張宏星 史志苗 卞小松

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司）

摘  要 興澄煉鐵在實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置、降低入爐品位的條件下，通過采取穩(wěn)定原燃料質(zhì)量、優(yōu)化高爐操作制度、夯實(shí)設(shè)備基礎(chǔ)管理等一系列措施，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)量的提升，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)同步大幅提升，高爐穩(wěn)定順行。

關(guān)鍵詞  高爐  操作制度  原燃料  強(qiáng)化冶煉

前言

2019年，國內(nèi)鋼材市場價(jià)格同比下降，原燃料價(jià)格同比大幅上升，嚴(yán)重?cái)D壓了鋼鐵行業(yè)的盈利空間。在經(jīng)濟(jì)新常態(tài)下，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，降低生產(chǎn)成本，提產(chǎn)增效，提高核心競爭力尤為緊迫。

高爐煉鐵在鋼鐵聯(lián)合企業(yè)生產(chǎn)降本增效環(huán)節(jié)中占據(jù)重要位置，而實(shí)現(xiàn)煉鐵高爐高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是降本增效首要任務(wù)和基礎(chǔ)。興澄特鋼煉鐵事業(yè)部（以下簡稱興澄煉鐵）現(xiàn)共有4座高爐，其中3200m3高爐1座、1280m3高爐1座、450m3高爐2座。面對(duì)高爐設(shè)備老齡化、環(huán)境保護(hù)和鐵礦石大幅漲價(jià)等多重壓力下，興澄煉鐵抓住煉鐵主要矛盾，以“如何在經(jīng)濟(jì)料前提下，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)”為工作核心，通過采取一系列強(qiáng)化冶煉措施，高爐實(shí)現(xiàn)了高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不同程度地得到了改善。

1  穩(wěn)定原燃料質(zhì)量

1.1  強(qiáng)化篩分及槽位管理，控制入爐粉末，穩(wěn)定爐況

原燃料穩(wěn)定是高爐生產(chǎn)穩(wěn)定的前提條件，受鋼鐵形勢的影響，興澄煉鐵為降低生產(chǎn)成本，配加高鋁低價(jià)礦以降低鐵水成本，改“精料”為“經(jīng)濟(jì)料”（全年入爐品位下降0.7%），在原燃料質(zhì)量下滑的生產(chǎn)形勢下，加強(qiáng)篩分，減少入爐粉末，嚴(yán)把原燃料入爐質(zhì)量關(guān)。一方面，加強(qiáng)篩板管理，崗位工每班定期對(duì)槽下篩板進(jìn)行檢查，高爐作業(yè)長不定期對(duì)槽下篩板進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)聯(lián)系處理，督促做好篩板清理工作。另一方面，嚴(yán)格控制槽下T/H值，防止篩面料層過厚，篩分不凈，T/H值控制標(biāo)準(zhǔn)見表1。

1.2  穩(wěn)定燒結(jié)礦質(zhì)量，保障爐況穩(wěn)定順行

為了實(shí)現(xiàn)鐵水成本最優(yōu)化，興澄煉鐵開始調(diào)整配礦結(jié)構(gòu)，主要瞄準(zhǔn)高、低鋁礦價(jià)格之間的差距，用高鋁高折扣的FMG超特粉代替低鋁低折扣的楊迪粉，實(shí)現(xiàn)配礦結(jié)構(gòu)降本，但同時(shí)也要保證燒結(jié)礦的質(zhì)量穩(wěn)定。

