滕国兴、盛芹世在《科技传播》2012年第6期（下）发表了一篇名为《提高冶金焦利用率的实践与应用》的文章，作者来自山东钢铁莱芜钢铁集团有限公司规划发展部。本文聚焦于通过对高炉碎焦系统及烧结焦粉系统进行改造，以实现焦炭资源的高效利用并降低钢铁生产成本的研究和实践。以下是对本文的详细总结和报告：

文献背景与研究目标

冶金焦（焦炭）作为高炉炼铁过程中的关键材料，在提供热量、还原铁矿石以及维持料柱透气性方面起着至关重要的作用。然而，随着高炉冶炼技术的进步以及生产能力的逐步提升，对焦炭的需求和质量要求不断提高。目前，莱钢集团炼铁老区面临着以下几个问题：

1. 焦炭质量要求提升：焦炭强度不足时容易导致高炉下部料柱透气性变差，从而降低风量和风温，进一步限制喷吹能力，影响冶炼效率。
2. 入炉焦比偏高：莱钢炼铁老区四座高炉的焦比（入炉的焦炭质量与铁产量的比值）较高，达到350kg/tfe，明显高于国内同类高炉，导致生产成本增加。
3. 碎焦及焦丁浪费问题：高炉筛分下来的碎焦中含有大量焦丁（粒度大于12mm但小于18mm的焦炭颗粒），但这些焦丁未回收利用，直接作为烧结燃料使用，浪费资源。
4. 烧结工艺影响：大于12mm的焦丁混入烧结料不仅使混合物不均匀，还可能导致燃烧不充分，对烧结生产带来负面影响。

基于以上背景，作者提出通过改造现有的高炉碎焦系统和烧结焦粉系统，回收碎焦中的焦丁，实施配加利用的技术改进方案，以提高焦炭利用率，降低焦比，从而节约资源和控制成本。

技术改造与流程描述

1. 高炉碎焦系统改造

高炉碎焦系统的原有结构较为简单，碎焦未经过筛分处理即直接运至烧结原料场，导致了大量焦丁无法被有效利用。为此，作者对碎焦系统进行了以下改造：

• 增设振动筛及筛网升级
  原系统仅配备粒径为14mm的焦碳振动筛。改造中将筛网更新为18mm，以增强筛分效率。大于18mm的合格焦碳直接进入高炉冶炼，小于18mm的碎焦则进入碎焦处理系统，进一步进行分级。

• 焦丁筛分系统的开发
  在原碎焦仓上部新安装焦丁筛，筛网粒径为10mm。筛分后，粒径介于10mm至18mm之间的焦丁通过皮带机输送至焦丁仓存储，等待配加至烧结矿使用；而小于10mm的小颗粒焦粉则进入碎焦仓，通过汽车运输到烧结系统，用作燃料。

• 碎焦仓的分割改造
  将原有碎焦仓分为两个不同容积的新仓，其中一个专用于存储焦丁，另一个用于存储焦粉。通过对钢结构的利用和分层设计，克服了空间狭小、操作困难等问题。

• 运输及配加系统的设计
  新建了两条皮带运输系统，确保焦丁能够从焦丁筛顺利输送至焦丁仓。同时在焦丁仓下部安装精确的称量系统，以保证焦丁按需配加至烧结矿。

2. 烧结焦粉系统的改造

为进一步解决烧结焦粉中焦丁浪费问题，项目还对烧结系统进行了优化：

• 新建棒条振动筛
  在焦粉外排料仓中新增一台棒条振动筛（型号：xbsfj150x360-i），对粒径大于12mm的焦粉进行二次筛分，将粒径超过24mm的大颗粒焦丁分离出来，并运往高炉作为冶炼燃料。

• 优化烧结用料
  改造系统后，专门收集并利用筛分回收的焦丁，解决了因焦丁混入烧结料所造成的不均匀燃烧问题，同时减少了焦粉浪费，提升了资源利用率和经济效益。

项目实施效果

改造后的高炉碎焦系统和烧结焦粉系统对莱钢炼铁老区的四座高炉产生了显著影响：

1. 焦丁资源的回收
   每年从高炉碎焦系统中回收焦丁达8.5万吨，焦丁月均回收量30kg/t。同时，通过二次筛分工艺，烧结焦粉系统每月还能回收粒径大于24mm的焦丁约790吨。

2. 降低入炉焦比
   项目显著降低了焦比。统计显示，扣除其他因素的影响，项目通过焦丁回收和配加方式，将焦比降低了12.61kg/tfe。

3. 经济效益显著
   减少了高炉冶炼对外购焦炭的依赖，缓解焦炭市场波动对生产成本的影响。实践证明，回收焦丁的经济效益非常可观。

4. 改善高炉炉况
   焦丁配加改善了高炉炉料透气性，提升了高炉的上料速度和冶炼效率，为高炉实现高产稳产提供了条件。

5. 减少资源浪费
   回收的焦丁作为高炉燃料再次利用，提高了焦炭利用率，解决了焦丁混入烧结料的燃烧不充分问题。

研究意义与推广价值

本文通过对莱钢炼铁老区高炉碎焦系统和烧结焦粉系统的全面改造，实现了焦丁的回收利用，不仅解决了长期存在的焦炭资源浪费问题，还大幅度降低了高炉炼铁的生产成本。同时，项目实践了焦炭分级入炉的新模式，优化了高炉冶炼的整体工艺流程，体现出较高的推广应用价值。

亮点与总结

本文的亮点主要包括以下几点：

1. 创新的分级回收技术：结合振动筛和多层存储设计，科学分离不同粒径的焦炭并实现针对性利用。
2. 提升焦炭利用率：减少资源浪费，实现焦炭的最高效、高价值利用。
3. 经济和社会效益并重：降低焦比，减少生产成本，提高经济效益，同时改善工作环境并减少环境污染。
4. 可推广的应用模式：本文提出的焦丁回收和分级利用技术，对其他同类钢铁企业具有重要的参考和借鉴价值。

这一改造项目从理论到实践均取得了良好的效果，为高炉冶炼领域的技术进步作出了有益贡献，并为资源节约型、环境友好型生产提供了技术支持与实践经验。