萊鋼永鋒鋼鐵有限公司成立于2002年8月8日，經(jīng)過十年多的快速發(fā)展，現(xiàn)已成為具有年產(chǎn)500萬噸以上綜合生產(chǎn)能力的大型鋼鐵企業(yè)。永鋒煉鐵廠于2004年1月11日成立，隨著五座高爐的相繼投產(chǎn)，產(chǎn)能大幅提升，工藝技術(shù)與設(shè)備維護(hù)水平不斷提高，員工隊(duì)伍也不斷壯大，為今后持續(xù)健康發(fā)展奠定了良好基礎(chǔ)。

目前，永鋒煉鐵廠主要裝備有450m3級(jí)高爐2座，1080m3級(jí)高爐3座，球式熱風(fēng)爐6座，改進(jìn)型頂燃式熱風(fēng)爐9座，并配有有煤氣和助燃風(fēng)預(yù)熱裝置，煙道廢氣部分進(jìn)入噴煤系統(tǒng)干燥煤粉和引入焦倉(cāng)預(yù)熱焦炭；70 m3燒結(jié)機(jī)2臺(tái)，180 m3燒結(jié)機(jī)2臺(tái)，265 m3燒結(jié)機(jī)1臺(tái)，60萬噸鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)線2條，大型現(xiàn)代化原料場(chǎng)三座等。年產(chǎn)鐵水能力突破450萬噸。

煉鐵廠自建成投產(chǎn)以來，始終堅(jiān)持“安全、高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、環(huán)保、長(zhǎng)壽”的操作理念，以發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，貫徹“減量化、再利用、再循環(huán)”為原則，采用降低能耗和清潔生產(chǎn)的技術(shù)，降低燃料比，提高資源和能源利用率，有效控制污染物的排放量，減少噸產(chǎn)品能源介質(zhì)的消耗，降低煉鐵工序能耗。

科學(xué)煉鐵，深入開展降本增效工作

當(dāng)前國(guó)內(nèi)外鋼鐵市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，低成本冶煉已成為各鋼鐵企業(yè)追求的目標(biāo)和生存的根本。永鋒煉鐵廠結(jié)合自身工藝、設(shè)備條件，以低硅冶煉為研究探索方向，通過開展一系列的工藝創(chuàng)新和管理優(yōu)化，不斷刷新低硅冶煉水平，使之成為永鋒煉鐵廠的核心競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)，有效降低了噸產(chǎn)品能耗，提高了企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

1#1080m3高爐歷年生鐵硅含量一覽表：              

高爐冶煉低硅生鐵不僅可以降低焦比，提高產(chǎn)量，降低噸鐵能耗，而且還可以降低煉鋼過程中的渣量，從而減少活性石灰的用量和延長(zhǎng)轉(zhuǎn)爐壽命；另一方面，高爐冶煉低硅生鐵可以減少煉鐵工序和煉鋼工序?qū)Νh(huán)境的污染，減少鋼鐵工業(yè)的CO2排放量，實(shí)現(xiàn)“低碳經(jīng)濟(jì)”，創(chuàng)造巨大的社會(huì)效益。

上世紀(jì)60年代以來，高爐解剖研究的結(jié)果說明，在軟熔帶下沿形成的液態(tài)鐵水含[Si]、[S]量即已開始增高，下降到風(fēng)口水平面時(shí)[Si]、[S]含量達(dá)到最大值。在爐缸下部鐵滴穿過渣層時(shí)，[Si]、[S]又轉(zhuǎn)移入渣，最后降低至出爐成分。鐵水中的硅還原第一步是焦炭灰分中的SiO2或爐渣中的(SiO2)在風(fēng)口帶高溫區(qū)還原生成SiO蒸汽，第二步是SiO氣并隨高溫煤氣上升，被由軟熔帶向下滴落的鐵液吸收，并被[C]還原?；净瘜W(xué)反應(yīng)式如下：

SiO2+C=SiO(g)+CO

SiO+[C]= [Si]+CO

SiO+C= [Si]+CO

通過以上高爐內(nèi)的硅的還原機(jī)理，鐵水中硅的含量主要受爐料中帶入的SiO2以及風(fēng)口高溫區(qū)生成的SiO(g)氣體反應(yīng)的影響。根據(jù)Si在高爐內(nèi)的行為，我們基本確定了開展低硅冶煉的研究方向：(1)控制Si源，努力降低焦炭灰分和含鐵料中的SiO2量；(2)選擇合適的的爐渣堿度以及降低渣中SiO2的活度；(3)執(zhí)行有利于高溫區(qū)下移的工藝操作制度，使?fàn)t缸有穩(wěn)定充足的熱量，使鐵水的物理熱穩(wěn)定在較高的水平；(4)精心操作，確保爐況穩(wěn)定順行；(5)提高CO分壓有利于高爐冶煉低硅生鐵。為此我們從以下幾方面著手開展低硅冶煉：

