項(xiàng)明武  秦  涔  劉 菁

（中冶南方工程技術(shù)有限公司）

摘  要   闡述了馬鋼3200m3高爐的設(shè)計(jì)特點(diǎn)，并從智能化煉鐵及超低排放等方面進(jìn)行了探討分析。在馬鋼3200m3高爐設(shè)計(jì)中，以“先進(jìn)實(shí)用、成熟可靠，長(zhǎng)壽環(huán)?！睘樵瓌t，采用國內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，設(shè)備和材料的選擇立足于國內(nèi)，總體工藝技術(shù)及裝備水平達(dá)到同類型高爐的先進(jìn)水平。高爐投產(chǎn)后，生產(chǎn)指標(biāo)逐步上升并保持穩(wěn)定，高爐月平均利用系數(shù)最高達(dá)到2.5以上，月平均燃料比最低486kg/t。

關(guān)鍵詞   大型高爐 設(shè)計(jì)  長(zhǎng)壽  環(huán)保  超低排放  低碳冶煉  

馬鋼二鐵總廠4號(hào)高爐（3200m3）是馬鋼為了平衡鐵鋼軋生產(chǎn)能力、提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力而新建的一座大型化、現(xiàn)代化高爐，設(shè)計(jì)年產(chǎn)煉鋼鐵水270萬t 。4號(hào)高爐主體由中冶南方以EPC總承包模式新建。設(shè)計(jì)以“先進(jìn)實(shí)用、成熟可靠、長(zhǎng)壽環(huán)?！睘樵瓌t，采用了國內(nèi)外一系列先進(jìn)技術(shù)，除極少數(shù)關(guān)鍵設(shè)備和材料引進(jìn)外，設(shè)備和材料的選擇主要立足玉國內(nèi)，總體工藝技術(shù)及裝備水平達(dá)到了同類型高爐的先進(jìn)水平。

1  設(shè)計(jì)指標(biāo)及生產(chǎn)情況

（1）4號(hào)高爐主要設(shè)計(jì)指標(biāo)見表1

（2）生產(chǎn)情況。4號(hào)高爐于2016年9月6日建成投產(chǎn)。投產(chǎn)后，迅速達(dá)產(chǎn)（10天），生產(chǎn)指標(biāo)逐步上升并保持穩(wěn)定（見表2）。投產(chǎn)以來，沒有出現(xiàn)過因設(shè)備和外圍條件而造成高爐非計(jì)劃休風(fēng)的情況。高爐月平均利用系數(shù)最高超過2.5（2017年12月），月平均燃料比最低486kg/t。

2  典型的工藝技術(shù)

（1）礦焦槽系統(tǒng)。焦、礦槽采用并列共柱緊湊式布置，槽下設(shè)一條供料皮帶。不設(shè)集中稱量，以減少原料跌落，降低粉化率。燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊雜礦和焦炭在槽下進(jìn)行分散篩分、分散稱量，并對(duì)小礦、焦丁進(jìn)行回收。

（2）上料系統(tǒng)。上料主皮帶寬1800mm，帶速2m/s，傾角11.89°，提升高度約66m，采用兩組共4臺(tái)電機(jī)傳動(dòng)，采用進(jìn)口變速箱，主皮帶傳動(dòng)房?jī)?nèi)設(shè)有檢修用10t單梁懸掛吊。

（3）爐頂系統(tǒng)。采用pw串罐無料爐頂設(shè)備，氣密箱原裝進(jìn)口，料罐有些容積70m3。為提高上料能力，上料閘和上密封閥規(guī)格分別為DN1450和DN1600.投產(chǎn)后，增加了爐頂均壓煤氣回收設(shè)施設(shè)計(jì)。

（4）粗煤氣系統(tǒng)。采用重力除塵器+切向旋風(fēng)除塵器串聯(lián)進(jìn)行粗煤氣除塵，以減輕后續(xù)干法布袋除塵器負(fù)荷。粗煤氣上升管和下降管為5通球結(jié)構(gòu)。除塵器下部排灰裝置雙系列，設(shè)4臺(tái)DN300液動(dòng)卸灰球閥、1臺(tái)螺旋清灰機(jī)。瓦斯灰加濕后采用汽車外運(yùn)。

