一、概況

首鋼水鋼鐵焦事業(yè)部，地處水鋼集團(tuán)的西北面，始建于1966年，1970年建成投產(chǎn)。4號(hào)2500m3高爐于2011年3月29日投產(chǎn)，與原1號(hào)高爐（788m3）、2號(hào)高爐（1200m3）、3號(hào)高爐（1350m3），形成了500萬噸鐵生產(chǎn)能力。隨著市場(chǎng)變化，為響應(yīng)去產(chǎn)能的號(hào)召，本著“淘汰落后、優(yōu)化環(huán)境、調(diào)整結(jié)構(gòu)、持續(xù)發(fā)展”的思路，對(duì)拆除了4#、5#燒結(jié)機(jī)，1號(hào)高爐、2號(hào)高爐關(guān)停，高爐產(chǎn)能降至340萬噸。

首鋼水鋼鐵焦事業(yè)部經(jīng)過54年的建設(shè)和發(fā)展，通過2008年、2018年機(jī)構(gòu)整合及一體化推進(jìn)，現(xiàn)已成為集燒結(jié)、煉焦、煉鐵為一體的聯(lián)合生產(chǎn)部門，形成了融合燒結(jié)、煉焦、煉鐵三大系統(tǒng)為一體的鐵焦事業(yè)部。

事業(yè)部目前擁有大型綜合料場(chǎng)一個(gè)，主要生產(chǎn)工藝及設(shè)備有六、七號(hào)燒結(jié)機(jī)，三號(hào)、四號(hào)高爐、三、四號(hào)焦?fàn)t等主體設(shè)備，年產(chǎn)生鐵340萬噸、全焦100萬噸、燒結(jié)530萬噸。

2500m3高爐投產(chǎn)10年以來，鐵焦事業(yè)部堅(jiān)持以高爐為中心，對(duì)大型高爐操作技術(shù)經(jīng)歷了學(xué)習(xí)、消化、吸收、創(chuàng)新階段，逐步掌握大型高爐操作技術(shù)，連續(xù)5年產(chǎn)能超設(shè)計(jì)能力，投產(chǎn)至今累計(jì)產(chǎn)鐵1855.56萬噸。

燒結(jié)礦一直是我們瓶頸問題，10年來通過技術(shù)革新、工藝改進(jìn)，提高料層厚度，提高低價(jià)礦褐鐵礦和精礦粉配比，國(guó)內(nèi)礦最高配比年平均達(dá)35.27%，并成功進(jìn)行燒結(jié)機(jī)加寬加高改造，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)能提高8%，解決燒結(jié)產(chǎn)能問題。

煉焦適應(yīng)資源變化，不斷發(fā)展新煤種，焦炭質(zhì)量總體呈改善趨勢(shì)，達(dá)到國(guó)際二級(jí)冶金焦水平，有力支撐大型高爐穩(wěn)定生產(chǎn)。

二、采用成熟、先進(jìn)技術(shù)，保持技術(shù)裝備的先進(jìn)性

2.1建設(shè)時(shí)，采用國(guó)內(nèi)外成熟、先進(jìn)的裝備技術(shù)

在四高爐設(shè)計(jì)之初，公司圍繞“集團(tuán)化、精品化、清潔化、高效化”的發(fā)展戰(zhàn)略，本著“淘汰落后、優(yōu)化環(huán)境、調(diào)整結(jié)構(gòu)、持續(xù)發(fā)展”的思路，以“實(shí)用、可靠、成熟、環(huán)保、先進(jìn)”為設(shè)計(jì)原則，采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備，采用了“精料、高壓、高風(fēng)溫、富氧、大噴吹”的冶煉工藝及相應(yīng)的技術(shù)裝備，使技術(shù)裝備及主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)達(dá)到同級(jí)別工程國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的水平。

2500m3高爐設(shè)計(jì)中采用的實(shí)用技術(shù)如小塊焦回收技術(shù)，新型并罐無料鐘爐頂，銅冷卻壁及軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)等高爐長(zhǎng)壽技術(shù)，出鐵場(chǎng)平坦化及機(jī)械化技術(shù)，冷水轉(zhuǎn)鼓水渣處理技術(shù)，高風(fēng)溫頂燃式熱風(fēng)爐及余熱回收技術(shù)，三電一體化自動(dòng)化控制技術(shù)，高爐爐內(nèi)料面監(jiān)測(cè)技術(shù)，煙煤濃相噴吹技術(shù)， 高爐煤氣干法布袋除塵技術(shù)。實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長(zhǎng)壽，高爐一代爐齡20年以上，熱風(fēng)爐一代壽命30年以上。

