邯寶煉鐵廠1#高爐降本增效實(shí)踐

夏萬順，梁紅星

（河北鋼鐵集團(tuán) 邯鋼邯寶煉鐵廠，河北 邯鄲056015）

1 前言

邯寶煉鐵廠是邯鋼第1座3 200 m3的大高爐，自2008年4月投產(chǎn)以來，本著高效低耗的操作理念，面對無操作技術(shù)，無操作經(jīng)驗(yàn)，無完整配套設(shè)施等諸多困難，經(jīng)過不斷的試驗(yàn)摸索、學(xué)習(xí)和總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，逐漸形成了一套具有自身特色的操作模式，使高爐各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)得到不斷改善，在日益嚴(yán)峻的市場形勢下，實(shí)現(xiàn)了降低生產(chǎn)成本增加經(jīng)濟(jì)效益的目的，取得了良好的績效水平。尤以2012年成果顯著，全年平均焦比為315.42 kg/t，煤比131.69 kg/t，燃料比低至483.93 kg/t，全年噸鐵成本降低356.9元。2012年1#高爐主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)見表1。

表1 邯寶煉鐵廠1#高爐2012年主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

2 降本增效的措施

2.1 抓好原燃料管理，優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)

高爐穩(wěn)定順行差降本增效就無從談起，而精料則是高爐穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)。隨著市場形勢的不斷惡化，一些質(zhì)量較差的原料逐漸成為主要的冶煉對象，高爐結(jié)合自身特點(diǎn)制定了一系列措施，確保了原燃料的穩(wěn)定，保證了高爐順行。

2.1.1 加強(qiáng)組織管理

由技術(shù)室牽頭，成立專門的原料科，負(fù)責(zé)對高爐用料的成分、粒度組成、各種性能進(jìn)行抽樣分析，并在第一時(shí)間提供給高爐服務(wù)于生產(chǎn)；負(fù)責(zé)原燃料振篩磨損情況的檢查，并結(jié)合篩下物粒度組成情況，及時(shí)更換或修補(bǔ)振篩，以減少原燃料的浪費(fèi)；負(fù)責(zé)對高爐外圍原料場各種料堆如外購焦、落地礦、生礦、各種精粉等質(zhì)量的巡檢工作，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)通知高爐進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，防止質(zhì)量差的原料引起爐況波動(dòng)。

2.1.2 制定嚴(yán)格的原燃料管理制度

針對各種原燃料的特性，在不影響備料的情況下，盡量降低篩面上料層的厚度，適當(dāng)調(diào)高振篩振幅，并制定了不同原燃料的篩分速度（見表2），盡量減少不同原料的入爐粉末量，對粒度達(dá)不到要求的原料立即進(jìn)行排倉，杜絕粉料入爐。

表2 不同原燃料噸料振時(shí)要求 s

2.1.3 制定特殊供料應(yīng)急預(yù)案

1）焦炭。由于焦化生產(chǎn)能力有限，高爐在正常情況下實(shí)行干焦配加外購焦的方式供焦，外購焦的配比受焦化生產(chǎn)波動(dòng)大的影響變化頻繁。針對這種特殊情況，高爐制定了不同外購焦配比下詳細(xì)的負(fù)荷變化，盡量減少外購焦質(zhì)量差對爐況的影響。

2）燒結(jié)礦。燒結(jié)檢修時(shí)，高爐會(huì)配加一定比例的落地?zé)Y(jié)礦。由于落地礦粉化嚴(yán)重，粒度較正常燒結(jié)礦小，成分波動(dòng)大，高爐采取在落地礦下達(dá)前及時(shí)更換大眼篩底，防止大量粉料進(jìn)入高爐，惡化高爐透氣性。在配加前，對落地?zé)Y(jié)礦的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分析，高爐根據(jù)分析結(jié)果做相應(yīng)的調(diào)整，避免堿度、爐溫及爐況波動(dòng)。如配加時(shí)間超過12 h，高爐采取主動(dòng)退負(fù)荷措施，配加時(shí)間越長退負(fù)荷越多。

3）特殊天氣。雨雪天時(shí)，外購焦、生礦水分隨天氣的情況隨時(shí)調(diào)整。針對雨雪天時(shí)生礦易堵篩面，指派專人負(fù)責(zé)對篩面進(jìn)行清理，盡量減少粉料入爐。冬季，為防止下料口凍結(jié)，對水分比較大的生礦和外購焦，在料倉下料口處鋪設(shè)蒸汽伴溫管道，在給料機(jī)下設(shè)置加火爐。

2.2 優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)

