摘  要：八鋼公司煉鐵分公司通過(guò)一系列的降低成本的措施：配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化，建立高爐成本模型，優(yōu)化高爐用礦結(jié)構(gòu)，改善工藝技術(shù)和管理人員操控水平，強(qiáng)化高爐冶煉，使煉鐵成本得到大幅度降低。

關(guān)鍵詞：低成本；配煤；配礦；冶煉實(shí)踐；

Low Cost Running Practice of Ironmaking in Bagang Group

Wang Xuechao，Li Shengqiang

（Iron-Smelting Branch,Bayi Iron & steel Co.,Ltd Urumqi 830022）

Abstract: the ironmaking plant of Bagang has adopted a series of measures to r educe the cost.optimize the ratio of coal blending of coking,optimize the burden structure of the blast furnace,establishment of blast furnace cost model,to intensify the blast furnace smelting and improve the level of management, so that the cost of ironmaking has a significant reduction.

Key words: low cost; coal blending; smelting Practice

1 前 言

   寶鋼集團(tuán)八鋼公司煉鐵分公司擁有3座2500m3高爐、1座3000m3歐冶爐（熔融還原爐）、2臺(tái)265m2燒結(jié)機(jī)、1臺(tái)430m3燒結(jié)機(jī)、4座55孔6m復(fù)熱式頂裝焦?fàn)t，具備年產(chǎn)生鐵710萬(wàn)噸、燒結(jié)礦777萬(wàn)噸、焦炭223萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力。2014年鋼鐵市場(chǎng)跌宕起伏, 鋼價(jià)猝不及防持續(xù)下跌，2015年市場(chǎng)環(huán)境進(jìn)一步惡化，原燃料、在制品庫(kù)存高企，物流成本上升，下游鋼材需求量急劇驟減，鋼材價(jià)格大幅回落。鋼鐵產(chǎn)能的過(guò)剩，導(dǎo)致國(guó)內(nèi)各家鋼鐵企業(yè)被迫限產(chǎn)，停產(chǎn)，八鋼煉鐵為了度過(guò)這個(gè)“寒冬”，通過(guò)內(nèi)部工藝技術(shù)管理和操作的優(yōu)化，保證高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，實(shí)現(xiàn)煉鐵工序低成本冶煉。

2 優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)

2.1焦炭配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化

   新疆煉焦煤與內(nèi)陸煉焦煤資源性質(zhì)有很大的差異，主要原因是其成煤年代和過(guò)程與內(nèi)陸有顯著差異，特別是對(duì)應(yīng)生產(chǎn)的焦炭CRI特別高，CSR特別低，對(duì)于2500m3高爐而言存在熱態(tài)性能偏低的風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而影響高爐的穩(wěn)定順行。同時(shí)，2015年1890煤（依據(jù)井口海拔高度確定的名稱(chēng)，即該煤井口海拔高度為1890米，故稱(chēng)作1890煤）煤質(zhì)發(fā)生變化，結(jié)焦性降低明顯，對(duì)配加使用更為不利。但是1890煤開(kāi)采難度最低、洗選率最高、產(chǎn)量最高、成本最低、煤質(zhì)最差。因此，充分依靠自有資源的優(yōu)勢(shì)，充分利用、加大此種煤用量，盡最大可能減少疆外煤用量，降低焦炭成本，進(jìn)而降低鐵水成本，才能在鋼鐵行業(yè)具有競(jìng)爭(zhēng)力。