燒結(jié)系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用了鐵料計(jì)算機(jī)自動(dòng)重量配料，確保燒結(jié)礦的化學(xué)成分穩(wěn)定；采用強(qiáng)化造粒措施，在混合料中添加生石灰，延長(zhǎng)物料混合時(shí)間，提高混勻造球率；采用生石灰消化、二次混合時(shí)添加蒸汽預(yù)熱物料，確保燒結(jié)過程穩(wěn)定高產(chǎn)；采用了射流蒸汽在二次混合機(jī)內(nèi)預(yù)熱混合料的新技術(shù)，并在機(jī)頭混合料倉(cāng)采用蒸汽預(yù)熱；采用梭式布料器、圓輥給料、九輥偏析布料，具有對(duì)小球破壞小，料面平整，混合料粒度偏析適宜等特點(diǎn)，有利于提高燒結(jié)料層透氣性；設(shè)置8～15mm粒級(jí)燒結(jié)礦作鋪底料系統(tǒng)等一系列新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝流程完善成熟、裝備水平先進(jìn)可靠，目前燒結(jié)礦產(chǎn)能達(dá)560萬噸，燒結(jié)機(jī)為2*265m2燒結(jié)機(jī)。

煉焦系統(tǒng)為5.5米焦?fàn)t2座（3號(hào)和4號(hào)焦?fàn)t，JN55爐型，單座50孔），均為雙聯(lián)火道廢氣循環(huán)復(fù)熱式焦?fàn)t，設(shè)計(jì)生產(chǎn)能力為100萬噸全焦/年，設(shè)計(jì)周轉(zhuǎn)時(shí)間18h，設(shè)計(jì)生產(chǎn)爐齡25年。同時(shí)配套125t/h干法熄焦裝置一套。

2.2不斷進(jìn)行技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)與世界煉鐵技術(shù)裝備的發(fā)展同步 

技術(shù)進(jìn)步是在不斷發(fā)展的，先進(jìn)技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如不及時(shí)更新跟進(jìn)，就會(huì)落后，鐵焦事業(yè)部根據(jù)技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)的需要，及時(shí)吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，進(jìn)行技術(shù)改造。

燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)時(shí)采取半干法脫硫技術(shù)，該系統(tǒng)由于技術(shù)不成熟，脫硫能力達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，限制燒結(jié)產(chǎn)能的發(fā)揮，為此2017年及時(shí)采取成熟的濕法脫硫技術(shù)，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)產(chǎn)能提高，為進(jìn)一步提高燒結(jié)產(chǎn)能，2018年10月-2019年4月實(shí)現(xiàn)燒結(jié)加寬加高改造，燒結(jié)產(chǎn)能提高8%，在燒結(jié)系統(tǒng)引進(jìn)微波測(cè)水系統(tǒng)、亞鐵在線檢查系統(tǒng)，進(jìn)一步提高燒結(jié)生產(chǎn)工藝、質(zhì)量穩(wěn)定性。

煉焦系統(tǒng)充分吸收目前先進(jìn)技術(shù)，建設(shè)一座125t/h干法熄焦裝置，對(duì)紅焦熱量進(jìn)行回收，實(shí)現(xiàn)干法熄焦。利用自身焦?fàn)t循環(huán)氨水余熱新上熱水型制冷機(jī)兩臺(tái)對(duì)循環(huán)氨水余熱進(jìn)行利用。對(duì)焦油深加工過程中產(chǎn)生的改質(zhì)瀝青熱量利用高置槽進(jìn)行了熱量回收；建成一套SCR低溫脫硝活性炭脫硫系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)煙氣超低排放。在建一套焦?fàn)t優(yōu)化加熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)焦炭質(zhì)量進(jìn)一步改善及節(jié)能降耗。

