魏紅玉 張慶東 劉楓學(xué)
（山西銘福鋼鐵制品有限公司）
摘 要：銘福鋼鐵2座高爐在生產(chǎn)實(shí)踐中，注重從精料入手，從技術(shù)手段降低燒結(jié)含硅量，提高燒結(jié)品位，輔助于高頂壓、高風(fēng)溫、全風(fēng)量等強(qiáng)化措施，規(guī)范操作、加強(qiáng)管理。高爐保持了長期的順行和穩(wěn)定，各項(xiàng)指標(biāo)取得了較大的優(yōu)化，經(jīng)濟(jì)效益顯著。
關(guān)鍵詞：高爐；低硅燒結(jié)精料；指標(biāo)優(yōu)化
銘福鋼鐵有2座450m3高爐。在生產(chǎn)中堅(jiān)持精料方針，通過采取低硅燒結(jié)、提高入爐品位、加強(qiáng)管理、強(qiáng)化操作等一系列措施，高爐各項(xiàng)生產(chǎn)指標(biāo)達(dá)到較大的優(yōu)化，取得了良好的經(jīng)濟(jì)效益。
1 優(yōu)化前的狀況
高爐配備風(fēng)機(jī)為D1850離心風(fēng)機(jī)，富氧率只有1.5%，高爐爐料結(jié)構(gòu)為燒結(jié)+球團(tuán)+塊礦=85%+13%+2%，入爐品位56%左右。高爐利用系數(shù)只有3.02t/(m3.d)，焦比461kg/t，煤比100kg/t左右，燃料比579kg/t，燃料消耗高，經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)落后，生產(chǎn)效率低下。
2 指標(biāo)優(yōu)化的方向和目標(biāo)
為了扭轉(zhuǎn)被動(dòng)、落后的局面，結(jié)合銘福鋼鐵的實(shí)際情況，改變能夠改變的，適應(yīng)不能改變的，樹立“以高爐為中心，以原料為條件，以設(shè)備為保證，以管理為手段”的管理思路，通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化，提高入爐品位，杜絕劣質(zhì)礦入爐，嚴(yán)格工藝紀(jì)律，強(qiáng)化高爐操作，提風(fēng)溫，降爐溫，提煤比，降焦比，實(shí)現(xiàn)高爐高效高產(chǎn)、指標(biāo)優(yōu)化的目的。
3 指標(biāo)優(yōu)化的措施
3.1 爐料入爐前端管理
加強(qiáng)爐料入爐前端管理，優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)，堅(jiān)持精料方針，實(shí)現(xiàn)凈料入爐，杜絕有害劣質(zhì)料入爐，為高爐爐況的順行與穩(wěn)定打下物質(zhì)基礎(chǔ)。
3.1.1 優(yōu)化入爐料結(jié)構(gòu)，去掉經(jīng)濟(jì)料
最初爐料結(jié)構(gòu)中，燒結(jié)為自產(chǎn)燒結(jié)礦，占85%左右，球團(tuán)礦為外購，占13%左右，塊礦為本地礦，占2%左右。以上三種物料成份見表1。
以上爐料結(jié)構(gòu)中存在的問題是：本地礦品位太低，且有害雜質(zhì)多；球團(tuán)礦硅高，外觀紅球多，粒度偏析大，抗壓強(qiáng)度低，一般在1200N左右，且不穩(wěn)定，最低時(shí)800N，如此差的球團(tuán)礦配到13%左右，不利于高爐順行；燒結(jié)礦中MgO含量過高，不利于燒結(jié)礦強(qiáng)度和品位提高。
針對以上爐料結(jié)構(gòu)，結(jié)合銘福鋼鐵的采購渠道和本廠生產(chǎn)實(shí)際，果斷的停掉所謂的“經(jīng)濟(jì)料”——本地礦，減少球團(tuán)礦入爐，燒結(jié)降鎂、降硅、降堿度、提品位，以此達(dá)到優(yōu)化入爐料結(jié)構(gòu)，提高入爐料品位，改善高爐順行狀況的目的。