（5）爐體系統(tǒng)。采用強(qiáng)化爐型、磚壁合一薄內(nèi)襯。全冷卻壁結(jié)構(gòu)、爐腹、爐腰、爐身下部4段為鍛造鉆孔銅冷卻壁，采用聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)，爐缸關(guān)鍵部位引進(jìn)日本NDK超微孔炭磚。

（6）出鐵場(chǎng)系統(tǒng)。無填沙層、完全平坦的矩形出鐵場(chǎng)，兩個(gè)出鐵場(chǎng)各設(shè)2個(gè)鐵口，出鐵場(chǎng)下共設(shè)置4條鐵路線，采用320t魚雷罐車裝運(yùn)鐵水。設(shè)置了汽車上出鐵場(chǎng)高架橋和叉車上風(fēng)口平臺(tái)通道。采用全液壓開鐵口機(jī)、泥炮及旋轉(zhuǎn)式揭蓋機(jī)，開鐵口機(jī)可實(shí)現(xiàn)機(jī)旁手動(dòng)和液壓遙控操作，采用電動(dòng)+手動(dòng)備用的新型結(jié)構(gòu)擺動(dòng)流槽。爐前設(shè)置了合理而完善的通風(fēng)除塵設(shè)施。

（7）渣處理系統(tǒng)。采用環(huán)保底慮法渣處理工藝。每個(gè)出鐵場(chǎng)設(shè)1套環(huán)保底慮法渣處理裝置，并配1個(gè)干渣坑。水渣用抓斗吊車抓到汽車上外運(yùn)。

（8）熱風(fēng)爐系統(tǒng)。熱風(fēng)爐系統(tǒng)設(shè)置3座高風(fēng)溫頂燃式熱風(fēng)爐。采用了噴射渦流式燃燒器、拱頂與大墻完全脫開結(jié)構(gòu)。砌體滑動(dòng)結(jié)構(gòu)和膨脹結(jié)構(gòu)。無托梁獨(dú)立爐箅子支撐系統(tǒng)等先進(jìn)技術(shù)。采用熱換器回收煙氣余熱，同時(shí)預(yù)熱煤氣和助燃空氣。

（9）噴煤系統(tǒng)。制煤系統(tǒng)設(shè)置2個(gè)系列（2臺(tái)中速磨）、噴吹系統(tǒng)設(shè)置1個(gè)系列（三罐并列）。噴煤設(shè)施與另外1座2500m3和1座1000m3高爐輸粉設(shè)施集中布置于同一廠房。

（10）煤氣凈化系統(tǒng)。采用干法布袋除塵工藝，即：重力除塵→切向旋風(fēng)除塵→干式布袋除塵→TRT（或減壓閥組）→洗凈塔→3m煤氣水封→凈煤氣總管。設(shè)15個(gè)DN6000干法筒體，1個(gè)DN6000的儲(chǔ)灰倉。洗凈塔內(nèi)做特殊防腐處理，設(shè)有煤氣水PH值自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)噴堿裝置。

（11）鼓風(fēng)機(jī)站。采用1臺(tái)AV90型靜葉可調(diào)軸汽動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)供風(fēng)，并設(shè)置空氣過濾加濕系統(tǒng)。配置2臺(tái)220t/h全燒高爐煤氣鍋爐，并預(yù)留一套60MW汽輪發(fā)電機(jī)組。利用現(xiàn)有兩座2500m3高爐的鼓風(fēng)機(jī)作為備用。

（12）水處理設(shè)施。設(shè)置有主循環(huán)水泵站（含軟水、凈化水、直排水）、鼓風(fēng)機(jī)泵站、渣處理泵站。煤氣洗滌濁環(huán)水泵站。

（13）通風(fēng)除塵設(shè)施。出鐵場(chǎng)和原燃料系統(tǒng)均采用布袋除塵器。出鐵場(chǎng)系統(tǒng)除塵設(shè)施2套，原料系統(tǒng)除塵設(shè)施1套，設(shè)有完善的通風(fēng)空調(diào)設(shè)施。

（14）自動(dòng)化控制系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)電氣、儀表和控制三電一體化，設(shè)置兩級(jí)自動(dòng)化控制系統(tǒng)，即基礎(chǔ)自動(dòng)化和過程控制自動(dòng)化。預(yù)留專家系統(tǒng)的接口和界面。1級(jí)和Ⅱ級(jí)之間采用網(wǎng)絡(luò)通信?；A(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)根據(jù)實(shí)用，可靠原則配置。

