品位变动1%，焦比变动1.4%。
2、渣量与综合焦比的关系
以渣量为自变量，综合焦比为因变量做散点图，添加趋势线如下：
可以看出渣量与焦比为线性关系，渣量增加100Kg，焦比提高15.84Kg。
3、冶炼强度与综合焦比的关系
以冶炼强度为自变量，综合焦比为因变量做散点图如下：
由散点图可以看出，焦比与冶炼强度呈抛物线形式，由于焦比随着冶炼强度的增加呈现先减小后增加的趋势，由抛物线的最低点（1.76,516）知，新1#高炉当冶炼强度为1.76时，焦比最低，利用系数为3.4，日产达2043吨/日。
4、品位与渣量的关系
以品位为自变量，渣量为因变量做散点图，如下：
由上图可以看出，品位与渣量有很强的共线性，品位提高1%，渣量减少34Kg。
5、结论：
1）、品位与焦比为线性关系，提高一个品位，焦比可以降低7.15Kg，即：品位变动1%，焦比变动1.4%。
2）、渣量与焦比为线性关系，渣量增加100Kg，焦比提高15.84Kg。
3）、焦比随冶炼强度的增加，呈现先降低后升高的变化，所以针对新1#炉而言，将冶炼强度控制在1.76左右比较合适，新1#高炉当冶炼强度为1.76时，焦比最低，利用系数为3.4，日产为2043吨/日。
总结：
结合以上三座高炉的情况，可以看出：
1、入炉品位变动1%，焦比变化1%-1.5%。
2、渣量变化100Kg,焦比变化15-20Kg。
3、入炉品位变动1%，渣量变动30Kg。
4、600-1000m³中型高炉（对6#和新1#高炉而言）冶炼强度控制在1.76左右，焦比最低，为516Kg/T铁；600m³以下小型高炉（对3#高炉而言）冶炼强度控制在1.88较好，焦比为518Kg/T铁。
炼铁厂
2011.11.11。