3.2 燒結(jié)礦技術(shù)攻關(guān)
3.2.1 降低燒結(jié)硅含量
燒結(jié)礦SiO2降低前后分兩個(gè)階段由5.5%逐步調(diào)低到4.5%，第一階段由5.5%降低到4.9%，第二階段由4.9%降低到4.5%。降低燒結(jié)硅含量對提高燒結(jié)鐵品位和降低成本非常有利，但也同時(shí)對燒結(jié)礦冶金性能和質(zhì)量帶來不利影響，因此，在降低燒結(jié)硅的同時(shí)，通過細(xì)化過程控制、改進(jìn)工藝設(shè)施等保證燒結(jié)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了低硅生產(chǎn)。
3.2.2 降低燒結(jié)堿度、降低MgO
為了進(jìn)一步提高燒結(jié)鐵品位，在原料結(jié)構(gòu)上提高本地精粉的配加比例，同時(shí)外礦選購結(jié)合物料性價(jià)比以低鋁礦粉優(yōu)先；在高爐操作上堅(jiān)持走合適鎂鋁比路線，爐渣鎂鋁比由0.9逐步降低并穩(wěn)定在0.5左右，兩方面結(jié)合，大幅度降低燒結(jié)白云石粉配加量，白云石粉配比由3.0%以上逐步降低到0.5%，最低時(shí)去掉白云石粉，燒結(jié)中只有自然鎂；同時(shí)隨著燒結(jié)提產(chǎn)攻關(guān)，燒結(jié)礦堿度由1.95降低到1.85，對提高燒結(jié)品位起到積極作用。
3.2.3 提高燒結(jié)產(chǎn)量
隨著高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化，入爐品位提高，高爐產(chǎn)量的提高，同時(shí)入爐燒結(jié)配比由85%提高到94%，燒結(jié)日產(chǎn)量缺口達(dá)500噸左右。燒結(jié)產(chǎn)量在高爐優(yōu)化指標(biāo)的進(jìn)程中成為關(guān)鍵因素，燒結(jié)提產(chǎn)迫在眉睫。提高燒結(jié)產(chǎn)能主要從工藝設(shè)施改進(jìn)、操作優(yōu)化、原料結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方面入手。
結(jié)合現(xiàn)場實(shí)際情況，對燒結(jié)漏風(fēng)較重的滑道及頭尾部位利用大修時(shí)間改造為柔性密封，同時(shí)對燒結(jié)風(fēng)箱漏風(fēng)集中挖補(bǔ)治理，改造治理后燒結(jié)總管負(fù)壓在同樣工況下由13kPa提高到14.8kPa，平均提高1.8kpa，單機(jī)燒結(jié)產(chǎn)量日平均提高150噸，同時(shí)為厚料層、低堿度燒結(jié)提供條件。
針對燒結(jié)操作關(guān)鍵控制點(diǎn)，主要對燒結(jié)配料、混合、看火存在的問題進(jìn)行整治和理順；一是對燒結(jié)配料計(jì)量進(jìn)行受控管理，要求熔劑、燃料下料精度誤差在0.1%以內(nèi)、鐵料下料精度誤差在1%以內(nèi)，對誤差較大的計(jì)量稱從機(jī)械和電器上檢查排除，甚至調(diào)整計(jì)量系數(shù)最終使計(jì)量精度達(dá)到規(guī)定要求。