3  突出的工藝技術(shù)特點(diǎn)

3.1  高爐長(zhǎng)壽技術(shù)

（1）高爐爐型。薄壁高爐的設(shè)計(jì)爐型基本上就是操作爐型，設(shè)計(jì)爐型是否合理將直接影響到高爐操作穩(wěn)定和高爐長(zhǎng)壽。4號(hào)高爐爐型特點(diǎn)：

①較大的爐腰直徑（D=13900mm）.爐腰部位是軟熔帶形成區(qū)域，孔隙度最低，透氣性最差，較大的爐腰直徑可降低此區(qū)域的煤氣流速，改善透氣性，有利于軟熔帶根部的穩(wěn)定和爐況順行；從生產(chǎn)實(shí)際看，爐腰直徑越大，高爐越容易接受風(fēng)量，透氣性越好，有利于降低爐內(nèi)壓差。

②適當(dāng)?shù)臓t身高度（h4=17900mm,Hu/D=2.216）既有利于爐料的順行，又有利于穩(wěn)定爐腹渣皮，延長(zhǎng)爐腹壽命。另外，還增加了風(fēng)口組合磚上層的磚厚（510mm），大大改善了風(fēng)口冷卻壁的工作環(huán)境，為高爐長(zhǎng)壽創(chuàng)造更好條件。

③合理的爐缸直徑（d=9000mm）及爐缸高度（h1=5000mm），既能有效促進(jìn)爐缸中心活躍，又能保證風(fēng)口前有足夠的回旋區(qū)空間，有利于大噴煤條件下煤粉的充當(dāng)燃燒及高爐下部料柱的透氣（液）性的改善。

④適當(dāng)?shù)乃黎F層深度（h0= 2500mm）,既可減小鐵水環(huán)流速度，減輕鐵水對(duì)爐底爐缸磚襯的沖刷，有利于延長(zhǎng)爐底爐缸壽命，又可防止因死鐵層過深而引起鐵水滲透侵蝕加劇，影響爐缸下部的爐底穩(wěn)定保護(hù)層的形成。

（2）高爐內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。其主要特點(diǎn)如下：

1 爐底爐缸耐材配置。爐底爐缸是高爐長(zhǎng)壽的關(guān)鍵部位，選擇合理的爐底爐缸結(jié)構(gòu)對(duì)整個(gè)高爐長(zhǎng)壽具有重要意義。4號(hào)高爐采用了“陶瓷杯+大塊碳磚爐底爐缸結(jié)構(gòu)”，爐底砌筑國產(chǎn)石墨磚，國產(chǎn)微孔碳磚和日本NDK超微孔碳磚，碳磚上立砌剛玉莫來石磚；爐缸外側(cè)砌筑日本NDK超微孔碳磚，國產(chǎn)微孔碳磚；爐缸內(nèi)側(cè)砌筑微孔剛玉磚，爐底爐缸交接處采用加厚結(jié)構(gòu)；進(jìn)口超微孔碳磚與冷卻壁之間縫隙，采用進(jìn)口高導(dǎo)熱炭素?fù)v打料。

2 風(fēng)口區(qū)域內(nèi)襯。風(fēng)口區(qū)域是一個(gè)承上啟下的區(qū)域，此區(qū)域內(nèi)襯的結(jié)構(gòu)和材質(zhì)對(duì)高爐壽命影響很大。4號(hào)高爐整個(gè)風(fēng)口區(qū)采用微孔剛玉大塊組合磚砌筑，同時(shí)增加風(fēng)口區(qū)鑄鐵冷卻壁和爐腹銅冷卻壁交接處組合磚耐沖刷和侵蝕的能力。風(fēng)口帶爐殼與冷卻壁之間的縫隙采用特殊澆注料，這種澆注料不僅具有優(yōu)良的導(dǎo)熱能力，能迅速將爐內(nèi)的熱量傳遞給水冷系統(tǒng)，而且還具有良好的常溫耐壓強(qiáng)度，可防止煤氣竄漏。

