摘  要  對高爐節(jié)能降耗工作進(jìn)行了總結(jié)和分析，并結(jié)合湖北新冶鋼1780m3高爐自身特點(diǎn)，提出了一系列節(jié)能降耗措施，在高爐節(jié)能降耗方面取得了不錯的成績。

關(guān)鍵詞  高爐  節(jié)能降耗  措施  操作

1  概況

目前全球鋼鐵行業(yè)陷入了前所未有的困境，國內(nèi)外市場形勢萎靡，國內(nèi)市場更是供大于求，市場嚴(yán)重飽和，鋼鐵企業(yè)利潤空間嚴(yán)重被壓縮，國內(nèi)多家鋼鐵企業(yè)面臨減產(chǎn)或停產(chǎn)的局面，煉鐵系統(tǒng)作為整個鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的能源消耗大戶，直接消耗的能源占鋼鐵生產(chǎn)總能耗50%以上，而高爐能耗 (煉鐵工序) 占煉鐵總能耗的7 ％左右[1]，因此如何搞好高爐的節(jié)能降耗工作尤為重要。

湖北新冶鋼（以下簡稱新冶鋼）1780m3高爐2011年8月16日投產(chǎn)，各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)取得了不錯的成績，進(jìn)入2014年后受爐缸環(huán)炭溫度偏高等影響，高爐被迫控風(fēng)限產(chǎn)，較投產(chǎn)初期產(chǎn)量降低了約15%～20%，各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)也受到了一定的影響，在2015年中新冶鋼1780m3高爐結(jié)合自身特點(diǎn)，在采取強(qiáng)化原燃料質(zhì)量的基礎(chǔ)上，優(yōu)化高爐操作、降低生鐵中硅的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、高頂壓操作等措施下，通過不斷摸索和實(shí)踐，節(jié)能降耗工作取得了一定的成績。

2  節(jié)能降耗措施

2.1  提高精料水平

精料是高爐強(qiáng)化的物質(zhì)基礎(chǔ)，強(qiáng)化高爐冶煉必須將精料放在首位，高爐想要取得更好的指標(biāo)，更好的實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)，需要努力提高精料水平。

2.1.1 提高綜合入爐品位

在2015年以前國內(nèi)外礦價居高不下，新冶鋼1780m3高爐降本思路主要圍繞配礦進(jìn)行，導(dǎo)致綜合入爐品位整體偏低，綜合入爐品位僅56%左右，進(jìn)入2015年隨著國際礦價的下跌，新冶鋼停止低品位礦的采購，燒結(jié)配料中以含鐵品位相對較高的澳粉（楊迪粉、紐曼粉、PB粉）為主，燒結(jié)品位逐漸升高；并采用性價比相對較高的塊礦，如：紐曼塊、PB塊、巴西塊等，其含鐵品位基本都在62.5%以上；球團(tuán)礦以中信泰富特鋼集團(tuán)自產(chǎn)球團(tuán)為主，供貨穩(wěn)定，品位基本維持在63%以上；新冶鋼1780m3高爐在2015年綜合入爐品位基本維持在57.5%左右，隨著綜合入爐品位的升高，渣鐵比明顯下降（見圖1），熱量消耗降低，對降焦節(jié)能、改善爐內(nèi)料柱透氣性起到促進(jìn)作用。

2.1.2 強(qiáng)化原燃料篩分減少入爐粉末

強(qiáng)化原燃料篩分管理，必須確保原燃料在進(jìn)入高爐礦槽之前盡量過篩，做好原燃料的清篩工作，嚴(yán)格控制各種原燃料的篩分速度，在滿足正常排料的前提下，盡量延長振料時間；另外對礦槽每個倉安裝了給料機(jī)，并將篩分難度相對較大的塊礦（塊礦較為潮濕），進(jìn)行重點(diǎn)篩分，并將其塊礦的振動篩篩板，由雙層棒條篩改為單層棒條篩，大大提高了篩分效果（2015年原料平均粒度統(tǒng)計見表1）。

2.1.3 改善焦炭質(zhì)量

焦炭是高爐生產(chǎn)最重要的燃料之一，但隨著噴出燃料的增加，焦比降低，焦炭作為料柱骨架的作用越來越重要。鑒于焦炭對于高爐的重要作用，穩(wěn)定焦炭質(zhì)量、避免成分較大波動對高爐的節(jié)能降耗尤為重要。目前新冶鋼1780m3高爐所使用的焦炭為直供搗固一級干熄焦，2015年以前由于焦化廠的降本需求，將主焦煤+肥煤配比基本維持在68%，焦炭CSR基本在67%左右，2015年針對高爐的實(shí)際生產(chǎn)需求，提出相應(yīng)的質(zhì)量要求，焦化廠調(diào)整主焦煤+肥煤配比穩(wěn)定維持在70%左右，焦炭質(zhì)量明顯改善（見表2），為1780m3高爐降低焦比提供了必要條件。

