一、概況

首鋼水鋼鐵焦事業(yè)部，地處水鋼集團的西北面，始建于1966年，1970年建成投產(chǎn)。4號2500m3高爐于2011年3月29日投產(chǎn)，與原1號高爐（788m3）、2號高爐（1200m3）、3號高爐（1350m3），形成了500萬噸鐵生產(chǎn)能力。隨著市場變化，為響應去產(chǎn)能的號召，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，對拆除了4#、5#燒結(jié)機，1號高爐、2號高爐關(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年的建設和發(fā)展，通過2008年、2018年機構(gòu)整合及一體化推進，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一個，主要生產(chǎn)工藝及設備有六、七號燒結(jié)機，三號、四號高爐、三、四號焦爐等主體設備，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)部堅持以高爐為中心，對大型高爐操作技術(shù)經(jīng)歷了學習、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)能超設計能力，投產(chǎn)至今累計產(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，提高料層厚度，提高低價礦褐鐵礦和精礦粉配比，國內(nèi)礦最高配比年平均達35.27%，并成功進行燒結(jié)機加寬加高改造，實現(xiàn)產(chǎn)能提高8%，解決燒結(jié)產(chǎn)能問題。

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

二、采用成熟、先進技術(shù)，保持技術(shù)裝備的先進性

2.1建設時，采用國內(nèi)外成熟、先進的裝備技術(shù)

在四高爐設計之初，公司圍繞“集團化、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“實用、可靠、成熟、環(huán)保、先進”為設計原則，采用國內(nèi)外先進技術(shù)及設備，采用了“精料、高壓、高風溫、富氧、大噴吹”的冶煉工藝及相應的技術(shù)裝備，使技術(shù)裝備及主要技術(shù)經(jīng)濟指標達到同級別工程國內(nèi)領(lǐng)先的水平。

2500m3高爐設計中采用的實用技術(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)等高爐長壽技術(shù)，出鐵場平坦化及機械化技術(shù)，冷水轉(zhuǎn)鼓水渣處理技術(shù)，高風溫頂燃式熱風爐及余熱回收技術(shù)，三電一體化自動化控制技術(shù)，高爐爐內(nèi)料面監(jiān)測技術(shù)，煙煤濃相噴吹技術(shù)， 高爐煤氣干法布袋除塵技術(shù)。實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低耗、長壽，高爐一代爐齡20年以上，熱風爐一代壽命30年以上。

燒結(jié)系統(tǒng)設計采用了鐵料計算機自動重量配料，確保燒結(jié)礦的化學成分穩(wěn)定；采用強化造粒措施，在混合料中添加生石灰，延長物料混合時間，提高混勻造球率；采用生石灰消化、二次混合時添加蒸汽預熱物料，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內(nèi)預熱混合料的新技術(shù)，并在機頭混合料倉采用蒸汽預熱；采用梭式布料器、圓輥給料、九輥偏析布料，具有對小球破壞小，料面平整，混合料粒度偏析適宜等特點，有利于提高燒結(jié)料層透氣性；設置8～15mm粒級燒結(jié)礦作鋪底料系統(tǒng)等一系列新技術(shù)，實現(xiàn)工藝流程完善成熟、裝備水平先進可靠，目前燒結(jié)礦產(chǎn)能達560萬噸，燒結(jié)機為2*265m2燒結(jié)機。

煉焦系統(tǒng)為5.5米焦爐2座（3號和4號焦爐，JN55爐型，單座50孔），均為雙聯(lián)火道廢氣循環(huán)復熱式焦爐，設計生產(chǎn)能力為100萬噸全焦/年，設計周轉(zhuǎn)時間18h，設計生產(chǎn)爐齡25年。同時配套125t/h干法熄焦裝置一套。

2.2不斷進行技術(shù)改造，實現(xiàn)與世界煉鐵技術(shù)裝備的發(fā)展同步 

技術(shù)進步是在不斷發(fā)展的，先進技術(shù)不斷涌現(xiàn)，如不及時更新跟進，就會落后，鐵焦事業(yè)部根據(jù)技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)的需要，及時吸收國內(nèi)外先進技術(shù)，進行技術(shù)改造。

燒結(jié)機投產(chǎn)時采取半干法脫硫技術(shù)，該系統(tǒng)由于技術(shù)不成熟，脫硫能力達不到設計要求，限制燒結(jié)產(chǎn)能的發(fā)揮，為此2017年及時采取成熟的濕法脫硫技術(shù)，實現(xiàn)燒結(jié)產(chǎn)能提高，為進一步提高燒結(jié)產(chǎn)能，2018年10月-2019年4月實現(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)引進微波測水系統(tǒng)、亞鐵在線檢查系統(tǒng)，進一步提高燒結(jié)生產(chǎn)工藝、質(zhì)量穩(wěn)定性。