3 磚壁合一，薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)。2001年，磚壁合一，薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)技術(shù)最先在武鋼1號(hào)高爐應(yīng)用，隨后得到了迅速推廣，取得了很好的長(zhǎng)壽效果。在一代爐役不噴補(bǔ)，不更換冷卻壁，不中修的條件下，高爐壽命可達(dá)18年以上。其優(yōu)點(diǎn)是：高爐設(shè)計(jì)爐型基本上接近操作爐型，高爐達(dá)產(chǎn)快，一代爐役中爐況穩(wěn)定，順行，高產(chǎn)，低耗；銅冷卻壁和雙層水冷鑄鐵冷卻壁的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了高熱負(fù)荷區(qū)（爐腹?fàn)t腰及爐身中下部）冷卻壁無過熱化：冷卻壁燕尾槽鑲磚，磚襯可得到有效支撐，且不會(huì)生產(chǎn)膨脹疊加。4號(hào)高爐采用了磚壁合一，薄內(nèi)襯結(jié)構(gòu)，銅冷卻壁和雙層水冷鑄鐵冷卻壁鑲磚采用SI3N4-SIC磚，單層水冷鑄鐵冷卻壁鑲磚采用浸磷酸黏土磚。

3 冷卻設(shè)備配置。冷卻設(shè)備形式和結(jié)構(gòu)的選擇及其安裝，是影響高爐壽命的重要因素。4號(hào)高爐采用全冷卻壁結(jié)構(gòu)，它具有冷卻面積大，冷切均勻，爐型穩(wěn)定，投資省，安裝方便等諸多優(yōu)點(diǎn)。集成的磚壁合一強(qiáng)化冷卻技術(shù)（冷卻壁設(shè)計(jì)，安裝，檢漏及維護(hù)）

薄壁內(nèi)襯技術(shù)、新型鑄鐵冷卻壁及銅冷卻壁技術(shù)，以及聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)，可確保高爐長(zhǎng)壽。爐腹、爐腰和爐身下部采用鍛造鉆孔銅冷卻壁，以保證高熱負(fù)荷和高熱沖擊區(qū)域的長(zhǎng)壽。爐身中部設(shè)置了雙層水冷球墨鑄鐵冷卻壁，保證冷卻強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)熱負(fù)荷的階梯過渡。爐身鑄鐵冷卻壁采用無剪切固定方式，即“固定點(diǎn)+滑動(dòng)點(diǎn)、浮動(dòng)點(diǎn)”方式，以消除 冷卻壁壁體變形和冷卻水管被剪斷現(xiàn)象的發(fā)生。

（4）聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)。聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)為中冶南方發(fā)明專利技術(shù)，已在全國各大鋼鐵企業(yè)高爐上廣泛應(yīng)用，經(jīng)過了幾十座高爐的檢驗(yàn)，均得到業(yè)主高度評(píng)價(jià)，明顯優(yōu)于其他冷卻系統(tǒng)。4號(hào)高爐聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)采用并聯(lián)加串聯(lián)的方式，將爐底、冷卻壁、風(fēng)口中小套，直吹管、熱風(fēng)爐（熱風(fēng)閥、倒流休風(fēng)閥）合成一個(gè)系統(tǒng)，具有系統(tǒng)簡(jiǎn)單、節(jié)約投資、運(yùn)行費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)。該系統(tǒng)具有自動(dòng)排汽、自動(dòng)穩(wěn)壓、自動(dòng)檢漏、自動(dòng)補(bǔ)水功能，可靠性高；并充分考慮了極端情況下各種工況的備用措施，設(shè)置了完善的檢測(cè)和監(jiān)測(cè)設(shè)施。

3.2  環(huán)保技術(shù)

（1）環(huán)保礦焦槽供料系統(tǒng)。礦焦槽系統(tǒng)除塵采用1套低壓長(zhǎng)袋脈沖布袋除塵設(shè)施，負(fù)壓抽風(fēng)，風(fēng)壓5500KPa，除塵風(fēng)量110萬m3/h。除塵范圍包含礦焦槽槽下，碎礦，碎焦篩分間，主皮帶尾部轉(zhuǎn)運(yùn)站，礦焦槽槽上和部分槽前轉(zhuǎn)運(yùn)站。槽上、槽下物料運(yùn)輸全部采用膠帶運(yùn)輸，各塵源點(diǎn)全密閉抽風(fēng)。槽下篩分采用密閉環(huán)保篩。

