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如何正確評價高爐生產(chǎn)效率，一直是多年來業(yè)界爭論不休的話題。在鋼鐵工業(yè)發(fā)展的不同時期有著不同的標準。在鋼鐵需求旺盛、產(chǎn)能不足，鋼鐵產(chǎn)品有較大利潤空間的時期，往往以提高產(chǎn)量作為標準，崇尚高冶煉強度、高利用系數(shù)。然而我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展對鋼鐵工業(yè)提出了更高的要求，相應(yīng)的評價標準也要隨之發(fā)生變化。

由于歷史原因，我國對高爐強化的認識存在誤區(qū)，多是重產(chǎn)量、輕能耗，重系數(shù)、輕焦比，導致燃料比長期居高不下。高爐煉鐵是高資源和高能源消耗工序，焦化、燒結(jié)、球團、高爐生產(chǎn)工序組成的煉鐵系統(tǒng)碳排放量約占整個鋼鐵生產(chǎn)的90%，而資源和能源消耗以及污染物排放量約占70%；高爐煉鐵的碳排放量約占整個鋼鐵生產(chǎn)的70%以上，而資源和能源消耗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)能減排工作中占有舉足輕重的地位。

??? 科學認識高爐強化與燃料比的關(guān)系

20世紀50年代以來，我國煉鐵生產(chǎn)采用提高冶煉強度、追求利用系數(shù)為中心的高爐強化冶煉方針，阻礙了燃料比和焦比的降低以及減量化生產(chǎn)。

筆者曾經(jīng)對梅鋼、馬鋼、邯鋼、武鋼2004年的操作數(shù)據(jù)進行分析，發(fā)現(xiàn)冶煉強度未能反映出高爐冶煉過程的本質(zhì)，沒有抓住冶煉的關(guān)鍵；而在相當長的時期，我國煉鐵生產(chǎn)多以犧牲寶貴的焦炭為代價，一味追求高產(chǎn)和高冶煉強度。

用冶煉強度衡量高爐強化程度并不正確。首先，冶煉強度并不能反映爐內(nèi)的真實情況，不能反映高爐過程矛盾的實質(zhì)，特別是采用了富氧等新技術(shù)以后與實際的出入更大，往往引起誤導。其次，把冶煉強度與利用系數(shù)直接掛鉤，導致產(chǎn)生了許多違反高爐冶煉規(guī)律的觀念，它們長期對立，對設(shè)計也造成了混亂影響。寶鋼高爐一直以減少噸鐵爐腹煤氣量來達到強化的目的，高爐操作始終貫徹降低燃料比和控制爐腹煤氣量的方針，通過富氧、提高爐頂壓力來減少噸鐵爐腹煤氣量、保持低燃料比的辦法來提高利用系數(shù)。

燃料比高低是重要的評價標準。煉鐵工作者應(yīng)把高效利用資源和能源放在評價高爐生產(chǎn)水平的首要位置。高效利用資源和能源最重要的是降低燃料比，降低燃料比要比提高利用系數(shù)的難度大得多，需從技術(shù)細節(jié)上加以掌控。

對于各級別高爐，冶煉每噸生鐵的碳素消耗和熱量消耗幾乎相等，這一點已為國內(nèi)外許多先進高爐生產(chǎn)數(shù)據(jù)所證實，無論爐容大小，高爐年平均燃料比都能達到490kg/t±5kg/t。爐容小一些的高爐并不比爐容大的高爐燃料比高。可是國內(nèi)仍有一批小型高爐“癡迷”于高冶煉強度，忽視降低燃料比和焦比。

有分析研究表明，高爐強化受爐內(nèi)煤氣通過能力、通過量的制約，以降低燃料比和噸鐵爐腹煤氣量為中心，用爐腹煤氣量指數(shù)來對高爐合理強化程度進行定量分析和科學解釋，這一觀點已經(jīng)得到煉鐵界的廣泛認同。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率更為合理。

有研究發(fā)現(xiàn)，無論高爐容積的大小，單位面積爐內(nèi)煤氣的通過能力和流速相差不大，因此用面積利用系數(shù)要比容積利用系數(shù)衡量強化程度更為科學。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，大小高爐沒有明顯差別。

大中型高爐的面積利用系數(shù)穩(wěn)定在70t/(m2·d)左右，有相當一部分小型高爐的面積利用系數(shù)低于大型高爐。片面強調(diào)以高容積利用系數(shù)、冶煉強度來衡量高爐生產(chǎn)效率，造成了錯誤的強化觀念，致使燃料比升高，形成了小高爐生產(chǎn)效率優(yōu)于大型高爐的假象。而從燃料效率來看，許多片面追求高強度的小高爐低于燃料比低的大型高爐。

降低燃料比是最有效的增產(chǎn)措施，也是降低成本的有效措施。提高富氧率和爐頂壓力是強化高爐的合適選擇。

高爐強化方式。筆者依據(jù)寶鋼3座高爐1999年~2009年11年間月平均操作數(shù)據(jù)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、不同觀點的分界線；采取不同的強化方式，會得到兩種不同的效果。因此，對于那些在生產(chǎn)方式上仍舊采取多燒燃料，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(yīng)該進行整頓。

降低燃料比、提高煤氣利用率應(yīng)控制爐腹煤氣量指數(shù)。在循環(huán)區(qū)燃燒產(chǎn)生的高爐煤氣是冶煉生鐵所需化學能和熱能的載體。為了更好地利用資源和能源，降低燃料比，必須抓住高效利用爐內(nèi)煤氣這個“綱”。

