天鋼2 000 m3高爐提高鐵水質(zhì)量生產(chǎn)實(shí)踐

汪玉來(lái)

（天津鋼鐵集團(tuán)有限公司煉鐵廠，天津300301）

0 引言

天鋼2 000 m3高爐（1#高爐）于2004年2月29日投產(chǎn)。其以“高效、優(yōu)質(zhì)、長(zhǎng)壽、節(jié)能、環(huán)?！弊鳛樵O(shè)計(jì)思想和指導(dǎo)方針，采用了多項(xiàng)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的技術(shù)和工藝。進(jìn)入2016年以來(lái)，隨著鋼鐵企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)激烈，降本增效成為生產(chǎn)的重點(diǎn)。提高煤氣利用率，可降低燃料比，從而降低成本，項(xiàng)目攻關(guān)勢(shì)在必行。經(jīng)測(cè)算，一級(jí)品率每提高10%，煉鋼工序綜合成本可以降低20元/t，按1#高爐年產(chǎn)160萬(wàn)t，且全部煉鋼計(jì)算，可間接節(jié)約成本160萬(wàn)t×20元/t=3 200萬(wàn)元。同時(shí)能夠提高產(chǎn)品質(zhì)量，為下游工序創(chuàng)造提質(zhì)、降本的條件。

1 1#高爐鐵水質(zhì)量現(xiàn)狀

1#高爐主要設(shè)計(jì)參數(shù)見(jiàn)表1。

天鋼由于沒(méi)有焦化廠，所以焦炭只能外購(gòu)，焦炭的品種、廠家、供貨量均不穩(wěn)定，導(dǎo)致焦炭質(zhì)量不穩(wěn)定，帶入高爐的硫波動(dòng)較大，噴吹煤也存在這方面的影響因素。同時(shí)，2015年高爐開(kāi)始配加了伊朗塊，其含硫量偏高，2016年也采購(gòu)、配加了伊朗塊。這些因素給高爐脫硫帶來(lái)一定得困難，影響鐵水質(zhì)量。

2015年全年 1#高爐 S＜0.035%為 75.1%，Si＜0.45%為66.3%。一級(jí)品率最低時(shí)為65.3%。2015年1#高爐鐵水質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表見(jiàn)表2。

表2 2015年1#高爐鐵水質(zhì)量統(tǒng)計(jì)表

2 影響鐵水質(zhì)量的因素

2.1 原燃料質(zhì)量波動(dòng)

原燃料質(zhì)量波動(dòng)是導(dǎo)致?tīng)t溫、硫磺波動(dòng)的最大原因，主要影響因素有煤粉和焦炭的固定碳、水分、硫含量的波動(dòng)。

2.2 堿度控制差

由于燒結(jié)礦堿度的波動(dòng)造成爐渣堿度調(diào)整不到位，堿度偏低，導(dǎo)致硫磺升高，一級(jí)品率下降。

2.3 出鐵控制差

出鐵控制差，使渣鐵出不盡，影響高爐透氣性，造成爐況波動(dòng)，影響爐溫和硫磺。

2.4 操作失誤

因工長(zhǎng)操作不精細(xì)，調(diào)整不及時(shí)，造成爐溫、堿度波動(dòng)，影響鐵水質(zhì)量。

2.5 其他因素

諸如大氣濕度、休送風(fēng)、熒光分析儀誤差、上料設(shè)備故障、出鐵溝撇渣器質(zhì)量問(wèn)題等，都會(huì)影響鐵水質(zhì)量。

3 采取措施

3.1 優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)、提高入爐品位

從采購(gòu)源頭抓起，拓寬采購(gòu)渠道，綜合考慮成本因素，盡量采購(gòu)低硫、低磷礦，充分利用配礦模型、燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)室、熔滴實(shí)驗(yàn)設(shè)備，通過(guò)實(shí)驗(yàn)尋找到高品位、冶金性能適合高爐實(shí)際生產(chǎn)的礦架結(jié)構(gòu)，逐步達(dá)到用實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)的目的。

3.2 及時(shí)了解原燃料情況，出現(xiàn)變化及時(shí)應(yīng)對(duì)