（2）環(huán)保出鐵場(chǎng)系統(tǒng)。出鐵場(chǎng)除塵系統(tǒng)采用2套低壓長(zhǎng)袋脈沖布袋除塵設(shè)施。負(fù)壓抽風(fēng) ，風(fēng)壓5500KPa，每臺(tái)除塵風(fēng)量100萬m3/h。除塵范圍涵蓋鐵口上部、鐵口側(cè)部、砂口側(cè)部、砂口、擺動(dòng)流嘴、渣溝等部位。出鐵口除塵采用頂吸+側(cè)吸方式、并對(duì)鐵口區(qū)域進(jìn)行有效圍封。渣鐵溝及擺動(dòng)溜槽設(shè)置帶耐火澆注料隔熱的嵌入式鋼蓋板，既防止粉塵外泄，又保持整個(gè)出鐵場(chǎng)的平坦、美觀。出鐵場(chǎng)平臺(tái)采用環(huán)氧地坪，設(shè)置有綠色安全通道及黃色警戒線標(biāo)志，出鐵場(chǎng)平臺(tái)至主控室設(shè)有安全觀光通道。

（3）環(huán)保渣處理系統(tǒng)。采用環(huán)保底濾法沖渣工藝，2套系統(tǒng)完全獨(dú)立，每套系統(tǒng)2個(gè)底濾池，輪流使用。環(huán)保底濾法渣處理工藝設(shè)備少，布局緊湊，作業(yè)率高，可靠性好。每次抓渣結(jié)束后進(jìn)行一次反沖洗，有效防止濾層板結(jié)，保證過濾效率和延長(zhǎng)濾層使用壽命。在?；喜繜焽柙O(shè)有蒸汽噴淋系統(tǒng)，大幅減少蒸汽排放，節(jié)水效果顯著。另外，與傳統(tǒng)底濾法工藝相比，環(huán)保底濾法水渣品質(zhì)好，水含量低。

（4）爐頂均壓煤氣回收系統(tǒng)。目前，國內(nèi)絕大多數(shù)高爐爐頂料罐均壓煤氣采用直接對(duì)空放散，造成資源浪費(fèi)，同時(shí)放散過程產(chǎn)生噪音、廢氣和粉倉，污染環(huán)境。如何高效、清潔、安全地回收高爐均壓煤氣，已成為鋼鐵企業(yè)對(duì)環(huán)保和經(jīng)濟(jì)的需求。4號(hào)高爐采用“自然回收+引射回收”工藝對(duì)爐頂均壓煤氣進(jìn)行回收。采用“自然回收”工藝可回收70%的均勻煤氣，而采用“自然回收+引射回收”工藝則可實(shí)現(xiàn)近85%的均勻煤氣回收。粗略估算，該系統(tǒng)投入使用后，每年可減少粉塵排放量約200t以上，減少CO2排放量約420萬m3。

3.3  節(jié)能降耗技術(shù)

（1）小礦回收和焦丁回收工藝。小礦回收是指回收高爐返礦（＜5mm）中的粒級(jí)≥3mm（粒級(jí)3~5mm）的部分。小礦回收利用，可降低小礦返回?zé)Y(jié)廠的運(yùn)輸成本和加工成本。馬鋼2500m3高爐從1999年就開始回收利用小礦，并取得了相當(dāng)成熟的經(jīng)驗(yàn)和良好的經(jīng)濟(jì)效益。4號(hào)高爐在設(shè)計(jì)時(shí)進(jìn)一步優(yōu)化了小礦回收工藝，將回收系統(tǒng)與槽前轉(zhuǎn)運(yùn)站合建，使小礦稱量斗直接放置在主皮帶尾部上方，并將小礦稱量斗容積增大到20m3，最大程度減少高爐加小礦時(shí)的虧料時(shí)間，根據(jù)馬鋼2500m3高爐一年及國內(nèi)其他應(yīng)用小礦回收技術(shù)高爐的經(jīng)驗(yàn)，按照70kg/t回收率計(jì)算，3200m3高爐一年回收利用小礦產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效益可達(dá)2000萬元以上。

