核心提示：2023年我國重點鋼鐵業平均噴煤比為137kg／t，比上年度提高2kg／t，創出我國歷史最好水平；長鋼噴煤比為192kg／t，寶鋼集團為186kg／t，武鋼為l73kg／t，太鋼為162kg／t，尚有兩個企業沒有噴煤，有5個企業年噴煤比低於100kg／t。這說明，我國高爐噴煤處於多層次階段，尚有較大的提公升潛力。
1．提高噴煤比的重大意義
高爐噴吹煤粉是煉鐵系統結構優化的中心環節，是國內外高爐煉鐵技術發展的大趨勢，是我國鋼鐵工業發展的三大重要技術路線之一，對於鋼鐵企業節能降耗，降成本，實現環境友好有著重大的促進作用。所以，各鋼鐵企業應當在努力提高噴煤比上下功夫。
1．1提高噴煤比，可以實現煉鐵系統結構節能
據統計，2023年全國重點鋼鐵企業焦化工序能耗為123．11kgce／t，而噴煤工序能耗僅為20～35kgce／t。高爐多噴吹1噸煤粉，就可以節約煉鐵系統工序約100kgce／t的能耗。
1．2多噴煤可減少高爐煉鐵生產成本
目前，焦炭與噴粉一噸的差價在500～700元。多噴煤，可有效地降低高爐鐵的生產成本。
1．3多噴煤可降低煉焦過程的糾；境汙染多噴煤，少用焦炭煉鐵，就可以少生產焦炭。這樣，焦化廠就會減少外排汙染物質。
1．4多噴煤可緩解我國主焦煤的短缺
我國主焦煤儲量約佔煤炭儲量的1／4，而生產冶金焦的配煤要用50％以上的主焦煤，對於年產3．28億噸焦炭的中國煤炭資源是有限的。我們應當大力保護我國的煤炭資源，科學合理利用好煤炭。高爐噴吹用煤是十分廣泛的，可以完全不用主焦煤，這就降低了我國鋼鐵企業採購煤炭的成本。
1．5多噴煤，可以降低企業建設投資
我國噴煤車間的單位投資僅是焦化廠單位投資的12％～16％，為冶金焦部分投資的15％～20％。所以，對於一些新建擴建高爐的鋼鐵企業來說，同時新建或擴建噴煤設施，不建設焦化廠，是會有較大的經濟效益。
2．我國煉鐵企業提高噴煤比有較大潛力
國際領先水平的高爐噴煤比是日本，達到過266kg／t的噴煤比。寶鋼高爐也曾達到過260kg／t的先進記錄。國內外先進水平的高爐噴煤比是在180～200kg／t。
雖然我國2023年全國重點企業噴煤比為137kg/t，創出歷史最好水平。但是，距國際先進水平尚有較大差距。中國鋼鐵工業協會和中國金屬學會編制的《中國鋼鐵工業科學技術發展指南(2006～2023年)》中提出的高爐噴煤指標為：
2006～2023年全國重點鋼鐵企業噴煤比要大於或等於160kg/t，2010～2023年噴煤比要大於或等於180kg／t。
3．影響提高噴煤比的因素分析
3．1高爐爐缸熱量要充沛
正常生產的高爐爐缸熱量是十分充沛的。這是保證鐵礦石被還原後，促使液態生鐵和爐渣流動性好，渣鐵易分離，爐渣脫硫效率高和透氣性好的基本條件。爐缸熱量是用爐缸理論燃燒溫度來表示。
在煉鐵學中有計算理論燃燒溫度的方法。爐缸理論燃燒溫度的合理值為2200±50℃。爐缸熱狀態可以用兩種方式表達：
一是物理熱，也就是鐵水溫度，一般是在1450～1500℃；二是化學熱，也就是生鐵中的si含量，一般是在0．4％～1．6％。
煤粉進入風口後首先是要消耗爐缸的熱量。首先是煤粉被加熱，然後是煤中的揮發份燃燒和碳素燃燒。因此，每噴吹10kg煤粉，無煙煤會使風口理論燃燒溫度下降15％～20℃。
煙煤會使溫度下降15％～20℃。這樣，就在噴煤的同時，要採取補償爐缸熱量的措施(高風溫、富氧、脫溫鼓風等)，來使高爐生產能夠正常進行。
3．2要提高煤粉在風口區的燃燒率