降低焦炭成本必須優(yōu)化配煤結(jié)構(gòu)，顯著降低疆外煤的使用量，尤其是山西、寧夏方向的焦煤，這些煤種不但到廠價(jià)格高、而且為保證焦炭CSR（反應(yīng)后強(qiáng)度，也稱(chēng)熱態(tài)強(qiáng)度），其配入量也高，造成配煤成本持續(xù)高位。2014年1-12月，通過(guò)6m焦?fàn)t生產(chǎn)實(shí)踐和配煤技術(shù)進(jìn)步，八鋼煉鐵焦炭質(zhì)量有了很大幅度的提高，抗碎強(qiáng)度M40達(dá)到88.5％，耐磨強(qiáng)度M10為5.9％，可以滿足2500m3高爐用焦質(zhì)量。但此時(shí)的配煤結(jié)構(gòu)中，疆外煤全年配入比例達(dá)到53.59％以上，配煤成本高。八鋼煉鐵打破常規(guī)，轉(zhuǎn)變思路，根據(jù)煤種性質(zhì)建立適合八鋼現(xiàn)狀的性價(jià)比模型，將此作為煉焦用煤采購(gòu)的基準(zhǔn)，同時(shí)由性質(zhì)推算煤價(jià)，指導(dǎo)采購(gòu)，作為定價(jià)依據(jù)。通過(guò)性價(jià)比模型，可以得出不同煤種的性價(jià)比排序，將一些性價(jià)比差的煤退出使用，確保使用煤種的價(jià)值與性能匹配； 

    通過(guò)2015年全年的摸索與實(shí)踐，2016年開(kāi)始，通過(guò)配煤結(jié)構(gòu)的不斷調(diào)整優(yōu)化、攻關(guān)，疆外煤配比由31%降至最低0，疆內(nèi)煤配比由68%提升至最高100%，艾礦自產(chǎn)煤配比由38%提高至最高77%。同時(shí)，在逐步推進(jìn)配煤結(jié)構(gòu)的調(diào)整過(guò)程中，也兼顧了高爐的穩(wěn)定順行。

焦炭配煤結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定焦炭質(zhì)量、高爐爐況順行的前提下不斷創(chuàng)新, 價(jià)高的疆外主焦煤的配入比例的降低量和價(jià)格最低的疆內(nèi)煤配入比例的增加量均實(shí)現(xiàn)了歷史新突破, 使焦化配煤的成本得到了有效的降低。

2.2 高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化

高爐爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化, 是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的綜合體現(xiàn), 必須根據(jù)高爐所在地區(qū)的資源條件和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境等情況確定[1]。

2.2.1 配用低品位燒結(jié)礦，提高塊礦比例

合理的爐料結(jié)構(gòu)，除了從技術(shù)層面考慮外，經(jīng)濟(jì)分析起決定性作用。八鋼煉鐵一直以來(lái)原料結(jié)構(gòu)都是以堿性燒結(jié)配酸性球團(tuán)、塊礦為主，燒結(jié)品位維持在55.5%左右。在高爐爐況穩(wěn)定順行的情況下，配用疆內(nèi)低價(jià)生礦取代高價(jià)球團(tuán)，經(jīng)過(guò)總結(jié)分析，每提升生礦比例1%，生鐵成本可降低2元/噸·鐵。

在公司戰(zhàn)略方針的指引下，高爐通過(guò)不斷的提高堿性燒結(jié)礦、塊礦的比例，探索不同生產(chǎn)模式下滿足高爐順行的原料的冶金性能，目前已初步實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)比例83%，塊礦比例7%的目標(biāo)，為降低高爐的生產(chǎn)成本創(chuàng)造了良好的基礎(chǔ)。

2.2.2 建立高爐成本核算模型[2]

    根據(jù)每月和每周的爐料性價(jià)比，每周對(duì)爐料進(jìn)行一次排序，并結(jié)合高爐實(shí)際運(yùn)行情況，每日一核算精確性價(jià)比、生產(chǎn)成本，并根據(jù)公司的爐料結(jié)構(gòu)進(jìn)行適當(dāng)優(yōu)化和調(diào)整，并在每周召開(kāi)的降本增效會(huì)上進(jìn)行分析。為避免出現(xiàn)經(jīng)濟(jì)礦料配比過(guò)高影響冶煉指標(biāo)的情況，以首先滿足高爐爐況穩(wěn)定順行為原則，累積比較日核算數(shù)據(jù)，探索最佳配比，在高爐爐況出現(xiàn)波動(dòng)情況下，及時(shí)調(diào)整配比，經(jīng)過(guò)反復(fù)優(yōu)化調(diào)整，在滿足高爐爐況穩(wěn)定順行需要和降本增效之間，找到了最佳交叉點(diǎn)，高爐爐況穩(wěn)定性提高，同時(shí)生鐵成本也顯著降低。

