摘  要  分析了酒钢焦炭硫含上升对炼铁指标和生铁质量的影响的影响，并对焦炭硫上升对生铁成本影响进行了分析，指出了下一步焦炭质量方向。

关健词  焦炭  硫分  生铁成本

1  概述

焦炭是炼铁生产的重要原料之一，其质量好坏对高炉顺行及生产指标起着举足轻重的作用，焦炭质量已成为高炉精料的一个重要组成部分，就酒钢而言，影响焦炭质量的主要因素是硫含量高，目前在同行业中，排名最后，硫分曾达到1.47％，降低焦炭硫含量，进一步改善炼铁技术经济指标，提高炼铁经济效益是目前迫切需要解决的问题。

2  硫在高炉内的行为

进入高炉中的硫来自焦炭、喷吹燃料、矿石和熔剂，其中焦炭带入的硫最多，一般占入炉总硫量的60%～80%。我厂焦炭含硫平均1.22kg/t，入炉硫负荷在7.2kg/t左右，占入炉硫负荷的79％，达到行业标准的最高水平，较行业平均67％高12％，近而说明我厂硫负荷高主要是焦炭带入硫较高导致。

焦炭中的硫以有机硫、硫化物和硫酸盐形式存在。有机硫在到达风口前约有50％～70％以S、SO₂、H₂S等形态挥发到煤气中，余下部分在风口前燃烧生成SO₂，在高温下，SO₂很快被C还原，生成硫化物和硫蒸气，在随煤气上升过程中，除一小部分被煤气带走外，其余部分被炉料中的CaO、铁氧化物吸收转入炉料中。除挥发的硫外，硫在高炉中都变成了CaS和FeS，CaS不溶于生铁而全部进入炉渣，FeS则溶于生铁，生铁脱硫主要是将FeS变成CaS。其途径是当铁水滴落过程中穿过渣量层时，以及铁水与渣接触中，将生铁中的硫转移到渣中，脱硫总反应式为：

（FeS）+（CaO）+C＝（Fe）+（CaS）+CO   -149.1kJ/mol

其原理主要是在高温下进行离子转移，反应过程需燃烧炭并吸收大量热量。故焦炭硫份越高，焦炭燃烧所放出的热量就越少。

因此高温是脱硫的重要条件，提高高炉脱硫能力，就必须提高炉缸热量。入炉硫负荷越高，所需脱硫消耗热量就越高，就得需多加焦炭补充脱硫反应所消耗热量，进而高硫将直接导致焦比的上升。

3  目前酒钢焦炭含硫现状

近几年来酒钢使用焦炭含硫逐年提高，与全国平均水平差距逐步增大，2013年焦炭质量与全国平均水平相比，硫分高出0.43％，在46家对标单位排序中名列第46位（见表1）；由此可见，酒钢焦炭的硫分含量较高，这不但严重影响焦炭本身质量的提高，同时也妨碍高炉冶炼水平的发挥与提高。进入2012年，焦炭硫分居高不下，最高达1.47％，平均在1.22％左右，且波动大，这对指标的优化和铁水质量造成了较大的影响。因此，稳定和降低焦炭硫含量是急需解决的一个重要问题。

4  焦炭含硫对指标的影响

一般来说，冶金焦硫分每增加0.1％，焦比即升高1.5％，高炉利用系数降低2％～3％，生铁产量下降2％。焦炭中灰分、硫分、水分、M40、M10变化对高炉生产技术指标影响的经验数据见表2。

2010年～2013年，炼铁厂焦炭硫磺从平均1.03％，提高到了1.20％，增加了0.17％，影响焦比上升10.5kg/t。分析近年来我厂指标上升与硫对应关系如图1～3。

从图1～3看，2010年以来随着焦炭含硫的波动，高炉焦比也随之波动，焦炭硫磺上升，相应焦比上升，焦炭硫磺下降焦比下降。充分说明，焦炭硫磺的上升是近年来炼铁焦比上升的重要原因。同时从以上分析看，焦炭中的硫对大高炉影响更为敏感（如图2）。

2010年以来，随着高炉多环布料技术、取中心加焦技术、大批重、大角度布料技术的逐步应用和成熟，高炉煤气利用逐年提高，但高炉技术经济指标也逐年上升，说明指标的劣化并不完全在煤气利用的提高上，而在原燃料变化上，高炉通过提高煤气利用弥补了一部分原料变化导致的指标劣化，但不能完全替代。高炉近年来煤气利用变化如表3、图8。

从表3和图4看，近年来高炉综合CO₂基本稳定，但自2012年以来焦比呈上升趋势。2011年有所下降，主要是上半年7号高炉投产，焦炭结构发生变化后，炉况波动，导致煤气利用出现了下降趋势。2012年自焦炭硫磺上升以来，高炉煤气利用逐步提高，但指标呈步上升趋势，说明原燃料变化所影响的焦比，消耗了煤气利用上升所降焦比。