煤粉進入爐缸是進行煤粉受熱後釋放出揮發份的燃燒和固定碳的燃燒。其燃燒率高低是取決於煤種選擇(燃燒性好)、溫度、含氧量(富氧或空氣過剩係數)，煤粉的比表面積和燃燒時間等。我們希望煤粉在風口迴圈區內的燃燒率在85％以上，但一般條件下是在70％以上。
風口迴圈區內未燃燒粉在風口迴圈區以上還會進行燃燒和氣化，但強度會大大減弱。在高爐內，未燃燒粉會被高速的煤氣流帶出高爐，表現出高爐除塵灰中含碳量要增加，這是衡量煤粉燃燒率的重要標誌。
未燃煤粉增多，會給高爐生產帶來較大的負面影響。未燃煤粉部分會積存於爐缸死焦堆的表面，與焦粉形或焦粉巢，焦粉巢阻礙煤氣向中心滲透，進一步促成高爐中心煤氣流減弱；高爐中部死料堆的增加，使軟熔帶形成的夜態渣鐵向妒，缸邊緣流去，易引起邊緣地區的液泛產生。而未燃煤粉的上公升，會使焦炭的微孔彼堵塞，造成焦炭的透氣性變差。
所以，高噴煤比的高爐會有高爐利用係數下降的現象。
煉鐵學中有計算噴吹煤粉燃燒率的公式。提高噴吹煤粉燃燒率的辦法有，提高風溫，進行高氧鼓風和延長煤粉的高爐內燃燒時間(即提高爐頂煤氣壓力，降低煤氣流速)等。
3．3提高爐料柱透氣性
(1)高爐料柱透氣性好壞是用高爐煤氣壓差值來表示，即熱風壓力減去爐頂煤氣壓力值。高爐工作者是利用爐料透氣性指數進行工作。不同容積的高爐，不同的爐料結構，會有不同高爐的合理透氣性指數。
高爐煤氣流分布均勻，爐料透氣性好，有利於煤粉充分燃燒，也有利於提高噴煤比。提高爐料柱透氣的辦法有：
進行科學布料，使煤氣流分布合理。合理煤氣流分布是要實現邊緣和中心汽流都存在、適中。其標誌邊緣是煤氣中的co2含量要高於中心，邊緣溫度大於100℃，中心在500℃～700℃。
實現上述目標的辦法是在無料鐘爐頂裝置條件下，進行多環，不同角度的布料。大高爐的焦層厚度在0．65～0．75m，中小高爐在0．5～0．6m。
(2)提高入爐礦含鐵品位，減少渣量
在高爐內煤氣阻力最大的地方是軟熔帶，也就是鐵礦石開始熔化還原為feo和鐵，形成初渣，渣鐵尚未分離，尚在軟熔區間內，是在主要開始滴落至爐缸階段。如果高爐料含鐵品位在60％以上，噸鐵渣量為小於300kg，軟熔帶的煤氣阻力會大大減少，也會減少高爐內出現爐渣液泛的現象。
(3)提高煉鐵原燃料質量，特別是冷、熱態狀態下轉鼓強度要高，燒結礦和球團礦的還原粉化率要低。要求入爐料中小於5mm粒級的比例要少於5％，粒級在5～10mm所佔爐料的比例要少於30％。這時，高爐料料的透氣性就會高。
我們還希望不同粒級的原燃料進行分級入爐。也就是將5～25mm的粒級爐料與大於25mm的爐料分別入爐，以減少不同粒級爐料所產生的填充作用，不造成爐料之間的空隙小，透氣性差的現象。
對於高噴煤比的大高爐，焦炭質量對高爐煉鐵技術指標的影響會加大。所以，要對焦炭的熱效能進行考核。希望反應後強度csr≥65％，反應性cri≤26％。
同時要求焦炭灰中k2o+na2o的含量要<3．0kg／t，因為鹼金屬對於焦炭的壞破壞作用是很大的。
(4)爐料的成分和粒級組成要穩定
目前，影響我國高爐煉鐵生產技術進步的最大因素是，爐料成分和粒級組成不穩定。不穩定的爐料，會使高爐內的煤氣流不穩定。煤氣流不穩定會造成高爐合理爐型的不穩定。
這是高爐生產的最大危害，對提高噴煤比來說也是不利因素。
國家燒結礦質量標準要求，含鐵品位波動要在±0．5％，鹼度波動為±0．05倍。但是，目前原料**緊源，**攀公升，使鋼鐵企業沒有充足的貨源，或穩定的**基地，無法滿足國家對燒結礦質量的要求。這就造成了高爐生產是處於被動狀態。