通過(guò)MES系統(tǒng)及時(shí)記錄焦炭、煤粉、燒結(jié)礦成分，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整；工長(zhǎng)增加看料次數(shù)，從每班1次增加到2次，加強(qiáng)實(shí)物與化驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)比分析，及時(shí)發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問(wèn)題。

3.3 改造篩分設(shè)備，減少入爐粉末

3.3.1 焦炭篩分方面

充分利用預(yù)篩分系統(tǒng)，減少了高爐焦篩的篩分壓力，使入爐焦粉明顯減少。對(duì)焦篩篩網(wǎng)進(jìn)行改造，由原來(lái)的28 mm改到25 mm，全部使用“簸箕篩”，有效地提高了焦炭篩分質(zhì)量及料柱透氣性。

3.3.2 礦石篩分方面

加強(qiáng)T/H值（小時(shí)過(guò)篩量）管理，通過(guò)調(diào)整閘門(mén)開(kāi)度等措施，控制燒結(jié)礦的單位時(shí)間過(guò)篩量，減小入爐料含粉率。加強(qiáng)T/H值監(jiān)督管理力度，作為投入產(chǎn)出管理的一項(xiàng)重要考核指標(biāo)；不定期抽查篩分和崗位清堵情況，降低了入爐料的粉末。

為了降低采購(gòu)成本，公司采購(gòu)的塊礦含粉率高，如果過(guò)量的礦粉直接入爐，會(huì)嚴(yán)重影響高爐料柱整體透氣性，甚至?xí)?dǎo)致?tīng)t墻結(jié)瘤，嚴(yán)重影響高爐順行。針對(duì)這一問(wèn)題，專門(mén)組織人員定點(diǎn)篩分塊礦，并制定使用方案。大宗鐵礦入廠后，取樣人員及時(shí)取樣進(jìn)行質(zhì)檢分析，工藝人員將檢驗(yàn)結(jié)果與裝港成分進(jìn)行對(duì)比分析。在原料場(chǎng)針對(duì)含粉率和含水不同的塊礦制定不同的篩分方案，對(duì)于含水高、粘度大的塊礦，采取改造篩網(wǎng)的措施，增加篩條間距。在篩分過(guò)程中會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)沾篩網(wǎng)現(xiàn)象，必須減慢篩分速度，并及時(shí)清理篩網(wǎng)，保證篩分效果和數(shù)量。對(duì)于含水量小，容易篩分的塊礦，采用小間距篩網(wǎng)。嚴(yán)格將篩上料＜6.3 mm比例控制在4%以下，超過(guò)4%視為篩分不合格，重新篩分，并嚴(yán)格按照既定考核制度進(jìn)行考核。將塊礦含粉率在送往高爐前控制在8%以下，避免過(guò)多的粉末入爐。

3.4 穩(wěn)定渣系、燒結(jié)堿度出現(xiàn)波動(dòng)時(shí)及時(shí)調(diào)整

及時(shí)記錄燒結(jié)礦成分，每4 h校核一次堿度，若變化較大，改為2 h校核一次堿度；勤看爐溫、堿度，及時(shí)取樣，出現(xiàn)變化及時(shí)調(diào)整；堿度基本可以控制在操作方針之內(nèi)，適當(dāng)提高爐渣中CaO和MgO的含量，制定了維持高爐渣中二元堿度（CaO/SiO2＝1.18～1.20）的方針，并且穩(wěn)定四元堿度，提高高爐爐渣中MgO的含量，合理調(diào)整渣中鎂鋁比，還可以改善爐渣流動(dòng)性，增加脫硫效果。

3.5 穩(wěn)定既定操作制度

穩(wěn)定既定操作制度，利用高風(fēng)溫、噴煤等措施保證爐溫穩(wěn)定和降硅操作，嚴(yán)格執(zhí)行既定的操作方針，確保爐況順行。嚴(yán)禁低料線作業(yè)，嚴(yán)格控制班料批差，統(tǒng)一三班操作，確保全風(fēng)口噴煤。

根據(jù)工藝實(shí)際合理調(diào)整風(fēng)口面積，以提高風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，將實(shí)際風(fēng)速提高并穩(wěn)定在255 m/s以上，從而保證吹透中心及中心煤氣流的穩(wěn)定，提高高爐的穩(wěn)定性和適應(yīng)能力。