在實(shí)際生產(chǎn)中提高FMG超特粉在燒結(jié)中的比例有很多困難。主要是因?yàn)橐韵聨c(diǎn)：FMG超特粉是一種含10%左右結(jié)晶水的高鋁、高硅褐鐵礦。一般粒度較粗、疏松多孔、同化速度快、堆比重小、還原性好、熔化溫度低。在燒結(jié)過程中,由于結(jié)晶水脫除,燒損大、收縮率大、燒結(jié)礦氣孔率高、強(qiáng)度低；此外FMG超特粉在燒結(jié)過程中結(jié)晶水的排除需要吸熱，所以，F(xiàn)MG超特粉比例過高后會(huì)影響成品率和生產(chǎn)率，固體燃耗上升，轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度和低溫還原粉化率RDI變差；從燒結(jié)礦成分變化方面，F(xiàn)MG超特粉的用量提高必然導(dǎo)致燒結(jié)礦Al2O3含量的升高，實(shí)際生產(chǎn)中，35%左右的超特粉配比，燒結(jié)礦中Al2O3含量可達(dá)到2.4%，這樣會(huì)大大提高高爐渣中Al2O3含量，使?fàn)t渣粘度增加，流動(dòng)性降低。因此為了保證高爐渣性能，提高燒結(jié)礦MgO的含量，在優(yōu)化配料結(jié)構(gòu)的同時(shí)，燒結(jié)工序適當(dāng)調(diào)整點(diǎn)火溫度、壓料量、料層厚度等參數(shù)，保障燒結(jié)礦質(zhì)量，確保轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度≥76%，滿足高爐需求。燒結(jié)礦主要成分見表2。

1.3  建立煤粉分析數(shù)據(jù)臺(tái)賬， 穩(wěn)定噴吹煤粉質(zhì)量

對(duì)源頭質(zhì)量和過程操作齊抓共管，在原煤質(zhì)量管控方面，實(shí)施按供應(yīng)商、分批次單堆存放，單獨(dú)進(jìn)行質(zhì)量評(píng)價(jià)，分垛存放，有序上料，避免混料引起的大幅波動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了質(zhì)量的穩(wěn)定性；在配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面，在強(qiáng)化煤種準(zhǔn)確入倉，細(xì)化原煤倉、制粉磨、噴吹罐3個(gè)煤粉取樣點(diǎn)工作方案的基礎(chǔ)上，結(jié)合煤粉的指標(biāo)分析，確定噴吹煤粉固定碳≥71%的控制指標(biāo)，即時(shí)調(diào)整配煤結(jié)構(gòu)。2019年，煤粉固定碳達(dá)標(biāo)率如圖1所示。

2  優(yōu)化高爐操作制度

2.1優(yōu)化布料矩陣

高爐布料控制技術(shù)是高爐生產(chǎn)中極為重要的操作技術(shù)，布料調(diào)劑的主要目的是調(diào)整操作爐型，穩(wěn)定煤氣流分布，提高煤氣利用率，穩(wěn)定下料，為進(jìn)一步強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造條件，從而達(dá)到高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的局面。而高爐布料技術(shù)一直存在一些相匹配的問題難以掌控，比如：氣流分布形式與原燃料質(zhì)量的關(guān)系，上下部調(diào)劑相適應(yīng)的關(guān)系，布料角度、檔位、批重的選擇以及爐頂設(shè)備的影響因素等都會(huì)對(duì)高爐布料的實(shí)施效果造成影響，需對(duì)產(chǎn)生的現(xiàn)象逐個(gè)進(jìn)行分析，采取下一步措施，再進(jìn)行總結(jié)，直到達(dá)到目標(biāo)效果。

興澄煉鐵逐步形成了自己的一套操作體系，采用大礦角+大焦角+中心加焦的布料模式，此種模式的料面從邊緣到中心是非常平緩、稍稍傾斜的緩坡，比較理想。因礦焦同時(shí)外移，角差比較大，礦焦平鋪，平臺(tái)比較寬闊，邊緣溫度雖然有所降低，但礦焦比分布比較合理；中心加焦又保證了中心氣流的穩(wěn)定，有利于爐況的穩(wěn)定順行。此種模式調(diào)劑比較靈活，根據(jù)爐體水溫差及下部壓差變化來調(diào)整布料角度和圈數(shù)以及中心焦的布料角度和圈數(shù)，以穩(wěn)定邊緣氣流，打開中心氣流，保持合理的煤氣流分布，促使?fàn)t缸工作均勻活躍。同時(shí)下部送風(fēng)制度上縮小風(fēng)口進(jìn)風(fēng)面積，提高鼓風(fēng)動(dòng)能，增加風(fēng)口回旋區(qū)長度，吹透中心并改變初始煤氣流的分布，為強(qiáng)化冶煉下的爐況順行和爐缸活躍創(chuàng)造條件。