     焦丁回收目前已在國內(nèi)高爐上普遍采用，焦丁回收是指槽下碎焦中粒級(jí)在10~25mm（范圍可根據(jù)生產(chǎn)情況調(diào)整）的小塊焦，使用過程中焦丁稱量后與礦石混裝入爐。該工藝具有如下主要特點(diǎn)：置換冶金焦的置換率高，置換率約在1~1.19可改善軟熔帶礦層的透氣性和還原性；可減少風(fēng)口前焦粉生成量，目前4號(hào)高爐焦丁回收量在30kg/t以上。

(2) 聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)，聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)既是高爐長(zhǎng)壽技術(shù)，也是節(jié)能降耗技術(shù)。國內(nèi)高爐軟水冷卻系統(tǒng)可分為獨(dú)立軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)和聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)，獨(dú)立軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)一般包括幾個(gè)獨(dú)立循環(huán)系統(tǒng)，而聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)大大簡(jiǎn)化了設(shè)備配置。減少了泵組、閥門、脫氣罐、膨脹罐等設(shè)備，管道量大大減少，總投資比獨(dú)立軟水系統(tǒng)減少約18%，聯(lián)合軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)充分利用了冷卻水回流至泵站后的余壓，具有顯著的節(jié)能效果，總體運(yùn)行費(fèi)用較3個(gè)獨(dú)立的軟水密閉循環(huán)系統(tǒng)減少15%，1座3200m3高爐一年節(jié)省的運(yùn)行費(fèi)用可達(dá)600萬元以上。4號(hào)高爐采用聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻技術(shù)，冷卻系統(tǒng)總水量為4760m3/h。

（3）TRT發(fā)電。正常情況下，4號(hào)高爐煤氣經(jīng)布袋除塵器凈化后進(jìn)入TRT系統(tǒng)，TRT發(fā)電機(jī)容量22000KW,目前發(fā)電量約45KW.h/t。

（4）熱風(fēng)爐雙預(yù)熱。單座熱風(fēng)爐燃燒后的煙氣量為20.6萬m3/h，溫度300~350℃，采用高效板式換熱器，將煤氣和助燃空氣均預(yù)熱到180℃以上。

（5）熱風(fēng)爐廢氣余熱利用。熱風(fēng)爐廢氣具有含氧量少，溫度較高、氣量大等特點(diǎn)，設(shè)計(jì)引部分熱風(fēng)爐廢氣至噴煤的制粉系統(tǒng)，并于煙氣爐高溫氣混合后用作制粉系統(tǒng)煤粉的干燥劑，以節(jié)約能源。

4  幾點(diǎn)思考

4.1  關(guān)于智能化煉鐵

今年來，隨著計(jì)算機(jī)模擬、人工智能、大數(shù)據(jù)等技術(shù)迅猛發(fā)展，高爐冶煉專家系統(tǒng)，生產(chǎn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程監(jiān)控及診斷系統(tǒng)、可視化高爐技術(shù)、遙控及無人操作技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)逐漸在更多的高爐應(yīng)用，智能化煉鐵已成為未來煉鐵發(fā)展的重要方向。針對(duì)4號(hào)高爐而言，提出如下兩點(diǎn)建議。

（1）4 號(hào)高爐底濾法渣處理工藝，采用人工操作橋式抓斗起重機(jī)對(duì)渣粒進(jìn)行抓取（人工抓渣）并裝車外運(yùn)。人工抓渣操作環(huán)境惡劣，自動(dòng)化程度低、作業(yè)效率低，不利于員工身心健康和企業(yè)減員增效。當(dāng)今，智能起重機(jī)在起重行業(yè)已經(jīng)是比較成熟的技術(shù)產(chǎn)品，如對(duì)其稍加改造后移植到高爐水渣系統(tǒng)，完全可實(shí)現(xiàn)高爐智能抓渣。

（2）高爐爐前作業(yè)由于危險(xiǎn)性高、作業(yè)環(huán)境差、勞動(dòng)強(qiáng)度大，提高爐前機(jī)械智能化水平，“解放”爐前工，已經(jīng)迫在眉睫。4號(hào)高爐爐前雖然采用了遙控開鐵口機(jī)、遙控起重機(jī)，但爐前智能化水平與國內(nèi)先進(jìn)高爐比還有待提高。寶鋼2017年在3號(hào)高爐實(shí)施的高爐爐前自動(dòng)化示范性改造可借鑒，這次改造新增了自動(dòng)加炮泥裝置，自動(dòng)換釬裝置、炮泥自動(dòng)包裝裝置、遙控機(jī)械清渣機(jī)。新增裝置的應(yīng)用，大大地減輕了員工的勞動(dòng)負(fù)荷，降低了爐前的危險(xiǎn)系數(shù)。

