首鋼長(zhǎng)鋼煉鐵廠降低工序能耗實(shí)踐

王繼萍

（首鋼長(zhǎng)治鋼鐵有限公司煉鐵廠，山西 長(zhǎng)治 046031）

1 高爐生產(chǎn)概述

首鋼長(zhǎng)鋼煉鐵廠現(xiàn)有2臺(tái)200 m2燒結(jié)機(jī)和2座1 080 m3高爐。高爐和燒結(jié)工序噸鐵能耗較高，與行業(yè)先進(jìn)水平相比差距較大，大量的燃料消耗造成環(huán)境污染和碳排放量增加。2020年1—12月，工序能耗及各能源介質(zhì)消耗指標(biāo)如表1所示。

表1 2020年1-12月工序能耗及各能源介質(zhì)消耗指標(biāo)

從表1可以看出，2020年煉鐵廠高爐工序噸鐵能耗430.94 kg標(biāo)煤，燒結(jié)噸礦能耗57.30 kg標(biāo)煤，與行業(yè)先進(jìn)水平相比，差距較大。從各能源介質(zhì)消耗情況看，燃料比高、水耗、電耗、氮?dú)庀暮徒狗巯母呤窃斐晒ば蚰芎母叩脑颉?/p>

2 降低工序能耗采取的措施

2.1 提高高爐煤氣回收量，減少煤氣放散

2.1.1 利用檢定修時(shí)機(jī)，補(bǔ)焊煤氣管道，減少泄漏

合理利用高爐檢定修時(shí)機(jī)，對(duì)煤氣管道泄漏處進(jìn)行補(bǔ)焊處理，做到逢漏必補(bǔ)、逢修必補(bǔ)，以減少煤氣泄漏損耗，增大煤氣外供量。

2.1.2 增設(shè)高爐煤氣計(jì)量裝置，為科學(xué)統(tǒng)計(jì)煤氣量提供有力的數(shù)據(jù)支撐

新增高爐煤氣發(fā)生量、熱風(fēng)爐自用量流量計(jì)4臺(tái)，利用8號(hào)、9號(hào)高爐計(jì)劃?rùn)z修時(shí)機(jī)組織完成流量計(jì)的安裝、調(diào)試、校驗(yàn)，并投入使用。主要對(duì)8號(hào)高爐煤氣外供量、8號(hào)高爐熱風(fēng)爐自用量、9號(hào)高爐煤氣發(fā)生量、9號(hào)高爐熱風(fēng)爐自用量進(jìn)行計(jì)量，并協(xié)調(diào)推進(jìn)4臺(tái)高爐煤氣流量計(jì)升級(jí)為公司二級(jí)計(jì)量，由計(jì)控室負(fù)責(zé)管控。

2.1.3 實(shí)施效果

2021年高爐煤氣噸鐵回收同比增加8.19 m3/t，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益229.34萬(wàn)元。

2.2 降低燃料消耗

2.2.1 優(yōu)化高爐操作水平

充分發(fā)揮高爐磚壁一體化薄壁爐襯的爐型優(yōu)勢(shì)[1]，采用合理的操作制度，使得中心、邊緣兩道氣流適宜，提高煤氣利用率。

2.2.2 強(qiáng)化原燃料質(zhì)量管控，滿足高爐生產(chǎn)需求

發(fā)揮鐵前一體化的優(yōu)勢(shì)，將高爐用料工作前移至選礦，協(xié)調(diào)采購(gòu)中心采購(gòu)冶金性能和性價(jià)比較高的礦產(chǎn)資源，動(dòng)態(tài)調(diào)整配料結(jié)構(gòu)，保證燒結(jié)礦質(zhì)量。密切關(guān)注焦炭質(zhì)量，跟蹤焦化配煤結(jié)構(gòu)，及時(shí)向公司反饋爐況變化信息，并協(xié)調(diào)穩(wěn)定焦炭質(zhì)量。加強(qiáng)高爐作業(yè)區(qū)入爐原燃料的篩分和管理，提高入爐原燃料的篩分效率，改善高爐透氣性，確保精料入爐。

2.2.3 加強(qiáng)爐前出鐵管理，促進(jìn)爐況順?lè)€(wěn)

充分利用公司一體化管控平臺(tái)，確保高爐及時(shí)進(jìn)罐，杜絕出鐵等罐現(xiàn)象。從鐵口合格率、鐵量差以及出鐵爐次等方面，明確高爐作業(yè)區(qū)爐前工作目標(biāo)，確保爐前能及時(shí)將爐內(nèi)渣鐵出凈，杜絕因出不凈渣鐵產(chǎn)生的高爐憋風(fēng)等現(xiàn)象。優(yōu)化出鐵開(kāi)、堵鐵口制度，制定《爐前出鐵列車表》，把出一爐鐵的時(shí)間分解到各崗位、各環(huán)節(jié)，嚴(yán)格把控時(shí)間節(jié)點(diǎn)，完成日出鐵爐次，及時(shí)排放爐內(nèi)渣鐵，促進(jìn)爐況順?lè)€(wěn)。

2.2.4 實(shí)施效果

通過(guò)降低燃料消耗的各項(xiàng)措施，2021年高爐燃料比同比降低2.39 kg/t，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益93.49萬(wàn)元。

2.3 以技術(shù)節(jié)能助推實(shí)現(xiàn)電耗降低

2.3.1 推進(jìn)實(shí)施9號(hào)高爐循環(huán)水泵房1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)中壓泵節(jié)能技術(shù)改造