2.3積極采取各種降低爐料成本的措施

2.3.1配加電石渣代替燒結(jié)溶劑

    通過(guò)燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)，測(cè)定不同水分、替代比例下對(duì)燒結(jié)礦的化學(xué)成分及冶金性能的影響，并檢驗(yàn)配加方案的可行性和準(zhǔn)確性。在保證燒結(jié)礦質(zhì)量滿足高爐正常生產(chǎn)情況下,電石渣替代燒結(jié)溶劑的配加比例不斷提高，而達(dá)到了前期指定的降低燒結(jié)成本的目標(biāo)。

2.3.2 焦粉回配

   焦粉是焦化工序在生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的。一般出粉率按照焦炭成品約有5%左右，將焦粉回配再煉焦，每噸焦粉的價(jià)值按照500元計(jì)算，回配量達(dá)到1%時(shí)，可實(shí)現(xiàn)成本降低0.7元/噸·鐵的降本目標(biāo)。結(jié)合國(guó)內(nèi)的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)以及自身的生產(chǎn)實(shí)踐，結(jié)合配煤的實(shí)際情況，按配煤總量計(jì)算，可以配入2%-3.5%，同時(shí)焦粉的配入粒度作為回配最重要的參數(shù)，配入粒度不能太粗也不能太細(xì)，一般控制在≤0.5mm。焦粉回配既有利于企業(yè)降低成本，增加經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)減少輸出廢棄物、副產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，具有極好的社會(huì)效益。

2.4 高爐礦槽與燒結(jié)礦篩分以及貯運(yùn)工序銜接[3]

   降低燒結(jié)礦返礦率。減少燒結(jié)礦在運(yùn)輸環(huán)節(jié)的破碎率、配合高爐操作增加小礦的利用率。減少燒結(jié)礦的重?zé)?，降低燒結(jié)能耗，同時(shí)有利于提高燒結(jié)礦鐵品位、減少?gòu)S際之間的往返運(yùn)輸量。燒結(jié)礦分級(jí)工作盡量在燒結(jié)廠進(jìn)行，以利提高篩分效率，提高燒結(jié)礦成品率。

3 改善工藝技術(shù)和操控水平

3.1 高富氧，大噴煤

    高爐風(fēng)口噴吹煤粉, 一方面以資源豐富的非煉焦煤代替了高爐中部分焦炭, 不僅緩解了煉焦煤資源短缺的問(wèn)題, 而且減少了焦炭冶煉過(guò)程對(duì)環(huán)境的污染, 另一方面, 高煤比操作以煤代替焦炭降低了噸鐵成本, 實(shí)現(xiàn)高爐煉鐵的低成本運(yùn)行[2] 。2015年11月開(kāi)始，高爐開(kāi)始進(jìn)行高富氧，大噴煤實(shí)驗(yàn)，焦炭質(zhì)量CSR在35%，CRI在50%的情況下，1號(hào)2500m3高爐11月、12月煤比月平均穩(wěn)定在130kg/t、138kg/t左右, 焦比穩(wěn)定在395-400kg/t,創(chuàng)歷史最好水平。此次工業(yè)實(shí)驗(yàn)的成功，為后期高爐大噴煤生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

富氧和噴煤相結(jié)合是高爐增產(chǎn)節(jié)焦最有效的辦法, 提高富氧率是提高煤比最有效的措施之一, 因?yàn)閲娒汉透谎鯇?duì)高爐冶煉過(guò)程大部分參數(shù)的影響是相反的, 富氧提高了鼓風(fēng)中的含氧濃度, 加速煤粉在風(fēng)口前燃燒, 提高了燃燒率, 另外, 富氧能維持較高的理論燃燒溫度, 富氧1%, 溫度提高45~50 ℃, 以彌補(bǔ)風(fēng)口前煤粉吸熱裂解所消耗的熱量。