1、優(yōu)化煤氣流分布，穩(wěn)定爐況。

高爐穩(wěn)定順行是取得良好經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)，也是開展低硅冶煉的生命線。因此，維持合適的上下部制度，確保煤氣流經(jīng)過三次分布后形成穩(wěn)定的中心和適當(dāng)?shù)倪吘墯饬?，從而提高煤氣利用率。?）上部調(diào)劑。首先，在裝料制度上，以“兩道氣流”作為指導(dǎo)方針，同時(shí)在保證爐況穩(wěn)定順行的前提下優(yōu)先執(zhí)行大礦批、多環(huán)大角度并盡可能使焦、礦平鋪，既保證中心、邊緣兩股氣流合適，又提高料柱整體透氣性。其次，根據(jù)煤氣流發(fā)展趨勢(shì)，適時(shí)調(diào)整布料矩陣，使之與下部初始煤氣流分布相適應(yīng)，不斷提高煤氣利用率。再有就是采用高頂壓，一方面可以進(jìn)一步改善煤氣流分布，促進(jìn)爐況穩(wěn)定順行，另一方面由于高頂壓會(huì)使?fàn)t腹煤氣中CO分壓PCO上升，可以抑制直接還原的發(fā)展，會(huì)進(jìn)一步抑制SiO氣體的產(chǎn)生，從而控制反應(yīng)的進(jìn)行，降低鐵水含[Si]量。      

（2）下部調(diào)劑。穩(wěn)定風(fēng)量，并選擇合適的風(fēng)口進(jìn)風(fēng)面積以及風(fēng)口長(zhǎng)度。目前，1080m3高爐采用450mm×120mm（125mm）、斜四度風(fēng)口，送風(fēng)面積在0.226m2—0.245m2之間調(diào)劑，保證了足夠的鼓風(fēng)速度和鼓風(fēng)動(dòng)能，使?fàn)t缸工作均勻活躍，初始煤氣流合理穩(wěn)定。另外，密切監(jiān)視爐身及爐缸各測(cè)溫點(diǎn)，了解各冷卻設(shè)備的熱負(fù)荷，為初始煤氣流的調(diào)整提供參考意見。

1#1080m3高爐歷年煤氣利用率一覽表：     

2、嚴(yán)格執(zhí)行精料管理制度。

穩(wěn)定的原燃料是高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)，也是實(shí)現(xiàn)低硅冶煉的前提，為此煉鐵廠不斷優(yōu)化原燃料管理制度，提高精料水平。

（1）加強(qiáng)篩分，減少入爐粉末。首先，增加入爐料篩分的檢測(cè)次數(shù)和篩面的清理次數(shù)，特別是雨季生產(chǎn)時(shí)，要求每班必須清理兩次，減少篩網(wǎng)堵塞現(xiàn)象。其次，提高篩分效率，控制好料流速度和料面厚度，同時(shí)將單層篩換成雙層篩，增加有效過篩面積；再有就是實(shí)行半倉(cāng)打料制度，減少上料過程造成的粉末，從而使入爐粉末量有效控制在3%左右。

（2）優(yōu)化入爐焦炭質(zhì)量。焦炭是高爐順行和強(qiáng)化冶煉最基本的物質(zhì)前提。煉鐵廠由于沒有焦化配套項(xiàng)目，焦炭全部外購(gòu)，所以成分、質(zhì)量波動(dòng)較大。為穩(wěn)定入爐焦炭質(zhì)量，首先，加強(qiáng)料場(chǎng)管理，對(duì)不同廠家焦炭實(shí)行單獨(dú)堆放，嚴(yán)禁混料；其次，加強(qiáng)上料流程管理，執(zhí)行焦炭質(zhì)量、熱態(tài)指標(biāo)每日一化驗(yàn)制度，為高爐操作提供參考；再有就是對(duì)入爐焦炭進(jìn)行預(yù)熱，穩(wěn)定焦炭水分。

（3）提高燒結(jié)礦質(zhì)量。燒結(jié)礦作為高爐煉鐵的主要原料，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣直接影響到高爐冶煉指標(biāo)和低硅冶煉水平。為此燒結(jié)工序通過改善原料結(jié)構(gòu)，有效地采用高品位、低Si02進(jìn)口優(yōu)質(zhì)礦少用或不用Si02含量高的低品位富礦以及合理控制燒結(jié)過程等措施不斷提高燒結(jié)礦質(zhì)量。

歷年燒結(jié)礦硅含量一覽表：              

 （4）提高原燃料稱量的準(zhǔn)確性。煉鐵廠每周組織技術(shù)人員對(duì)槽下的焦炭秤、礦秤進(jìn)行一次校驗(yàn)，使稱量誤差控制在1‰左右，避免因稱量誤差大而引起爐況波動(dòng)。