為了進(jìn)一步降低生鐵成本，1#高爐在不影響順行的情況下，根據(jù)原料價(jià)格實(shí)時(shí)調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)，使入爐原料成本達(dá)最優(yōu)化。生礦的價(jià)格一直以來較熟料低，但高溫粉化性強(qiáng)，氧化鋁含量高，比例過高易造成透氣性差，爐渣黏稠。經(jīng)過不斷嘗試，采取適當(dāng)增加渣量并嚴(yán)格控制渣中氧化鋁含量不超過16%的方法來調(diào)節(jié)生礦的配比，把生礦的價(jià)格優(yōu)勢發(fā)揮到極致。爐料結(jié)構(gòu)年平均配比分別為：2011年，燒結(jié)礦77.6%，澳礦10.12%，球團(tuán)礦12.72%；2012年，燒結(jié)礦72.61%，澳礦15.51%，球團(tuán)礦11.88%。2012全年生礦配比平均比2011年高5.39個(gè)百分點(diǎn)，僅此一項(xiàng)比2011年節(jié)約成本近0.8億元。

2.3 優(yōu)化操作制度，推行低燃料比操作

2.3.1 采用平臺(tái)加漏斗布料方式

2009年11月之前，高爐采用中心加焦的料制，煤氣利用率低，年均不到48%，燃料比高達(dá)540 kg/t左右，嚴(yán)重制約著生產(chǎn)成本的降低。1#高爐從2009年11月份開始，去掉中心焦，開始嘗試采用平臺(tái)加漏斗的布料方式，礦石平臺(tái)控制在爐喉半徑的1/3左右，焦平臺(tái)控制在2 m左右，稍寬于礦平臺(tái)［1］，日常根據(jù)爐況變化隨時(shí)調(diào)整兩平臺(tái)的大小，形成中心有力、邊緣適當(dāng)發(fā)展的煤氣流。經(jīng)過不斷的嘗試摸索，至2011年底，上部的布料制度逐步成型為：

同時(shí)，礦批由2009年的78 t加到95 t左右，以穩(wěn)定氣流。經(jīng)過調(diào)節(jié)，煤氣利用率平均穩(wěn)定在50.58%左右，燃料比降低到485 kg/t，生產(chǎn)成本顯著降低。

2.3.2 活躍爐缸，確保高爐順行

邯寶煉鐵廠1#高爐爐缸直徑寬達(dá)12.6 m，沒有足夠的鼓風(fēng)動(dòng)能，難以打開中心，使?fàn)t缸活躍。經(jīng)過摸索，高爐采用擴(kuò)大風(fēng)口面積、增加風(fēng)氧水平等措施來提高鼓風(fēng)動(dòng)能。開爐初期，高爐多采用直徑120 mm的風(fēng)口，高爐表現(xiàn)為不接受風(fēng)氧，壓量關(guān)系緊張，到2012年初高爐32個(gè)風(fēng)口全部更換為直徑130 mm的風(fēng)口，風(fēng)口面積擴(kuò)大到0.424 7 m2，同時(shí)為打開中心高爐將15個(gè)風(fēng)口換成663 mm的長風(fēng)口（正常風(fēng)口長度643 mm），顯著提高了入爐風(fēng)量水平，使鼓風(fēng)動(dòng)能長期穩(wěn)定到13 500 kg·m/s以上，保證了爐缸良好的工作狀態(tài)。

2.3.3 低硅冶煉

實(shí)踐表明，［Si］下降1%焦比降低4 kg/t，因此降低［Si］可有效降低燃料比［2］。日常操作中［Si］控制在0.3%～0.4%，2012年全年平均［Si］僅有0.36%，為降低燃料比做出了貢獻(xiàn)。降低鐵水硅與鐵水物理熱在一定程度上相矛盾，為使鐵水有充足的熱量，高爐采取適當(dāng)提高爐渣堿度到1.23～1.28，并制定嚴(yán)格的熱制度，日常要求鐵水溫度控制在（1 515±10）℃。當(dāng)連續(xù)出現(xiàn)鐵水溫度低于1 500℃時(shí)，必須采取提爐溫措施，嚴(yán)禁鐵水溫度低于1 490℃。

2.3.4 焦丁全部入爐

焦丁礦石混裝入爐，能夠改善料柱透氣性，提高煤氣利用率，起到增產(chǎn)節(jié)焦，降低噸鐵成本的效果。從2011年開始，高爐逐漸增加焦丁用量。由于原設(shè)計(jì)的焦丁倉容積不夠，批料焦丁量最多只能達(dá)到1.7 t。為了實(shí)現(xiàn)焦丁100%入爐，于2012年1月對焦丁倉進(jìn)行了擴(kuò)容改造，使得批料焦丁量可達(dá)2.3 t以上，實(shí)現(xiàn)了焦丁全部入爐，全年平均焦丁比達(dá)到了40.07 kg/t，比2011年增長了5.63 kg/t，節(jié)約了焦炭用量，降低了生鐵成本。