對(duì)9號(hào)高爐循環(huán)水泵房1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)中壓泵實(shí)施節(jié)能技術(shù)改造后，每月電耗同比均有所降低，單臺(tái)泵運(yùn)行電流由62～63 A降至42～45 A，節(jié)電量達(dá)到了28%以上。中壓泵2021年8—12月節(jié)電情況見(jiàn)表2。

表2 中壓泵2021年8—12月節(jié)電情況 kWh/t

2.3.2 強(qiáng)化內(nèi)部管控，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，助推實(shí)現(xiàn)電耗降低

采取磨煤避峰用電措施，將風(fēng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間壓縮在高爐開(kāi)風(fēng)前1 h內(nèi)，減少風(fēng)機(jī)空負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間。保證煤氣含塵量（質(zhì)量濃度）≤5 mg/m3，延長(zhǎng)葉片使用壽命，發(fā)揮TRT壓差發(fā)電機(jī)組優(yōu)勢(shì)，減少外購(gòu)電量。進(jìn)行燒結(jié)系統(tǒng)漏風(fēng)治理，根據(jù)主機(jī)料批和燒成需要?jiǎng)討B(tài)調(diào)整主抽風(fēng)量，切實(shí)降低燒結(jié)電耗。

2.4 降低氮?dú)庀?/h3>

2.4.1 降低燒結(jié)工序氮?dú)庀募捌湫Ч?/p>

自2020年底燒結(jié)機(jī)新建脫硫脫硝項(xiàng)目投產(chǎn)并正常運(yùn)行后，脫硫氮?dú)庀某掷m(xù)升高，由4.5萬(wàn)m3/d升至7.6萬(wàn)m3/d。通過(guò)分析原因，有針對(duì)性地采取措施：將脫硫塔底吹灰改為間斷性吹灰，同時(shí)適當(dāng)延長(zhǎng)吹灰時(shí)間間隔，適當(dāng)延長(zhǎng)脫硝換熱器耙式清灰時(shí)間間隔。脫硫循環(huán)灰活性度恢復(fù)正常后，減少外排灰頻次。

實(shí)施上述措施后，脫硫氮?dú)庀拿黠@降低，目前水平為4.4萬(wàn)m3/d，效果顯著。

2.4.2 降低噴煤氮?dú)庀募捌湫Ч?/p>

控制氮?dú)鈬姶盗髁俊?20 m3/h，安裝箱體氮?dú)夥创嫡{(diào)節(jié)閥，將反吹氮?dú)饪刂茐毫τ?50 kPa降至340 kPa。加強(qiáng)除塵反吹氮?dú)庑孤┲卫?，根?jù)箱體壓差進(jìn)行反吹操作，達(dá)到5 kPa時(shí)進(jìn)行反吹，以減少反吹次數(shù)。

實(shí)施上述措施后，噴煤氮?dú)庀挠?1.2萬(wàn)m3/d降至9.1萬(wàn)m3/d，效果顯著。

2.5 降低燒結(jié)固體燃料消耗及其效果

將料層厚度提高到800 mm，充分利用厚料層蓄熱作用降低燃耗[2]，改善燒結(jié)礦質(zhì)量。優(yōu)化制粒機(jī)轉(zhuǎn)速，改善制粒效果，根據(jù)不同給料量調(diào)節(jié)制粒機(jī)適宜轉(zhuǎn)速，保持合理填充率，改善制粒效果，確保制粒后混合料+3 mm粒級(jí)達(dá)到60%以上，為燒結(jié)機(jī)厚料層燒結(jié)創(chuàng)造條件。合理使用沖渣熱水提高混料溫度，改善料層透氣，提高燒結(jié)速度，增加燒結(jié)礦產(chǎn)量。

實(shí)施上述措施后，燒結(jié)固體燃料消耗由49.29 kg/t降至48.30 kg/t。

2.6 降低新水消耗及其效果

優(yōu)化管線，減少漏損，全年處理漏水點(diǎn)6處。完善計(jì)量，提供真實(shí)消耗數(shù)據(jù)。2021年1—12月的噸鐵新水消耗較去年降低0.002 t，效果顯著。

3 實(shí)施后的效果

2021年長(zhǎng)鋼煉鐵廠通過(guò)采取強(qiáng)化能源管控、節(jié)能技術(shù)應(yīng)用、系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整等一系列措施，使燃料、能源資源利用率大幅提高，各主要能源消耗指標(biāo)均實(shí)現(xiàn)了歷史最好水平。其中，噸鐵能耗完成415.17 kgce/t，同比降低15.77 kgce/t；燒結(jié)能耗完成48.08 kgce/t，同比降低9.22 kgce/t；原燃料成本降低93.49萬(wàn)元，能源動(dòng)力介質(zhì)實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益973.51萬(wàn)元，共計(jì)效益1 067.01萬(wàn)元。煉鐵廠2021年1—12月燃料及各能源介質(zhì)消耗指標(biāo)如表3、表4和下頁(yè)表5所示。

表3 煉鐵廠2021年1-12月燃料消耗指標(biāo)

表4 煉鐵廠2021年1-12月動(dòng)力介質(zhì)消耗指標(biāo)

表5 煉鐵廠2021年1—12月實(shí)現(xiàn)效益

4 結(jié)論

1）優(yōu)化高爐操作，保證高爐的穩(wěn)定順行，是降低燃料消耗的前提。

2）精細(xì)化管控，減少跑冒滴漏，是降低能源系統(tǒng)消耗的基礎(chǔ)。優(yōu)化工藝、應(yīng)用節(jié)能技術(shù)，是節(jié)能降耗的有效手段。