 4.2  關(guān)于超低排放

“十二五”以來，我國鋼鐵行業(yè)大力實(shí)施除塵改造和大氣污染治理工程，取得了明顯成效。2014年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)鋼鐵企業(yè)噸鋼二氧化硫、煙粉塵、廢水、COD和氨氮排放量比2010年分別下降43%、36%、53%、51%和57%，但是，與日本、德國、美國等發(fā)達(dá)國家相比仍有一定的差距。對(duì)于煉鐵工序而言，即將頒布的鋼鐵企業(yè)超低排放限值（有組織排放）。就更為嚴(yán)格：污染源顆粒物、二氧化硫、氮氧化物小時(shí)均值排放濃度分別不高于10、50、150mg/m3，車間外不得有可見煙塵。馬鋼地處長(zhǎng)江下游，降低安徽重點(diǎn)企業(yè)馬鋼的排放量，有利于助推“長(zhǎng)江大保護(hù)”實(shí)施效果的提升。針對(duì)4 號(hào)高爐而言，實(shí)測(cè)環(huán)境除塵顆粒物排放濃度為12mg/ m3，好于現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)（限值25mg/m3），但按照超低排放標(biāo)準(zhǔn)，仍有提升空間。建議從以下方向努力：

（1）研究爐頂放散煤氣回收。爐頂放散煤氣的放散量大.粉塵、CO2含量高,對(duì)周圍環(huán)境污染大, 前國內(nèi)尚無成熟、可靠的回收方法。

（2）重力除塵、旋風(fēng)除塵、干法除塵、環(huán)境除塵的除塵灰、改為氣力輸灰、密封罐車運(yùn)輸,以減少粉塵污染。

（3）研究如何降低沖渣水蒸汽中腐蝕性成分的含量、或者研究腐蝕性蒸汽的除腐處理,實(shí)現(xiàn)沖渣水蒸汽“消白”。

4.3  關(guān)于低碳冶煉

目前在鋼鐵企業(yè)中,煉鐵工序(高爐)的CO2排放占73.6%。推行低碳煉鐵是鋼鐵企業(yè)CO2減排的關(guān)鍵。在目前國家對(duì)城市的限煤政策下,為了建設(shè)一流城市鋼廠,就4號(hào)高爐而言,建議從以下幾方面努力:

 (1)提高煤氣利用率。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),高爐每提高1%的煤氣利用率可降低5kg/t的燃料比

4號(hào)高爐2018年1—7月高爐煤氣利用率平均47.4%,與國同內(nèi)級(jí)高爐先進(jìn)水平(50%以上)還有一定差距。通過進(jìn)一步改善高爐操作,合理控制煤氣流分布,保持爐況穩(wěn)定順行,提高煤氣化學(xué)能和熱能利用，努力將煤氣利用率提高到50%以上。

(2)提高風(fēng)溫水平。在現(xiàn)有高爐冶煉條件下風(fēng)溫每提高100℃可降低焦比1.5%~3.0%。4號(hào)

高爐2018年1—7月平均入爐風(fēng)溫為1197℃。就4號(hào)高爐而言,風(fēng)溫水平還有提升空間,應(yīng)該努力達(dá)到國內(nèi)同級(jí)別高爐先進(jìn)水平(1220℃以上)。

(3)將廢鋼納入高爐爐料結(jié)構(gòu)。廢鋼作為含金屬鐵的物料,加入高爐使用將帶來煉鐵能耗的大幅降低和CO2排放的顯著減少。高爐配加廢鋼等金屬料在國外已有很多實(shí)踐,目前國內(nèi)已有部分高爐采用這一技術(shù),廢鋼加入量多在100kg/t以上,高的達(dá)到150kg/t,取得了可觀的增產(chǎn)減排效果。

5  參考文獻(xiàn)

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[3]  趙春麗,許紅霞,杜蘊(yùn)慧,等。關(guān)于推進(jìn)我國鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展的對(duì)策建議[J].環(huán)境保護(hù)2017，45（2）：41-44.