通過優(yōu)化布料，推行低燃料比操作，各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)得到了改善。圖1是1#高爐開爐以來優(yōu)化布料前后相關(guān)技術(shù)指標(biāo)的變化趨勢（2008年為5—12月的平均值，2009年為1—10月的平均值）。

圖1 2008—2012年部分指標(biāo)年平均值變化趨勢

2.4 抓好爐前出鐵

爐前出鐵極其重要，倘若不能及時(shí)出凈渣鐵，就會(huì)造成爐缸渣鐵液面升高，從而惡化爐缸料柱的透氣性，導(dǎo)致高爐風(fēng)壓升高，甚至影響高爐順行。1#高爐設(shè)置兩個(gè)矩形出鐵場，4個(gè)鐵口，正常生產(chǎn)時(shí)采用對角鐵口出鐵的方式。為保證出凈渣鐵，高爐制定詳細(xì)的爐前出鐵標(biāo)準(zhǔn)：負(fù)間隔出鐵，穩(wěn)定打泥量，杜絕鐵口冒泥現(xiàn)象；日出鐵次數(shù)控制在11～13次；鐵口深度控制在3 300～3 600 mm；正常使用鉆頭直徑55 mm，遇到特殊情況，工長根據(jù)鐵口實(shí)際情況可以臨時(shí)變動(dòng)鉆頭大小，以保證出鐵流速≮5.5 t/s；出鐵時(shí)間控制在120 min左右；來渣時(shí)間＜20 min，若來渣時(shí)間＞40 min，則要提前打開另一鐵口，防止?fàn)t內(nèi)窩渣造成減風(fēng)。2012年?duì)t前各項(xiàng)指標(biāo)完成率均在100%以上，為高爐的順行奠定了一定的基礎(chǔ)。

2.5 提高操作水平

邯寶煉鐵廠開展周五大講堂，組織工長學(xué)習(xí)先進(jìn)的操作技術(shù)，提高工長的操作水平。生產(chǎn)中4班統(tǒng)一操作方針，要求工長嚴(yán)格貫徹執(zhí)行。爐溫調(diào)劑方面，由于大型高爐的熱慣性大，爐溫隨著各種因素的變化而不斷波動(dòng)，如果只是依照現(xiàn)時(shí)爐溫進(jìn)行調(diào)劑，則會(huì)滯后于爐溫的發(fā)展趨勢3～4 h，且方向不明的調(diào)劑只會(huì)引起爐溫的頻繁波動(dòng)，對高爐順行影響極大，容易引起渣皮脫落引發(fā)邊緣氣流，造成減風(fēng)減氧。為此，高爐推行爐溫趨勢化管理，要求工長超前判斷，量化調(diào)劑，減少了爐溫波動(dòng)。

3 結(jié)語

面對嚴(yán)峻的鋼鐵市場形勢，邯寶煉鐵廠1#3 200 m3高爐積極應(yīng)對，主動(dòng)調(diào)整操作模式，采取了一系列降本增效的措施，取得了良好的效果。

1）加強(qiáng)原燃料管理，防止粉料入爐，制定特殊情況下的負(fù)荷調(diào)劑制度，嚴(yán)抓爐前出鐵，提高操作水平等措施有效防止了高爐爐況波動(dòng)，保證了全年平均焦比低至 315.42 kg/t，煤比高達(dá) 131.69 kg/t；2）采用平臺(tái)加漏斗的布料模式，完善操作制度，有效提高煤氣利用率到51%左右，同時(shí)堅(jiān)持低硅冶煉，焦丁全部入爐，保證燃料比長期穩(wěn)定在490 kg/t以下；3）在保證高爐順行的前提下，優(yōu)化生礦配比，多配加廉價(jià)料，顯著地降低了生鐵成本。

長期冶煉質(zhì)量較差的原料勢必造成有害元素如堿金屬、鋅、鉛等的不斷富集，如何解決這個(gè)矛盾是當(dāng)前邯寶煉鐵廠1#高爐面對的難題。

［1］ 董艷忠.邯寶2#高爐低燃料比冶煉操作實(shí)踐［J］.煉鐵，2011，30（4）：19-22.

［2］ 周永平.淺析低硅冶煉［J］.中國冶金，2009，19（3）：26-28.