一方面，改善高爐爐料透氣性應(yīng)該加強原燃料的處理、提高原燃料的強度、采取整粒等措施，這是強化高爐冶煉的重要途徑；另一方面，降低燃料比、充分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。而后者更符合高效利用資源、能源冶煉方針的要求。雖然發(fā)展邊緣或開放中心能夠降低爐料透氣阻力系數(shù)，提高爐腹煤氣量指數(shù)，但是影響爐內(nèi)煤氣與爐料的接觸，使煤氣利用率下降，會導致燃料比提高，是不可取的。

為了提高煤氣利用率，應(yīng)該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限制。合理的布料應(yīng)該是在保證低燃料比、較高的煤氣利用率的基礎(chǔ)上，保證爐腹煤氣量指數(shù)在合理的范圍內(nèi)，采取降低噸鐵爐腹煤氣量來合理強化高爐。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(guān)系，應(yīng)該很好地研究在低燃料比的前提下，合理強化和合理的裝料制度。

當爐內(nèi)料柱透氣性限制高爐強化時，應(yīng)采用提高原燃料的質(zhì)量，以提高爐內(nèi)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(yīng)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(nèi)煤氣來降低燃料比。

在原燃料一定的條件下，對應(yīng)著一個合理的煤氣流速范圍。當原燃料質(zhì)量高時，爐腹煤氣量指數(shù)可以高；而原燃料質(zhì)量較差，相應(yīng)的爐腹煤氣量指數(shù)不能太高，存在限制值，爐腹煤氣量指數(shù)不是越高越好。

根據(jù)氣體動力學，在料柱中氣體的通過能力是有限的。可是，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，如果按爐缸面積利用系數(shù)計算，其生產(chǎn)率并不高。即使在煤氣利用率很低的情況下，仍然在開放中心。本來中小型高爐中心就容易吹透，中心氣流容易發(fā)展，大量中心加焦勢必造成大量煤氣流失，煤氣的大量熱能和化學能均未被利用，導致能源和資源的浪費。應(yīng)該改進布料，采取提高煤氣利用率、降低燃料比、減少噸鐵爐腹煤氣量的措施來提高產(chǎn)量，而不是提高爐腹煤氣量指數(shù)。從根本上來講，須改變操作者、管理者的生產(chǎn)指導思想，從以產(chǎn)量為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐缘吞己徒档腿剂媳葹橹行牡能壍郎蟻怼?/p>

??? 采用新指標評價高爐效率推動技術(shù)進步

在節(jié)能減排的基本原則指導下，應(yīng)將爐腹煤氣量指數(shù)和爐腹煤氣效率列入高爐生產(chǎn)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)值建議作如下規(guī)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(chǎn)效率的主要指標的數(shù)值如下：操作指標良好的高爐，燃料比<510kg/t，相當于噸鐵爐腹煤氣量<1440m3/t；爐缸面積利用系數(shù)應(yīng)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，燃料比<540kg/t，相當于噸鐵爐腹煤氣量<1620m3/t，爐腹煤氣效率＞0.889。在一定的冶煉條件下，在高爐強化的同時，也要獲得較高的爐腹煤氣效率才比較合理。因為爐腹煤氣量及爐腹煤氣指數(shù)指標都有一個合理的范圍。

為促進我國高爐煉鐵科學技術(shù)進步，須補充更新評價高爐生產(chǎn)效率的方法和指標，對我國高爐技術(shù)進步發(fā)揮正確的導向作用。

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(chǎn)效率的指標具有以下優(yōu)勢：一是使用爐腹煤氣量指數(shù)和爐腹煤氣效率作為指標可以更全面、科學地衡量高爐生產(chǎn)操作狀況，有助于扭轉(zhuǎn)高爐的粗放型生產(chǎn)；二是在一定的原燃料條件下，當采取強化高爐的措施時，應(yīng)該采用爐腹煤氣效率來考核對燃料比、能耗等產(chǎn)生的影響；三是在接近相應(yīng)的最大爐腹煤氣量和最大爐腹煤氣量指數(shù)時，應(yīng)當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(lǐng)導者須改變生產(chǎn)操作理念，把過去以產(chǎn)量為中心的生產(chǎn)指導思想，轉(zhuǎn)變?yōu)橐越档腿剂媳葹橹行模蕴岣呔纤剑侠聿捎眯录夹g(shù)為手段來爭取更好的技術(shù)經(jīng)濟指標。

隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，高爐生產(chǎn)效率的評價體系也應(yīng)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(chǎn)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(chǎn)效率高的“怪象”，大高爐與小高爐互相攀比高利用系數(shù)和高冶煉強度，掩蓋了大高爐的優(yōu)越性，浪費了寶貴的焦炭、煤粉等資源；導致高爐仍然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，很多企業(yè)不惜扭曲高爐合理內(nèi)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，使燃料比提高。

要減少CO2排放、降低燃料比和焦比，需全工序上下總動員，從原燃料的整粒、混勻，從燒結(jié)、焦化等工序全面提高原燃料的質(zhì)量入手，企業(yè)領(lǐng)導應(yīng)轉(zhuǎn)變高爐強化的理念，調(diào)整高爐操作制度，變革規(guī)章制度、操作標準，實現(xiàn)新的突破。