高爐系統(tǒng)，通過逐步完善噴煤系統(tǒng)設(shè)施，實(shí)現(xiàn)高爐煙煤噴吹，噴吹煤揮發(fā)分由8.7%提高至16.5%，增加煤粉燒率，大幅度降低瓦斯灰含碳量(瓦斯灰含碳量由32%降到18%左右)；增設(shè)爐缸侵蝕模型系統(tǒng)、高爐激光料面檢測(cè)系統(tǒng)，完善礦槽料位檢測(cè)系統(tǒng)，進(jìn)一步完善高爐檢測(cè)控制手段；對(duì)四高爐冷卻系統(tǒng)水壓≤0.6MPa滿足不了高爐生產(chǎn)需求，造成冷卻壁大量損壞問題，通過改造供水壓力從0.57-0.58MPa提升到0.75-0.80MPa，從而增強(qiáng)冷卻強(qiáng)度，減緩爐身冷卻設(shè)備損壞。

2.3持續(xù)發(fā)展科學(xué)合理利用資源

干熄焦系統(tǒng)投產(chǎn)后，產(chǎn)生大量干熄焦除塵灰，集塵設(shè)備收集的除塵灰通過新建一套打包系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)除塵灰回收利用于鐵水罐保溫，同時(shí)對(duì)富余的除塵灰混入噴煤原煤，用于高爐噴吹，實(shí)現(xiàn)干法熄焦除塵灰全部回收利用。

開發(fā)礦石經(jīng)濟(jì)用料平價(jià)體系，加大開發(fā)周邊低品位復(fù)雜礦石及煉鋼污泥、軋鋼皮的利用，燒結(jié)用粉礦由2012年的13種增加到17種，國(guó)內(nèi)低品位復(fù)雜礦石最高用至35.27%，高爐實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定順行，綜合效益明顯。

三、學(xué)習(xí)、消化、吸收充分發(fā)揮先進(jìn)設(shè)備的作用

2500m3高爐投產(chǎn)后，面對(duì)現(xiàn)代化的先進(jìn)大型技術(shù)裝備，首要任務(wù)是管理好先進(jìn)設(shè)備，逐步掌握先進(jìn)技術(shù)裝備，改善技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

3.1精心組織，短期實(shí)現(xiàn)高爐達(dá)產(chǎn)

在高爐建設(shè)期間，組織高爐工程技術(shù)人員對(duì)大型高爐生產(chǎn)考察，學(xué)習(xí)大型高爐操作技術(shù)，對(duì)高爐開爐方案進(jìn)行層層把關(guān)，多次進(jìn)行職工培訓(xùn)，并安排崗位技術(shù)人員全程參與設(shè)備的安裝調(diào)試等過程，安排職工外出培訓(xùn)等一系列的工作，確保了在開爐前崗位技術(shù)人員能完全熟悉并掌握新技術(shù)新設(shè)備的性能及操作。2011年3月29日9：16點(diǎn)火，開爐4天后【Si】控制到1.000%，24個(gè)風(fēng)口送風(fēng)，入爐風(fēng)量達(dá)到3500m3/min，利用系數(shù)1.500t/m3?d，標(biāo)志著水鋼四高爐順利開爐成功。

3.2提高國(guó)產(chǎn)設(shè)備的可靠性，逐步掌握先進(jìn)技術(shù)裝備

2500m3高爐開爐投產(chǎn)初期，設(shè)備故障多，高爐休減風(fēng)頻繁，對(duì)生產(chǎn)指標(biāo)造成不利影響，在各方共同努力下，設(shè)備可靠性逐步提高，故障率降低，隨著設(shè)備維護(hù)、管理水平的提高，高爐的休風(fēng)率逐步降低。

四、以一流指標(biāo)為目標(biāo)，不斷提高冶煉技術(shù)

水鋼鐵焦事業(yè)部密切關(guān)注國(guó)內(nèi)外煉鐵技術(shù)發(fā)展動(dòng)向，吸取先進(jìn)技術(shù)，以國(guó)內(nèi)外先進(jìn)企業(yè)，周邊先進(jìn)企業(yè)為目標(biāo)，對(duì)標(biāo)挖潛，不斷改進(jìn)，努力提高，做到與國(guó)內(nèi)外煉鐵技術(shù)的發(fā)展同步前進(jìn)