實(shí)施后，燒結(jié)堿度穩(wěn)定率（±0.08）由81.3%，提高到88.2%，同時(shí)也為穩(wěn)定燒結(jié)混合和燒結(jié)過程打下基礎(chǔ)；二是對燒結(jié)混合水份定期檢測，橫向控制確保水分誤差在0.2個(gè)百分點(diǎn)以內(nèi)、縱向?qū)Ρ确治鲆源_定最合適的水分控制目標(biāo)；三是對燒結(jié)布料、點(diǎn)火溫度、焦末配比進(jìn)行集中整治，通過改造布料設(shè)施和操作控制達(dá)到料面布平的效果；通過疏通點(diǎn)火咀、調(diào)節(jié)空煤比例使燒結(jié)點(diǎn)火溫度由950℃提高到1020℃；通過規(guī)范焦末調(diào)整的條件和幅度，統(tǒng)一了三班操作。通過對工藝操作的嚴(yán)要求、細(xì)控制，燒結(jié)上料量穩(wěn)步提升，大幅減少了因操作失誤造成的頻繁減料，有效提高了燒結(jié)產(chǎn)量。
3.3 加強(qiáng)槽下管理，減少無效循環(huán)，達(dá)到凈料入爐
在指標(biāo)優(yōu)化前期，槽下篩采用7mm棒條篩，返礦比例大，返礦比例占到23%左右，造成返礦在高爐和燒結(jié)之間無效運(yùn)轉(zhuǎn)，無形之間增加了倒運(yùn)成本。鑒于以上情況，將槽下篩孔改為4mm，實(shí)際4.5mm分級，小于4.5mm的篩下物作為返礦返回?zé)Y(jié)。使用中，每班對篩底進(jìn)行檢查、清理，確保篩凈、不漏料，實(shí)現(xiàn)凈料入爐。改造后，燒結(jié)返礦降到12%左右，既減少了無效循環(huán)，還相對的提高了燒結(jié)產(chǎn)能。
3.4 強(qiáng)化冶煉，規(guī)范操作
在爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化的同時(shí)，高爐加強(qiáng)技術(shù)管理，采取一系列措施強(qiáng)化冶煉，規(guī)范操作，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)化管理，確保高爐爐況的長期順行和穩(wěn)定，從指標(biāo)上體現(xiàn)出穩(wěn)定的優(yōu)勢。
3.4.1 提高頂壓全風(fēng)量
提高爐頂壓力，對降低煤氣流速，穩(wěn)定煤氣流，提高煤氣利用有益。根據(jù)爐頂設(shè)備狀況和煤氣管網(wǎng)的實(shí)際狀況，逐步將爐頂壓力由120kPa提高到145kPa，取得了較好的冶煉效果。
3.4.2 實(shí)現(xiàn)全風(fēng)溫操作
全關(guān)混風(fēng)，實(shí)現(xiàn)全風(fēng)溫操作，同時(shí)，穩(wěn)定燒爐，優(yōu)化換爐周期，高爐的風(fēng)溫水平逐步提高，并穩(wěn)定在1180℃的水平，達(dá)到了節(jié)焦降耗的目的，同時(shí)為提高煤比，打下了基礎(chǔ)。
3.4.3 降低生鐵含硅量
降低生鐵含硅量，有利于高爐提產(chǎn)和降低燃耗。2座高爐在爐況穩(wěn)定，物理熱≥1450℃，保證生鐵合格率的前提上，逐步降低生鐵含硅量，由原來的0.6%左右，穩(wěn)步降到了0.4%左右。
3.4.4 提高煤比
由于制粉能力受限，原來噴煤量只能保持8t/h左右。為了提高煤比，進(jìn)行了制粉攻關(guān)，通過設(shè)備改造，將制粉能力提高到12t/h的水平，噴煤量達(dá)到10t/h。高爐煤比由原來的110kg/t提高到140kg/t的水平，為調(diào)整高爐燃料結(jié)構(gòu)，以煤換焦，降低燃料比打下了基礎(chǔ)。
3.4.5 規(guī)范操作
根據(jù)外圍條件和高爐運(yùn)行狀況制定高爐操作方針，要求當(dāng)班工長嚴(yán)格執(zhí)行，特別是對爐溫下限，料速上限，是關(guān)注的重點(diǎn)，同時(shí)，根據(jù)銘福的生產(chǎn)特點(diǎn)，原燃料條件穩(wěn)定，所以給于工長的調(diào)劑手段越少越好，減少因?yàn)檎{(diào)整造成的爐況波動(dòng)。