3.2 降低能源消耗

3.2.1 優(yōu)化高爐冷卻，降低新水消耗

   高爐煉鐵循環(huán)冷卻水系統(tǒng)如同主工藝生產(chǎn)的生命線，對(duì)于設(shè)備安全生產(chǎn)起著至關(guān)重要的作用。循環(huán)冷卻水系統(tǒng)用電負(fù)荷約占整個(gè)單元用電量的18％~27％。為了節(jié)能，優(yōu)先選用節(jié)能水泵。水系統(tǒng)每一個(gè)運(yùn)行環(huán)節(jié)都應(yīng)重視節(jié)能。

   八鋼高爐使用軟水密閉循環(huán)冷卻，因其系統(tǒng)封閉、水的損耗小，因而被用于爐底、爐體16段冷卻壁、風(fēng)口中套和大套的冷卻。工業(yè)水系統(tǒng)只用于風(fēng)口小套、爐喉鋼磚的冷卻。八鋼高爐通過(guò)減水實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。壓力1.65MPa的高壓工業(yè)水集中冷卻風(fēng)口小套、爐喉鋼磚；壓力0.62MPa的軟水用于冷卻爐底和爐體16段冷卻壁；

3.2.2高爐噴煤堵漏

    氮?dú)夤?yīng)壓力可適當(dāng)降低，同時(shí)由之前的氮?dú)鈬姶抵鸩角袚Q為壓縮空氣噴吹。逐一檢查氣動(dòng)閥門(mén)的堵漏工作。磨煤機(jī)：煤粉粒度滿足高爐風(fēng)口燃燒為目標(biāo)，結(jié)合高爐生產(chǎn)運(yùn)行情況，來(lái)確定煤粉細(xì)度-200目所占比例。

3.2.3余壓發(fā)電

   余壓發(fā)電即TRT系統(tǒng)是國(guó)際上公認(rèn)的頗有價(jià)值的能量回收裝置，可回收高爐鼓風(fēng)機(jī)所耗電能的30％，對(duì)高爐節(jié)能減排、低碳生產(chǎn)有重要意義。自2016年1月以來(lái)，TRT系統(tǒng)發(fā)電量逐漸增加，發(fā)電量月平均在46.5kWh/t·鐵，最高月發(fā)電量達(dá)到50.2kWh/t·鐵。

3.3 提高質(zhì)量控制水平

   加強(qiáng)工長(zhǎng)日常業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)和經(jīng)驗(yàn)交流，提高質(zhì)量意識(shí)，實(shí)行三班統(tǒng)一定量化操作；同時(shí)，要求工長(zhǎng)做到及時(shí)查詢各原料原始數(shù)據(jù)，依據(jù)爐況運(yùn)行狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì)，綜合作出分析和判斷，實(shí)施有效的調(diào)劑和平衡，降低或杜絕廢品，為后道煉鋼系統(tǒng)提供優(yōu)質(zhì)鐵水，降低鐵水預(yù)處理成本。

4 結(jié)語(yǔ)

   （1）目前低成本戰(zhàn)略應(yīng)該基本成功，但在實(shí)踐過(guò)程中還存在不少潛在隱患。原料品種雜、量少、成分波動(dòng)大，原燃料庫(kù)存低，這給高爐操作帶來(lái)很大的不確定影響，科學(xué)精細(xì)化管理很難落實(shí)。

    （2）保障焦炭質(zhì)量、提高燃料利用率、降低原料成本是目前情況下的降耗根本。繼續(xù)推進(jìn)焦炭配煤結(jié)構(gòu)，尋求性價(jià)比更高的疆內(nèi)焦煤，進(jìn)而達(dá)到降低成本的目標(biāo)。

（3）微利時(shí)代的鋼鐵企業(yè)經(jīng)營(yíng)需要精細(xì)化管理，只有更細(xì)、沒(méi)有最細(xì)，需要思路創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，資源有限，創(chuàng)新無(wú)限。

（4）在細(xì)化管理和創(chuàng)新思路方面，應(yīng)該隨著外圍因素的變化及時(shí)轉(zhuǎn)變思路，不斷摸索完善并更新。

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