煉焦系統(tǒng)充分吸收目前先進技術(shù)，建設一座125t/h干法熄焦裝置，對紅焦熱量進行回收，實現(xiàn)干法熄焦。利用自身焦爐循環(huán)氨水余熱新上熱水型制冷機兩臺對循環(huán)氨水余熱進行利用。對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行了熱量回收；建成一套SCR低溫脫硝活性炭脫硫系統(tǒng)，實現(xiàn)煙氣超低排放。在建一套焦爐優(yōu)化加熱調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實現(xiàn)焦炭質(zhì)量進一步改善及節(jié)能降耗。

高爐系統(tǒng)，通過逐步完善噴煤系統(tǒng)設施，實現(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)；增設爐缸侵蝕模型系統(tǒng)、高爐激光料面檢測系統(tǒng)，完善礦槽料位檢測系統(tǒng)，進一步完善高爐檢測控制手段；對四高爐冷卻系統(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，從而增強冷卻強度，減緩爐身冷卻設備損壞。

2.3持續(xù)發(fā)展科學合理利用資源

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

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

三、學習、消化、吸收充分發(fā)揮先進設備的作用

2500m3高爐投產(chǎn)后，面對現(xiàn)代化的先進大型技術(shù)裝備，首要任務是管理好先進設備，逐步掌握先進技術(shù)裝備，改善技術(shù)經(jīng)濟指標。

3.1精心組織，短期實現(xiàn)高爐達產(chǎn)

在高爐建設期間，組織高爐工程技術(shù)人員對大型高爐生產(chǎn)考察，學習大型高爐操作技術(shù)，對高爐開爐方案進行層層把關(guān)，多次進行職工培訓，并安排崗位技術(shù)人員全程參與設備的安裝調(diào)試等過程，安排職工外出培訓等一系列的工作，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)新設備的性能及操作。2011年3月29日9：16點火，開爐4天后【Si】控制到1.000%，24個風口送風，入爐風量達到3500m3/min，利用系數(shù)1.500t/m3?d，標志著水鋼四高爐順利開爐成功。

3.2提高國產(chǎn)設備的可靠性，逐步掌握先進技術(shù)裝備

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

四、以一流指標為目標，不斷提高冶煉技術(shù)

水鋼鐵焦事業(yè)部密切關(guān)注國內(nèi)外煉鐵技術(shù)發(fā)展動向，吸取先進技術(shù)，以國內(nèi)外先進企業(yè)，周邊先進企業(yè)為目標，對標挖潛，不斷改進，努力提高，做到與國內(nèi)外煉鐵技術(shù)的發(fā)展同步前進

4.1低硅冶煉。低硅冶煉可降低焦比，降低煉鋼成本。隨著對設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，實現(xiàn)爐缸活躍、氣流穩(wěn)定；適當提高爐渣堿度；提高風溫及大噴煤，高爐硅水平逐步降低，長期穩(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)，是國內(nèi)外高爐煉鐵技術(shù)發(fā)展的大趨勢，也是我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展的三大重要技術(shù)路線之一，經(jīng)過長期的技術(shù)積累，通過高頂壓、適當富氧、高風溫的送風制度，控制適宜的理論燃燒溫度，促進煤粉充分燃燒，提高置換比，高爐噴煤比逐步提高，2013年煤比達170kg/t水平，2016年后隨著冷卻壁損壞增加，拆除4#、5#燒結(jié)機后熟料比降低，原燃料質(zhì)量波動，高爐爐況穩(wěn)定性下降，煤比指標有所下滑。

4.3大型高爐中鈦渣冶煉。加強鈦礦資源的使用，針對鈦球資源優(yōu)勢相度對較好，積極探索鈦礦在大型高爐上的利用，通過技術(shù)攻關(guān)，堅持富氧、大風量、低硅鈦等一系列技術(shù)措施，2013年2500m3高爐實現(xiàn)年鈦球比例達18.45%，最高時達22.61%，渣中TiO2達5.8%水平，大型高爐釩鈦球團礦利用水平達高爐國內(nèi)先進水平。

五、未來展望

隨著鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展，高爐原燃料供應緊張的同時，鋼鐵行業(yè)競爭日趨激烈，水鋼煉鐵面臨巨大成本壓力和市場競爭，為此水鋼煉鐵未來重點關(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。要利用好國內(nèi)、國際礦石資源，以綜合經(jīng)濟效益為目標，強化省內(nèi)低品位礦石的開發(fā)利用，增強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，焦炭強度的好壞，是大型高爐穩(wěn)定順行基本要素，要以“強焦保鐵”為目標，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，焦炭價格有繼續(xù)走高的趨勢，因此提高噴煤比，降低成本。

（4）堅持綠色發(fā)展。按照可持續(xù)發(fā)展的要求，完善環(huán)保設施，以國家減排要求為標準，滿足廢氣超低排放標準。

（5）進一步提高操作技術(shù)，應用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立數(shù)據(jù)庫，引入人工智能系統(tǒng)，實現(xiàn)高爐精細化、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)新培訓模式，不斷提高職工的綜合能力，實現(xiàn)了生產(chǎn)裝備提升、職工技能提高、指標不斷進步、企業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展的目標。