高硫焦是什么？高硫焦的来源及在高炉炼铁中的应用
wujiai
|高炉冶炼过程中，高炉炉料带入高炉的硫约有18%来自含铁炉料；约有82%的硫来自焦炭，因此焦炭是炉料中硫的主要来源。以平均焦比400kg/t铁计算，焦炭中硫每增加0.1%，硫负荷增加0.4kg/t铁。正常情况下，高炉冶炼的硫负荷约为4-6kg/t铁。硫负荷的大幅增加，可能直接影响高炉炼铁产量和生铁质量。
高炉使用（或配套使用）高硫焦，一方面可以缓解国内优质冶金焦短缺的局面，另一方面也有利于降低生铁成本，实现利润最大化，这也是钢铁企业使用高硫焦的驱动力。
高炉采用高硫焦进行冶炼，对高炉的影响主要有以下几个方面：
1、对炉渣碱度的影响。
高炉使用高硫焦炭，增加了硫负荷，为满足生铁质量要求，需适当提高炉渣碱度，保证炉渣脱硫能力。
2、对风量的影响。
实践表明，高炉配用高硫焦后，入炉风量均有不同程度的减少，导致风量萎缩的机理可能是：
a：随着炉渣碱度的提高，碱性熔剂用量增加，使单位生铁的炉渣量增加，影响料柱的透气性，减少进入炉内的空气量。
b：高炉硫的周期性富集特点，在高温区形成大量的硫蒸气或硫化物气体，使炉气体积增大，在低温区被炉料重新吸收，并带入高温区重新气化，增加了高温区炉料的透气负担，减少了入炉风量。
c：所用高硫焦炭的冷、热强度变差，也可能使料柱透气性变差，进入炉内的空气量减少。
d：虽然目前还没有关于硫蒸气及硫化物对炉料强度影响的报道，但气态硫化物或硫蒸气在高炉上部的再冷凝势必对上部炉料柱的透气性产生影响，而且随着循环富集的加剧，炉料柱的透气性会变坏。
3. 对生产的影响
加入熔剂后，一方面吨铁产渣量增加，影响入炉空气量，降低产量；另一方面，增加熔剂用量也使入炉总品位降低，降低产量。
4. 聚焦比的影响
熔剂用量增加，造成渣量增加，产量降低，整体炉次降低，脱硫反应吸收热量，均导致焦比有上升趋势。
传统经验认为，焦炭含硫量每增加0.1%，焦比增加1.5～2%，产量减少1.5～2%。
5. 对煤炭比例的影响
高硫焦的加入使得入炉综合硫负荷增加，使高炉特别是高炉下部脱硫反应吸热加剧，热损失增加，可能造成炉温趋于下降。对于未富氧的高炉，影响可能更大，迫使降低煤比以维持炉温。对于富氧高炉，影响可能略小。
企业使用高硫焦的动力在于降本增效，因此需要分析其经济可行性。下面介绍一种简单的估算方法：
（AB）>[（A + F）*（S-0.7）/0.1％*η]/K
答：普通焦炭价格，元/吨。
B：高硫焦价格，元/吨。
S：高硫焦含量，%。
η：硫含量每增加0.1%（1.5-2%）对焦炭比或产量的影响。当焦炭硫含量低于1.0%时取下限，否则取上限。
F：吨铁利润，取吨铁利润为100元/吨。
K：焦比，焦比取0.4吨/吨。
假设普通焦价格为2000元/吨，高硫焦含硫量为1.0%，则只有当普通焦与高硫焦的价差（AB）>[（2000+100）*（1%-0.7%）/0.1%*2%]/0.4，即AB>315元时，使用此高硫焦才是经济的。当然，随着实际焦价波动、吨铁利润及高硫焦含硫量不同，合适的价差也是不同的。以上公式只是用于现场粗略估算高硫焦的经济性，并不能完全代表其真实的性价比。并且只考虑了硫的变化对其经济性的影响，其他指标变化的影响可以通过与普通焦质量变化的影响进行比较来估算。
实际生产中，当使用高硫焦量较少或高硫焦含硫量较低，以致入炉整体焦炭（普通焦加高硫焦）平均含硫量不大于0.7～0.8%时，对高炉生产基本不影响或影响不大。当入炉焦炭平均含硫量较高（大于0.8%）时，可能对高炉冶炼产生较大影响。操作调整时应注意以下几点：
1、控制合理的综合硫负荷。由于不同炉况脱硫效率不同，适宜的硫负荷也不同。应在保证生铁质量的前提下，探索、总结适合本高炉的硫负荷。
2、保证适宜的炉渣碱度。当炉渣碱度达到中小型高炉1.2、大型高炉1.25时，仍不能满足脱硫要求，保证生铁质量时，应主动减少高硫焦炭的加入量，降低入炉硫负荷。一味提高炉渣碱度，必然影响高炉平稳运行，得不偿失。
3、应选用冷、热强度好的高硫焦，促进高炉稳定平稳运行。
4、虽然高硫焦的使用对高炉冶炼造成多方面影响，但通过不断探索，加强原燃料质量管理，确定合理添加量，选择合理的操作制度，提高操作水平，可以有效地减轻或消除添加高硫焦的影响，实现降本增效。
5、不同渣量的高炉每吨铁渣添加高硫焦的效果和影响是不同的，甚至可能存在较大的差异，因此不宜盲目对标。
6、有报道指出使用高硫焦炭可能导致高炉中心风流抑制，但对此尚无充分的理论依据，可能只是个别表现，也可能与焦炭其他质量指标波动有关，或与物料制度调整有关。
摘要：1、高炉使用高硫焦，不仅可以缓解我国优质冶金焦资源短缺的状况，而且有利于降本增效。
2、添加高硫焦的经济可行性焦煤指标，可以用一个简单的公式粗略地估算出来。俗话说：有竞争对手，没有共同利益。实际的经济效益还需根据实际生产情况综合评估。
3、高硫焦添加成功的关键，一是保证炉况稳定、平稳运行，二是控制合适的入炉硫量和炉渣碱度。
4、不断探索合适的物料体系与硫负荷之间的关系，可以最大程度地消除因使用高硫焦而带来的风量收缩、焦比增大等不利影响，从而实现效益最大化。
5、实践证明，在保证炉况的前提下，合理选用高硫焦，可以有效降低生铁成本，提高企业的经济效益。