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如何正確評價高爐生產效率，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、產能不足，鋼鐵產品有較大利潤空間的時期，往往以提高產量作為標準，崇尚高冶煉強度、高利用系數。然而我國經濟轉型發(fā)展對鋼鐵工業(yè)提出了更高的要求，相應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)，多是重產量、輕能耗，重系數、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、球團、高爐生產工序組成的煉鐵系統(tǒng)碳排放量約占整個鋼鐵生產的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系

20世紀50年代以來，我國煉鐵生產采用提高冶煉強度、追求利用系數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。

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

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的真實情況，不能反映高爐過程矛盾的實質，特別是采用了富氧等新技術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直接掛鉤，導致產生了許多違反高爐冶煉規(guī)律的觀念，它們長期對立，對設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。

燃料比高低是重要的評價標準。煉鐵工作者應把高效利用資源和能源放在評價高爐生產水平的首要位置。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的難度大得多，需從技術細節(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，這一點已為國內外許多先進高爐生產數據所證實，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?？墒菄鴥热杂幸慌⌒透郀t“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，這一觀點已經得到煉鐵界的廣泛認同。因此，用爐缸面積利用系數較有效容積利用系數來衡量高爐的利用效率更為合理。

有研究發(fā)現，無論高爐容積的大小，單位面積爐內煤氣的通過能力和流速相差不大，因此用面積利用系數要比容積利用系數衡量強化程度更為科學。而小高爐的有效容積利用系數高只是一種假象。從爐缸面積利用系數來看，大小高爐沒有明顯差別。

大中型高爐的面積利用系數穩(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低于大型高爐。片面強調以高容積利用系數、冶煉強度來衡量高爐生產效率，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。筆者依據寶鋼3座高爐1999年~2009年11年間月平均操作數據進行分析，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，對于那些在生產方式上仍舊采取多燒燃料，而爐腹煤氣量指數很高，爐缸面積利用系數卻偏低的高爐應該進行整頓。

降低燃料比、提高煤氣利用率應控制爐腹煤氣量指數。在循環(huán)區(qū)燃燒產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煤氣這個“綱”。

一方面，改善高爐爐料透氣性應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，提高爐腹煤氣量指數，但是影響爐內煤氣與爐料的接觸，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，應該加強煤氣與爐料的接觸。隨著高爐的強化，透氣阻力系數有可能提高，料柱通過煤氣的能力會受到限制。合理的布料應該是在保證低燃料比、較高的煤氣利用率的基礎上，保證爐腹煤氣量指數在合理的范圍內，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值升高，引起高爐故障。因此，透氣阻力系數和煤氣利用率與爐腹煤氣量指數之間存在制約關系，應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。

當爐內料柱透氣性限制高爐強化時，應采用提高原燃料的質量，以提高爐內通過煤氣的能力，提高爐腹煤氣量指數。在爐腹煤氣量指數受到限制的情況下，提高利用系數應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煤氣來降低燃料比。

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

根據氣體動力學，在料柱中氣體的通過能力是有限的?？墒?，有一些中小型高爐爐腹煤氣量指數遠遠超過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計算，其生產率并不高。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量，而不是提高爐腹煤氣量指數。從根本上來講，須改變操作者、管理者的生產指導思想，從以產量為中心轉變?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進步

在節(jié)能減排的基本原則指導下，應將爐腹煤氣量指數和爐腹煤氣效率列入高爐生產操作的評價指標。爐腹煤氣量指數和爐腹煤氣效率的數值建議作如下規(guī)定：爐腹煤氣量指數以58m/min～66m/min為宜，小型高爐以不超過70m/min為宜。評價大、中型高爐生產效率的主要指標的數值如下：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；爐缸面積利用系數應高于爐腹煤氣量指數，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指標都有一個合理的范圍。

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

采用爐缸面積利用系數、爐腹煤氣量指數和爐腹煤氣效率作為評價高爐生產效率的指標具有以下優(yōu)勢：一是使用爐腹煤氣量指數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操作狀況，有助于扭轉高爐的粗放型生產；二是在一定的原燃料條件下，當采取強化高爐的措施時，應該采用爐腹煤氣效率來考核對燃料比、能耗等產生的影響；三是在接近相應的最大爐腹煤氣量和最大爐腹煤氣量指數時，應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；四是以上所述要求操作者、領導者須改變生產操作理念，把過去以產量為中心的生產指導思想，轉變?yōu)橐越档腿剂媳葹橹行?，以提高精料水平，合理采用新技術為手段來爭取更好的技術經濟指標。

隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，高爐生產效率的評價體系也應隨之改變。以往采用冶煉強度、有效容積利用系數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這一評價指標，造成小高爐比大高爐生產效率高的“怪象”，大高爐與小高爐互相攀比高利用系數和高冶煉強度，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和冶煉強度，很多企業(yè)不惜扭曲高爐合理內型，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、焦化等工序全面提高原燃料的質量入手，企業(yè)領導應轉變高爐強化的理念，調整高爐操作制度，變革規(guī)章制度、操作標準，實現新的突破。