3.5 實(shí)現(xiàn)定期定量化、格式化管理
在日常工藝管理中，將影響高爐操作、壽命等的因素，進(jìn)行定期、定量的格式化管理，建立數(shù)據(jù)庫，發(fā)現(xiàn)異常，及時(shí)分析，及時(shí)檢查，及時(shí)采取措施，避免誤判和影響。
3.5.1 有害元素調(diào)查
定期對入爐原、燃料進(jìn)行有害元素全分析，掌握入爐料的堿負(fù)荷、鋅負(fù)荷在正常范圍之內(nèi)。對爐渣、生鐵、除塵灰等也進(jìn)行檢測，把控有害元素的平衡狀況。
3.5.2 爐體熱負(fù)荷監(jiān)測
高爐提高冶煉強(qiáng)度，必須重視爐體、爐缸的安全，為此，安排專人定期對爐體、爐缸進(jìn)行熱負(fù)荷測量，確保熱流強(qiáng)度在安全范圍之內(nèi)波動(dòng)。
3.5.3 入爐料質(zhì)量管理
對原料入爐實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)“可視化”管理。每天在槽下取樣分析燒結(jié)粒級、返礦粒級、燒結(jié)轉(zhuǎn)鼓、球團(tuán)抗壓強(qiáng)度等指標(biāo)，并及時(shí)將信息傳遞給高爐主任和工長，保證高爐操作者隨時(shí)能看到入爐原燃料的數(shù)據(jù)，做到心中有“數(shù)”。
3.5.4 加強(qiáng)設(shè)備管理，實(shí)現(xiàn)計(jì)劃定修
無計(jì)劃的休慢風(fēng)嚴(yán)重制約著高爐的冶煉進(jìn)程，設(shè)備的運(yùn)行狀況是造成高爐無計(jì)劃休慢風(fēng)的主要原因。生產(chǎn)中，將重點(diǎn)、重大設(shè)備包機(jī)到人，加強(qiáng)設(shè)備的點(diǎn)檢潤滑，保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為高爐連續(xù)、穩(wěn)定生產(chǎn)提供可靠保證。同時(shí)，在爐前耐火材料質(zhì)量上下功夫，達(dá)到通鐵量15萬噸/次，與高爐檢修同步，實(shí)現(xiàn)3個(gè)月一定修。在定修時(shí)，堅(jiān)持安全、質(zhì)量、項(xiàng)目、時(shí)間、留痕、追責(zé)的原則，利用好每次定修，確保一個(gè)定修周期內(nèi)，檢修過的設(shè)備無故障。
4 取得的效果
通過采取改善爐料結(jié)構(gòu)，提高入爐品位，強(qiáng)化高爐操作，規(guī)范工藝管理等措施，高爐利用系數(shù)4.26t/(m3.d)，燃料比512kg/t，并能長期穩(wěn)定下來，高爐實(shí)現(xiàn)了優(yōu)化技術(shù)指標(biāo)的目的。具體指標(biāo)見表4。
5 結(jié)語
（1）堅(jiān)持精料方針，是高爐優(yōu)化指標(biāo)的基礎(chǔ)。銘福鋼鐵通過提高入爐品位、凈料入爐、高熟料率等措施，取得了高效、高產(chǎn)、低耗的冶煉目的。
（2）高爐爐況的長期穩(wěn)定、順行是指標(biāo)優(yōu)化的關(guān)鍵，所有的操作調(diào)整首先要考慮對高爐爐況的影響。
（3）優(yōu)化高爐指標(biāo)是系統(tǒng)工程，單單靠某一項(xiàng)措施不能完全體現(xiàn)出來，需要原燃料條件、設(shè)備、操作、管理多項(xiàng)措施聯(lián)動(dòng)。
（4）提高入爐品位的關(guān)鍵在于低硅燒結(jié)生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)低硅燒結(jié)要從技術(shù)上保證燒結(jié)礦質(zhì)量。