2.1.4 優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)

新冶鋼1780m3高爐爐料結(jié)構(gòu)基本以75%燒結(jié)礦+10%球團(tuán)礦+15%塊礦為主，進(jìn)入2015年由于國際礦價下跌，高品位、低二氧化硅的塊礦資源與球團(tuán)礦相比性價比更高，通過在生產(chǎn)過程中不斷的摸索，適當(dāng)提高燒結(jié)堿度，降低燒結(jié)礦、球團(tuán)礦配比，提高塊礦配比。目前爐料結(jié)構(gòu)基本以74%燒結(jié)礦+8%球團(tuán)礦+18%塊礦為主，入爐堿度調(diào)整在維持（燒結(jié)礦+球團(tuán)礦）配比82%不變情況下，調(diào)節(jié)燒結(jié)礦和球團(tuán)礦配比，取得了不錯的效果。

2.2  高風(fēng)溫操作

高風(fēng)溫是高爐廉價、利用率最高的能源，每提高100℃風(fēng)溫約降低焦比4%~7%，在當(dāng)前能源緊張的形勢下，迫切的需進(jìn)一步提高風(fēng)溫[2]。新冶鋼1780m3高爐配備了3座頂燃旋切式熱風(fēng)爐，實(shí)行“兩燒一送”。新冶鋼1780m3高爐為兼顧護(hù)爐，穩(wěn)定控制爐缸環(huán)炭溫度在300℃以下，于2015年初開始停止富氧，同時高爐煤氣利用率基本維持在48%-50%，造成煤氣發(fā)熱值偏低，對熱風(fēng)爐燒爐帶來了一定困難，如何保證送風(fēng)風(fēng)溫大于1200℃，送風(fēng)時間60-90min，進(jìn)行了攻關(guān)。首先將熱風(fēng)爐燒爐廢氣溫度由410℃提至430℃，其次利用煙道廢氣提高預(yù)熱器溫度，使燒爐煤氣、空氣的預(yù)熱溫度控制在250℃以上，為熱風(fēng)爐燒爐創(chuàng)造了有利條件，實(shí)現(xiàn)了送風(fēng)風(fēng)溫1200℃以上，為降焦節(jié)能創(chuàng)造了條件。

2.3  提高噴煤比

爐況穩(wěn)定順行、高風(fēng)溫、高富氧是實(shí)現(xiàn)高煤比的前提，但新冶鋼1780m3高爐長期停氧操作，僅通過高風(fēng)溫提高煤粉的燃燒率，實(shí)現(xiàn)起來相對困難，通過優(yōu)化噴吹工藝，采用煙煤和無煙煤混合噴吹，煙煤和無煙煤混合噴吹有利于提高噴煤比和煤焦值換比，煙煤揮發(fā)分高，且含有一定水分，進(jìn)入風(fēng)口后會爆裂，促進(jìn)分解燃燒和殘?zhí)咳紵?，燃燒效率高，?jù)有關(guān)經(jīng)驗，提高揮發(fā)分可以增加制粉能力，提高煤粉在風(fēng)口內(nèi)的燃燒率，有利于提高煤比[3]。在生產(chǎn)過程中，通過不斷實(shí)踐和摸索，混合煤中煙煤配比控制在60%，煤粉在風(fēng)口內(nèi)的燃燒率得到明顯改善，另外高爐堅持全風(fēng)口操作，噴煤均噴、廣噴，取得了不錯的效果，高爐煤比始終穩(wěn)定維持在130-135kg/TFe。

2.4  高頂壓操作

高壓操作作為高爐強(qiáng)化冶煉的手段之一，根據(jù)爐頂設(shè)備的承受能力（260KPa）和操作要求，通過高爐煤氣余壓透平發(fā)電裝置（簡稱：TRT機(jī)組）自動控制，將頂壓穩(wěn)定控制在210±5KPa，減少了爐況的波動，降低了煤氣流速，抑制了壓差的升高，有利于降低生鐵中[Si]含量，改善煤氣分布，提高煤氣利用率。

2.5  實(shí)現(xiàn)低硅冶煉

冶煉低硅生鐵是高爐節(jié)能降耗的一項重要措施之一，生鐵中[Si]每降低0.1%，焦比降4-6kg/TFe。結(jié)合新冶鋼1780m3高爐的實(shí)際生產(chǎn)情況，長期護(hù)爐的目標(biāo)，制定了操作方針[Si]:0.35%-0.60%，渣堿度R2:1.13-1.16，鐵水物理熱≥1480℃，保證爐缸工作活躍，渣鐵具有較好的流動性。日常生產(chǎn)過程中，加大對生鐵中[Si]的抽查管理力度，對違反操作方針的，按制度進(jìn)行相應(yīng)考核。2015年1~12月生鐵[Si]、[S]分布情況見圖2。