長(zhǎng)期冶煉實(shí)踐證明，為保證高爐爐缸的熱量充沛，要把鐵水溫度放在首要位置，保證鐵水的物理溫度在1 500℃以上，鐵水[Si]按照操作方針嚴(yán)格控制，堅(jiān)決杜絕出現(xiàn)連續(xù)低爐溫。如若發(fā)生低爐溫，先提升爐溫，再進(jìn)行其他調(diào)節(jié)，保證爐缸的熱狀態(tài)和活躍度，才能夠進(jìn)一步保證高爐的脫硫能力和提高高爐的穩(wěn)定性。

3.6 提高爐前工技術(shù)水平，工長(zhǎng)積極組織出鐵

定時(shí)組織爐前工進(jìn)行技能學(xué)習(xí)和討論，加強(qiáng)交流，提高技術(shù)水平；工長(zhǎng)積極組織出鐵，加強(qiáng)與爐前工交流，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，合理調(diào)整鐵間隔，加強(qiáng)鐵口維護(hù)、避免堵口冒泥，保證渣鐵出盡；為減少對(duì)出鐵孔道的破壞，要求開(kāi)口時(shí)盡量避免燒鐵口作業(yè)；針對(duì)渣中帶鐵的現(xiàn)象，組織技術(shù)骨干進(jìn)行調(diào)高撇渣器質(zhì)量攻關(guān)，提高渣鐵分離效果。2016年平均見(jiàn)渣率達(dá)到75.33%，渣中帶鐵現(xiàn)象明顯降低。3.7 提高責(zé)任心及操作水平，避免反向操作

提高工長(zhǎng)責(zé)任心，做到“三勤一及”，避免反向操作；原燃料質(zhì)量大幅波動(dòng)時(shí)，做到及時(shí)調(diào)整，盡量做到一步到位；加強(qiáng)本班爐況分析，并對(duì)下班操作提出意見(jiàn)，做好交接班銜接。在管理上，加強(qiáng)各班次統(tǒng)一操作，轉(zhuǎn)換固有思想，將高爐風(fēng)量維持在一個(gè)穩(wěn)定且較高的水平；在工藝操作上，作業(yè)區(qū)鼓勵(lì)技術(shù)創(chuàng)新，給爐內(nèi)工長(zhǎng)更大的操作和發(fā)展空間，也有利于提高工長(zhǎng)的操作水平。2016年未出現(xiàn)爐況失常情況。

4 實(shí)際效果

通過(guò)一年以來(lái)不斷地進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)、工藝改進(jìn)、統(tǒng)一操作管理，2016年1#高爐全年鐵水質(zhì)量得到明顯提高，全年鐵水[S]平均值為0.030%，[Si]平均值為0.44%，鐵水[S]＜0.035%的比例提高了7.22%，[Si]＜0.45%的比例提高了9.01%。2015年和2016年鐵水質(zhì)量對(duì)比見(jiàn)圖1。

圖1 2015年和2016年鐵水質(zhì)量對(duì)比

以2016年全年產(chǎn)量149.164 7萬(wàn)t計(jì)算，S＜0.035%由75.08%上升至82.30%，提高7.22%，按一級(jí)品率每提高10%，煉鋼脫硫成本下降10元/t計(jì)算；Si＜0.45%由 66.31%上升至 75.32%，提高9.01%，按Si＜0.45%每上升 10%，平均Si下降0.05計(jì)算，噸鐵成本可降低1.8元/t計(jì)算。

年經(jīng)濟(jì)效益為：（0.722×10+0.901×1.8）×149.164 7萬(wàn)=1 318.884 4萬(wàn)元。

5 結(jié)論

天鋼1#高爐2016年為提高鐵水質(zhì)量，通過(guò)優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)、減少入爐料粉末、穩(wěn)定操作制度、各班統(tǒng)一操作、技術(shù)攻關(guān)等一系列措施、手段，提高了鐵水質(zhì)量。在鞏固已取得成果的前提下，發(fā)揮職工主觀能動(dòng)性，加強(qiáng)技能學(xué)習(xí)，不斷調(diào)高操作水平，減少人為因素對(duì)高爐造成的爐況波動(dòng)，開(kāi)拓思路，深挖潛能，繼續(xù)尋找提高鐵水質(zhì)量的手段，不斷降低煉鋼工序成本。