2.2  提高富氧率，強(qiáng)化冶煉

富氧大噴吹是煉鐵降低焦比，提高生鐵產(chǎn)量，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)化冶煉的重要手段，富氧的作用在于不但提高風(fēng)口前的燃燒溫度，同時(shí)能夠提高鼓風(fēng)中的氧氣含量，減少單位生鐵所需風(fēng)量。理論上高爐通過提高富氧率強(qiáng)化冶煉，增加產(chǎn)量，但實(shí)際上隨著富氧率的提高，爐腹煤氣量增加，爐內(nèi)壓差上升，爐況穩(wěn)定性變差，限制了富氧率的進(jìn)一步提升。興澄煉鐵通過以上操作制度的調(diào)整，解決了富氧率提高后爐內(nèi)壓差上升的矛盾，穩(wěn)定了爐內(nèi)氣流，為進(jìn)一步提高富氧率創(chuàng)造了條件。富氧率提高后，單位時(shí)間產(chǎn)鐵量增加，加強(qiáng)爐前出鐵管理，加強(qiáng)鐵口維護(hù)，調(diào)整出鐵制度，確保渣鐵及時(shí)、順利的排除爐外，避免了因渣鐵排不凈引起的風(fēng)壓升高，爐況波動(dòng)。圖2為四座高爐富氧率的趨勢圖。

2.3  穩(wěn)定低硅操作

從高爐順行角度考慮，鐵水[Si]過高，高爐熱行，易造成高爐難行，破壞高爐順行；鐵水[Si]過低，爐缸熱狀態(tài)差，易造成爐涼甚至爐缸凍結(jié)。從煉鋼生產(chǎn)節(jié)奏考慮，鐵水[Si]過高，轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間長，且易造成噴濺，不易加快生產(chǎn)節(jié)奏；從燃料消耗方面考慮，鐵水[Si]越低，燃料消耗越低。綜合各方面考慮，結(jié)合興澄煉鐵實(shí)際，日常操作上穩(wěn)定爐溫，[Si]按0.3-0.55%控制，[S]按0.022-0.04%控制。加強(qiáng)四班操作管理，統(tǒng)一四班操作，在爐溫下行過快時(shí)，要進(jìn)行過量調(diào)劑，在煤量調(diào)劑有限不足時(shí)，及時(shí)增加焦比進(jìn)行調(diào)劑，維持一定的煤比范圍。2019年，鐵水平均[Si]0.41%，鐵水硅偏差達(dá)到0.1%以下（圖3）。

3  夯實(shí)設(shè)備基礎(chǔ)管理，降低休風(fēng)率

健全“三級(jí)”點(diǎn)檢體系，即操作點(diǎn)檢、維保點(diǎn)檢、專業(yè)點(diǎn)檢，充分調(diào)動(dòng)一線操作人員、維修人員執(zhí)行力，將三級(jí)點(diǎn)檢有機(jī)結(jié)合起來。組織各設(shè)備作業(yè)區(qū)及相關(guān)方對(duì)近5年發(fā)生的設(shè)備事故案例進(jìn)行學(xué)習(xí)；組織分廠設(shè)備管理制度學(xué)習(xí)，提高了設(shè)備管理水平，主作業(yè)線熱停率0.05%；開展A類設(shè)備點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)修訂，加強(qiáng)工程師對(duì)于A類設(shè)備點(diǎn)檢管理。制定定修、年修點(diǎn)檢工作計(jì)劃，按計(jì)劃實(shí)施，并進(jìn)行實(shí)績記錄，為下次檢修計(jì)劃提供依據(jù)，設(shè)備整體運(yùn)行情況穩(wěn)定。同時(shí)圍繞“四個(gè)月的檢修周期”的目標(biāo)開展工作，四座高爐休風(fēng)率達(dá)到1.93%，相比2018年降低1.26%。

4  結(jié)語

通過采取上述一系列的強(qiáng)化冶煉措施，興澄煉鐵的強(qiáng)化冶煉水平有了長足的進(jìn)步，主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)明顯改善。2019年全年鐵水產(chǎn)量同比提高4.18%，四座高爐累計(jì)煤比162.36kg/t，同比提高17.96kg/t。