摘要：隨著經濟和科技水平的快速發(fā)展，鋼鐵的需求量也有了顯著上升，同時，建筑行業(yè)、交通行業(yè)和汽車制造行業(yè)等的發(fā)展，也在很大程度上促進了煉鋼冶金行業(yè)的發(fā)展。在鋼鐵生產過程中，高爐煉鐵設備是重要的組成部分，也是必不可少的。因此，鋼鐵企業(yè)必須確保高爐煉鐵設備使用的安全性、有序性，加強設備的日常維護與管理，只有這樣，才能確保煉鋼冶金工作的順利開展。文章分析了高爐煉鐵設備的安全使用技術要點，對高爐煉鐵設備的維護管理措施進行了一定的探討，多種固廢混合噴吹既可以給高爐帶來新的燃料，又可以處理種類繁多的城市可燃固廢，完成對周邊社會的固廢處置，擴充城市鋼廠的社會功能。

引言

隨著社會經濟的不斷發(fā)展，鋼鐵冶煉行業(yè)有了迅速發(fā)展。近年來，人們的生產和生活對鋼鐵制品的需求量越來越大，對鋼鐵制品的質量也提出了更高的要求。對于鋼鐵企業(yè)而言，要實現(xiàn)鋼鐵生產效率和產品質量的有效提升，必須提高高爐煉鐵設備日常使用的安全性，做好設備的維護和管理工作。高爐是煉鐵的主要反應器，為降低焦比一般需要從風口噴入大量煤粉，而可燃固廢具有一定的熱值，從理論上同樣可以噴入高爐。可燃固廢噴入高爐后燃燒可為高爐提供能量和還原劑，這種處理方式既可以解決可燃固廢帶來的環(huán)境問題，又可為高爐生產提供一種新能源。因此，高爐煉鐵協(xié)同處理城市可燃固廢具有廣闊的應用前景。

1 城市可燃固廢的性質

1.1城市可燃固廢的分類與產量

城市可燃固廢按照原料屬性主要分為廢有機制品、廢木制品和餐廚固廢3類，廢有機制品包括廢塑料、廢橡膠和廢布料等。廢塑料種類繁多，包括各種塑料制品，年堆積量約3500萬t；大宗量的廢橡膠主要為廢輪胎，年產量約1080萬t；廢布料主要為廢布制品，中國每年產生廢舊紡織服裝類約2400萬t。廢木制品主要包括廢舊建筑木材、廢舊木制家具和廢舊紙張等。中國每年產生的廢舊建筑木材和廢舊木質家具等5000萬m3，約2500萬t；中國廢紙回收率低于30%，每年產生廢舊紙張1000多萬t。餐廚固廢是指人類在日常食用的殘余，主要成分是纖維素、淀粉類、脂肪、蛋白質等有機物質，中國餐廚垃圾年產量在6000萬t以上,，餐廚垃圾含水量為80%左右，餐廚垃圾每年干重超過1200萬t?？偟膩碇v，中國每年排放上述城市可燃固廢總量約0.935億t，其中廢塑料排放最多，占總量的30%；廢橡膠（輪胎）排放最少，占9%。

1.2城市可燃固廢的理化性質

比較不同城市可燃固廢可以發(fā)現(xiàn)，廢塑料和廢橡膠的碳質量分數(shù)比較高，餐廚固廢、廢木制家具、廢紙張和廢布料的碳質量分數(shù)明顯低于前兩者，其中廢紙張?zhí)假|量分數(shù)最低。廢塑料的氫質量分數(shù)最高，其他幾種固廢的氫質量分數(shù)為6%左右。廢家具的氧質量分數(shù)最高，廢布料、廢紙張和餐廚固廢的氧質量分數(shù)次之，廢塑料氧質量分數(shù)較低，廢橡膠氧質量分數(shù)最低。與煤粉相比，幾種固廢的碳質量分數(shù)都較低，氫質量分數(shù)較高，氧質量分數(shù)除廢橡膠外，都明顯高于煤粉。除此之外，多種城市可燃固廢的氯和硫質量分數(shù)比煤粉要高，因此，高爐處理城市可燃固廢時，要考慮氯和硫元素給高爐生產帶來的問題。

2 高爐煉鐵協(xié)同處理城市可燃固廢

2.1做好高爐煉鐵設備中料線零點的處理工作

大部分煉鋼冶金企業(yè)在對高爐煉鐵設備進行技術性處理時，多采取人工操作的處理結構。布置相關料線零點是整體技術操作結構中的重點內容和關鍵部分，在集中規(guī)定集體的技術點位時，技術人員必須對其進行重點關注。