我國高爐煉鐵的爐料結構是70％左右燒結礦，13％左右球團礦，10％～15％的天然塊礦。高鹼度(在1．8～2．0)燒結礦轉鼓強度高、還原性好。採用鏈蓖機一迴轉窒工藝裝備生產的球團礦原量要比豎爐工藝好。
天然塊礦要求還原性能好的赤鐵礦為好，含水份低、熱爆裂效能差，粒度偏小為好。
(5)優化高爐操作技術會有效地提高爐料的透氣性
實現優化布料，選擇好適宜的料線，可以使煤氣流分均勻。實現低減度的造渣制度，可以改善爐渣的流動性。科學操作的高爐會使爐缸熱量充沛，寶鋼生鐵含si在0．4％以下，但鐵水溫度在1500℃以上，為高噴煤比創造出良好條件。
所有的風口均應噴煤，不應有不噴煤的風口。煤粉分配器要高位放置，避免風口噴煤量不均。
4．提高噴煤比的技術措施
4．1高風溫是高噴煤比的基礎
高風溫會能夠促進煤粉揮發份的蒸發和碳素燃燒，也是鐵礦石進行還原的基本條件，同時也可有力增高氧的擴散速度。所以說，高風溫是補償高煤比爐缸理論燃燒溫度降低的最重要手段，也是提高煤粉燃燒率的最佳手段。高爐噴吹煤粉要求熱風溫度要在1050℃左右。
低於這個溫度，不可能實現高噴煤比。一般來講低於1000℃風溫度的高爐是不適宜於噴煤。
高風溫有顯著的節焦效果。不同風溫基礎，風溫提高100℃的節焦效果不一樣。風溫水平越高，節焦效果會下降。
風溫在950℃時提高100℃風溫，可節焦20kg/t;950-1050℃的基礎風溫，提高風溫100℃時，可節焦15kg／t：基礎風溫為1050-1150℃時，提高風溫100℃，可節焦lokg/t;大於1150℃時，風溫提高100℃，只能節焦8kg／t。
風溫公升高100℃，可使風口理論燃燒溫度公升高60℃，允許多噴吹煤粉30～40kg／t，但高爐煤氣的壓差會公升高5kpa。
4．2富氧鼓風可提高噴煤比
高爐富氧鼓風1％，可提高風口理論燃燒溫度40～50℃提高煤粉燃燒率1.51％，允許提高噴煤20～30kg/t。
高爐煉鐵是以風為本，是活躍爐缸的最重要手段。所以要求富氧時不能減風量。煉鐵界認為，噴煤比低於130kg／t時，可以不富氧，寶鋼條件下，噴煤比小於165kg／t噴煤比，也可以不富氧。
氧是依靠電換來的，高爐煉鐵富氧大於7％就會不經濟。我們建議給高爐配備專用製氧機(最好是變壓吸附製氧，節電又操作靈活)而不去用煉鋼的富餘，深冷製氧。
4．3脫溼鼓風可提高噴煤比
高爐鼓風濕份每降低1g／m3時，風口前燃燒溫度可提高5～6℃，可允許多噴煤粉1．5～2．0kg／t，降低焦比0．8～1．okg／t。
4．4優化煤種進行多煤種混合噴吹
優比煤種是高爐噴煤的一項十分重要的工作。所噴煤種的選擇條件是：含s．p．k和na等有害雜質要少，灰分低(一般要低於所用焦炭的灰分)，發熱值高(含碳量大於85％)，燃燒效能好和輸送效能好等。
一般來講，無煙煤可磨性差，發熱值高，揮發份低，燃燒性低(特別是在高噴煤比時)。煙煤的可磨性好，揮發份高，燃燒效能好，發熱值低。大多數企業混噴煤的揮發份控制在15％～25％，對煙煤的要求是揮發份在25％～37％。
4．5煤粉的粒度要求
對煤粉粒度的要求會直接影響製粉的能力，輸送效能和煤粉在迴圈區的燃燒率。各煉鐵企業根據本單位的實際情況(風溫、富氧率、噴煤比、煤種等)提出各單位對煤粉粒度的要求。這樣，噴煤的技術性和經濟性會更科學。
一般企業要求煤粉的粒度是-200網目在60％以上，對於煙煤可大於50％，對於無煙煤在70％～80％以上。但希望-325網目的比例要小於5％。
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