2.6  合理的上、下部調(diào)劑相結(jié)合

合理的上、下部調(diào)劑，能夠?qū)崿F(xiàn)煤氣流合理分布，爐缸工作良好，爐況穩(wěn)定順行。結(jié)合新冶鋼1780m3高爐的實(shí)際生產(chǎn)特點(diǎn)，操作制度上堅持以“發(fā)展中心，適當(dāng)抑制邊緣為主”的措施，改善煤氣流合理分布，取得了很好的效果。上部調(diào)劑：2015年以前日常調(diào)劑中布料矩陣調(diào)整較為頻繁，效果不理想，主要反映在爐內(nèi)渣皮波動頻繁，靜壓不穩(wěn)，給操作上帶來一定難度，而且渣皮波動后進(jìn)入爐缸耗熱，被迫補(bǔ)焦或提高噴煤量額外補(bǔ)熱，對降本十分不利，進(jìn)入2015年4月通過討論研究最終將布料矩陣最終調(diào)整為C1098764  122224O10987  1332（見表3），爐內(nèi)渣皮穩(wěn)定情況有所好轉(zhuǎn)，煤氣利用始終維持在48%~50%之間。下部調(diào)劑：由于長期護(hù)爐的需要，為更好的發(fā)展中心，鼓風(fēng)動能按≮10000kg.m/s進(jìn)行控制，全部使用斜5°風(fēng)口，并將風(fēng)口長度由555mm加長至580mm，風(fēng)口直徑以￠115mm為主。通過上、下合理調(diào)劑，使得爐缸活躍程度的改善，初始煤氣流分布更為均勻。

2.7  強(qiáng)化工藝管理

高爐的長期穩(wěn)定順行是節(jié)能降耗的前提和保證，如何確保高爐的長期穩(wěn)定順行，需要高爐各崗位人員的精心操作、對設(shè)備精心點(diǎn)檢維護(hù)，生產(chǎn)過程中提高各崗位員工在對操作方針的執(zhí)行力，對逆向操作、責(zé)任心不到位引起高爐慢風(fēng)、休風(fēng)或造成爐況波動的，加大考核管理力度。爐外放鐵做好各項確認(rèn)工作，加大爐前三大設(shè)備的點(diǎn)檢維護(hù)工作，杜絕跑大流、鐵口淺等，對炮泥、鉆頭、鉆桿實(shí)行定量控制，建立完善的獎懲機(jī)制。

3  節(jié)能降耗取得的成績

新冶鋼1780m3高爐始終堅持以精料為基礎(chǔ)，以節(jié)能為中心，改善煤氣能量利用，選擇適宜冶煉強(qiáng)度，各項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)明顯進(jìn)步，工序能耗逐步降低，2015年平均工序能耗329.5kgce/TFe，較2014年平均工序能耗344.83kgce/TFe相比，下降了近15.63kgce/TFe，節(jié)能降耗取得了一定效果，具體指標(biāo)見表4。

4  結(jié)語

新冶鋼1780m3高爐結(jié)合目前生產(chǎn)現(xiàn)狀，在長期護(hù)爐操作的不利局面下，不斷優(yōu)化操作，并對節(jié)能降耗中存在的瓶頸進(jìn)行攻關(guān)，并總結(jié)了一系列節(jié)能降耗措施，在節(jié)能降耗方面取得了不錯的成績。

（1）始終堅持以“精料”為基礎(chǔ)，原燃料條件的改善，為高爐節(jié)能降耗，奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。

（2）高爐穩(wěn)定順行是節(jié)能降耗的前提和保證，建立符合新冶鋼1780m3高爐合適的操作制度尤為關(guān)鍵，堅持以高風(fēng)溫操作、提高焦丁比、高頂壓操作、降低生鐵中[Si]的質(zhì)量分?jǐn)?shù)等措施，降低能耗。

（3）通過建立各項管理制度，發(fā)動各崗位員工，對高爐生產(chǎn)的各個工藝環(huán)節(jié)積極挖潛，不斷優(yōu)化操作及工藝參數(shù)。加大對對生產(chǎn)中出現(xiàn)能源浪費(fèi)、逆向操作、違規(guī)操作等行為的考核管理力度，使每位員工的節(jié)能降耗意識得到提升。

5  參考文獻(xiàn)

[1] 陳聰. 高爐節(jié)能[J].科技情報開發(fā)與經(jīng)濟(jì)，2004，14(6):122.

[2] 周傳典. 高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2008：501.

[3] 馬輝，周永平，唐利霞. 安鋼9號高爐富氧噴煤生產(chǎn)實(shí)踐[J].南方冶金，2009，2(1):53.