要確保高爐煉鐵設備的日常安全使用，不僅要合理設置基本的料線零點，而且要從技術層面考慮其集中安設位置，按照區(qū)域的方式，在高爐煉鐵設備的爐喉上安裝有效零點，能夠實現(xiàn)高爐煉鐵設備有效容積的整體性優(yōu)化，大大降低設備的有效容積數(shù)值，將其控制在合理范圍內。同時，這一措施也可以優(yōu)化整體設備，確保高爐煉鐵設備的良好運行。在處理有效容積時，做好料線零點的基本安置工作，能夠更加科學合理地利用設備有效容積，對相關操作人員和技術人員的料線零點布置水平進行逐步提升，從而實現(xiàn)煉鋼冶金工作效率的有效提升，確保高爐煉鐵項目的安全、穩(wěn)定開展。

2.2對設備基礎的裝料機制進行強化

在解決高爐煉鐵設備的通風問題后，還應當有效控制設備整體運行的基礎材料。對相關燃燒材料的質量、尺寸等問題進行集中性和綜合性處理。相關管理人員和技術人員應當重視基礎礦批的大小，采取合理的計算方式，科學計算礦批的尺寸大小，優(yōu)化測算礦批在高爐煉鐵設備內的基礎分部狀況，確保其在設備爐喉處集中，以此確保燃燒充分。控制好爐喉的基礎位置有效數(shù)據(jù)，使其保持在550mm～600mm之間，單位礦批控制在60～65t單位之間。

2.3高爐噴吹廢橡膠

目前，高爐噴吹廢橡膠方面的研究以噴吹廢輪胎為主。廢輪胎主要是由碳氫化合物組成，氫質量分數(shù)比煤粉中的要高，熱值也較高，且廢輪胎揮發(fā)分的析出、燃燒非常迅速，可以做良好的燃料和還原劑。廢橡膠與煤粉混合噴入高爐時可以有效改善煤粉的燃燒特性，改善鐵礦石的還原，可以有效改善高爐冶煉的經濟技術指標，減少溫室氣體二氧化碳排放。通過Fluent軟件建立了數(shù)學模型，研究了高爐噴吹廢輪胎與煤粉時的燃燒特性，研究表明，煤粉與廢舊輪胎混合噴吹可以顯著改善燃料在風口內的燃燒性能。只噴吹純煤粉時，燃盡率為30.38%；只噴吹廢舊輪胎時，風口內的燃盡率為89%；廢舊輪胎與煤粉比為1∶1時，燃盡率為50%。噴吹燃料中廢輪胎的比例越高，燃料燃盡率越高，但廢輪胎硫元素質量分數(shù)也比較高，因此，將廢輪胎與煤粉混合噴入時應合理控制廢輪胎的使用量。

2.4高爐噴吹廢木制品

高爐噴吹廢木制品方面的研究較為少見，但廢舊木制品屬于生物質類固廢，高爐噴吹生物質方面的研究較多。其中，木炭是被研究最多的。木炭中固定碳質量分數(shù)比高爐噴吹用煤的固定碳質量分數(shù)要低，其揮發(fā)分比高爐噴吹用煤要高，其熱值比高爐噴吹用煤的熱值要低。MachadoJGMS等對木炭與CO2的反應特性進行了研究，木炭的反應性比煤粉的反應要好，木炭的最快反應速率達0.22min-1，而煤粉的反應速率僅為0.06-0.16min-1。木炭的反應速度之所以高于煤粉的反應速度，這是由其結構決定的。生物質在熱解形成木炭的過程中形成了大量孔洞，這些孔洞的存在使得木炭的比表面積增大，木炭的比表面積為155m2/g，而煤粉的比表面積僅為89m2/g，這就使得木炭的反應性高于煤粉。木炭的炭化溫度對反應性有重要影響，在低溫下生產的木炭由于揮發(fā)分質量分數(shù)比較高，開始時失重很快，但反應結束溫度升高。

2.5運用計算機技術進行設備的維護與管理

社會經濟的發(fā)展離不開鋼鐵制品，要確保鋼鐵制品源源不斷地高質量工藝，必須做好高爐煉鐵設備的基礎維護和管理工作，相關管理人員和技術人員應當采取集中管理，優(yōu)化設備的基礎設計，加強日常維護管理，減少設備在運行過程中的故障。隨著科學技術的不斷發(fā)展，計算機技術在設備維護和管理工作中的應用越來越廣泛。通過計算機技術，高爐煉鐵企業(yè)能夠隨時進行設備記錄存檔、清單查詢、設備管理和設備故障維修查詢等工作。

3 結語

高爐煉體設備是鋼鐵企業(yè)的重要設備之一，要確保煉鋼冶金工作的順利進行，提升工作效率和工作質量，必須做好高爐煉鐵設備的日常安全使用及其維護管理。