3、提高煤比、富氧和風(fēng)溫使用水平。

煤比的提高能有效地降低焦比，由于煤粉的灰分較焦炭的灰分要小，提高煤比能有效地減少SiO2的入爐，同時(shí)用高風(fēng)溫、富氧技術(shù)配合高煤比維持合適的理論燃燒溫度，從而保證爐缸有充足的熱量，有效地抑制Si的還原。為此永鋒煉鐵廠通過優(yōu)化噴煤工藝流程，煤粉粒度不斷細(xì)化，目前-200網(wǎng)目的比例達(dá)到78%以上，大大提高了煤粉燃燒率，從而保證450m3高爐煤比在140kg/t以上，1080m3高爐煤比在190kg/t以上。高富氧、高風(fēng)溫是高爐強(qiáng)化冶煉的有效手段，由于富氧和高風(fēng)溫均能使?fàn)t內(nèi)高溫區(qū)下移，從而有效抑制硅的還原。為提高1080m3高爐風(fēng)溫，2008年，將高爐送風(fēng)裝置逐步更換為金山冶金裝置，解決了送風(fēng)裝置僅能承受1160℃風(fēng)溫的弊端，為高風(fēng)溫使用提供了設(shè)備保障。2010年，煉鐵廠成立了風(fēng)溫攻關(guān)小組，對(duì)1080立方米高爐風(fēng)溫進(jìn)行攻關(guān)，逐步提高熱風(fēng)爐燒爐水平，風(fēng)溫有了大幅度提高。目前，1080m3高爐風(fēng)溫已經(jīng)能穩(wěn)定在1240℃—1250℃，達(dá)到了同立級(jí)高爐先進(jìn)水平。

1#1080m3高爐歷年風(fēng)溫使用水平一覽表：        

1#1080m3高爐歷年風(fēng)溫使用水平一覽表： (℃)

4、優(yōu)化造渣制度。

根據(jù)理論，適當(dāng)提高爐渣堿度，可降低渣中SiO2的活度，抑制SiO2的還原，保證鐵水脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。但是隨著CaO含量的增加，爐渣熔化溫度和粘度升高，流動(dòng)性變差，同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致渣量的增加，對(duì)低硅冶煉不利，因此堿度必須控制在合適的范圍。在生產(chǎn)中，可采用增加渣中MgO，提高三元堿度的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)低硅冶煉。渣中MgO％增加，可降低SiO的氣化速度，從而有效地降低[Si]；而且渣中MgO的提高還可以改善爐渣的流動(dòng)性，提高爐渣熔點(diǎn)及脫硫能力。但在實(shí)際生產(chǎn)中還應(yīng)關(guān)注爐渣Al2O3的含量，防止其過高造成爐渣粘度升高，影響渣的流動(dòng)性，對(duì)低硅冶煉不利。目前，永鋒煉鐵廠1080m3高爐爐渣Al2O3控制在14%—15%左右，MgO含量10%左右，MgO/ Al2O3控制在0.6—0.7之間，堿度（R2）按1.2調(diào)劑，爐渣流動(dòng)性良好好，爐缸活躍，能夠滿足低硅冶煉的需要。

5、強(qiáng)化冶煉，提高爐前組織管理水平。

強(qiáng)化冶煉有利于高爐低硅冶煉。在實(shí)際生產(chǎn)中高爐內(nèi)Si的還原反應(yīng)遠(yuǎn)沒有達(dá)到平衡，強(qiáng)化冶煉可以減少通過還原反應(yīng)進(jìn)入生鐵的Si。強(qiáng)化冶煉后能使軟熔帶下移，縮短了SiO氣體在滴落帶與液態(tài)渣鐵的接觸反應(yīng)時(shí)間，減少了Si的還原，從而降低燃料比，減少爐腹煤氣體積，減少阻損，降低壓差，也為提高煤比創(chuàng)造條件。隨著強(qiáng)化冶煉的開展，爐前出凈渣鐵顯得尤為重要，首先，制定合理的鐵間時(shí)間，避免因渣鐵不能及時(shí)排出導(dǎo)致爐內(nèi)憋壓，及時(shí)出凈渣鐵能夠穩(wěn)定風(fēng)量、風(fēng)壓，保證爐內(nèi)煤氣流分布的穩(wěn)定，若渣鐵放不凈，爐渣中的SiO2會(huì)重新被還原進(jìn)入鐵水，從而導(dǎo)致爐溫返熱，又使軟熔帶高度改變，進(jìn)而影響煤氣流的變化，導(dǎo)致爐況不平穩(wěn)。其次，維護(hù)好鐵口，杜絕潮鐵口出鐵，為此煉鐵廠專門制定了鐵口綜合管理規(guī)定，保證鐵口應(yīng)有的深度，確保高爐出鐵的安全、穩(wěn)定。再有就是，加強(qiáng)對(duì)爐前設(shè)備、鐵鉤等的點(diǎn)檢，避免出現(xiàn)突發(fā)事故打亂爐前正常的生產(chǎn)組織，進(jìn)而影響高爐的穩(wěn)定運(yùn)行。

結(jié)語：今年以來，隨著鋼材市場(chǎng)不斷萎縮，行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇，鋼鐵企業(yè)發(fā)展舉步維艱，但永鋒煉鐵人繼續(xù)發(fā)揚(yáng)精誠(chéng)團(tuán)結(jié)、攻堅(jiān)克難、敢為人先的永鋒精神，立足自身，深挖內(nèi)潛，不斷朝著更高、更新的目標(biāo)奮進(jìn)。