4.1低硅冶煉。低硅冶煉可降低焦比，降低煉鋼成本。隨著對(duì)設(shè)備性能的掌握及生產(chǎn)工序的穩(wěn)定，加之干熄焦投產(chǎn)，使得低硅冶煉條件具備。從2013年通過采取穩(wěn)定原燃料質(zhì)量、優(yōu)化上下部制度，實(shí)現(xiàn)爐缸活躍、氣流穩(wěn)定；適當(dāng)提高爐渣堿度；提高風(fēng)溫及大噴煤，高爐硅水平逐步降低，長(zhǎng)期穩(wěn)定在0.330%水平。2017年來，由于冷卻系統(tǒng)水壓低冷卻壁大量損壞，生產(chǎn)秩序欠穩(wěn)定，高爐硅水平控制有所上升。

4.2富氧大噴煤。高爐噴吹煤粉是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)，是國(guó)內(nèi)外高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的大趨勢(shì)，也是我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的三大重要技術(shù)路線之一，經(jīng)過長(zhǎng)期的技術(shù)積累，通過高頂壓、適當(dāng)富氧、高風(fēng)溫的送風(fēng)制度，控制適宜的理論燃燒溫度，促進(jìn)煤粉充分燃燒，提高置換比，高爐噴煤比逐步提高，2013年煤比達(dá)170kg/t水平，2016年后隨著冷卻壁損壞增加，拆除4#、5#燒結(jié)機(jī)后熟料比降低，原燃料質(zhì)量波動(dòng)，高爐爐況穩(wěn)定性下降，煤比指標(biāo)有所下滑。

4.3大型高爐中鈦渣冶煉。加強(qiáng)鈦礦資源的使用，針對(duì)鈦球資源優(yōu)勢(shì)相度對(duì)較好，積極探索鈦礦在大型高爐上的利用，通過技術(shù)攻關(guān)，堅(jiān)持富氧、大風(fēng)量、低硅鈦等一系列技術(shù)措施，2013年2500m3高爐實(shí)現(xiàn)年鈦球比例達(dá)18.45%，最高時(shí)達(dá)22.61%，渣中TiO2達(dá)5.8%水平，大型高爐釩鈦球團(tuán)礦利用水平達(dá)高爐國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平。

五、未來展望

隨著鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，高爐原燃料供應(yīng)緊張的同時(shí)，鋼鐵行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，水鋼煉鐵面臨巨大成本壓力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，為此水鋼煉鐵未來重點(diǎn)關(guān)注以下幾方面工作：

（1）適宜資源緊張，用好省內(nèi)低品位礦石資源。要利用好國(guó)內(nèi)、國(guó)際礦石資源，以綜合經(jīng)濟(jì)效益為目標(biāo)，強(qiáng)化省內(nèi)低品位礦石的開發(fā)利用，增強(qiáng)利用低品位礦石的能力。

（2）穩(wěn)定焦炭質(zhì)量。焦炭作為高爐的骨架，焦炭強(qiáng)度的好壞，是大型高爐穩(wěn)定順行基本要素，要以“強(qiáng)焦保鐵”為目標(biāo)，開發(fā)新焦煤確保質(zhì)量穩(wěn)定、優(yōu)化煉焦成本。

（3）提高噴煤比。隨著煉焦煤資源的短缺，焦炭?jī)r(jià)格有繼續(xù)走高的趨勢(shì)，因此提高噴煤比，降低成本。

（4）堅(jiān)持綠色發(fā)展。按照可持續(xù)發(fā)展的要求，完善環(huán)保設(shè)施，以國(guó)家減排要求為標(biāo)準(zhǔn)，滿足廢氣超低排放標(biāo)準(zhǔn)。

（5）進(jìn)一步提高操作技術(shù)，應(yīng)用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫(kù)，引入人工智能系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高爐精細(xì)化、數(shù)字化、智能化生產(chǎn)。

（6）重視人才培養(yǎng)，圍繞發(fā)展需要，轉(zhuǎn)變思維模式，創(chuàng)新培訓(xùn)模式，不斷提高職工的綜合能力，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)裝備提升、職工技能提高、指標(biāo)不斷進(jìn)步、企業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展的目標(biāo)。