李宏偉，王正新，魯儉，滕召杰，鄭朋超

(首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責任公司煉鐵部，河北唐山063200)

摘要: 詳細介紹了首鋼京唐1#高爐2014 年10 月至2016 年9 月期間的增產(chǎn)降耗措施。通過優(yōu)化大煤比冶煉技術、改善煤氣分布、穩(wěn)定合理操作爐型、降低休風率等措施，生產(chǎn)水平取得顯著進步，主要經(jīng)濟技術指標達到國內同類型高爐領先水平。其中在2015 年10 月至2016 年9 月期間，日產(chǎn)鐵水12 669 t，高爐利用系數(shù)2． 33 t /( m³·d) ，入爐燃料比491 kg /t，焦比280． 6 kg /t。

關鍵詞: 5 500 m³ 高爐； 增產(chǎn)； 降耗；冶煉實踐

0 引言

進入21 世紀以來，高爐煉鐵生產(chǎn)工藝受資源短缺、能源供應不足、環(huán)境保護等制約，面臨著較大的發(fā)展問題。針對目前的嚴峻形勢和挑戰(zhàn)，煉鐵生產(chǎn)工藝要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，高爐生產(chǎn)必須在節(jié)能減排、高效低耗、循環(huán)經(jīng)濟等方面取得明顯突破，而提產(chǎn)降耗是大型高爐高效率、低消耗、低成本、提高高爐冶煉技術的生命力和競爭力的最有效措施之一。噸鐵冶煉的消耗低，產(chǎn)量高，成本也越低，可以達到節(jié)能、高產(chǎn)、優(yōu)質的目標，也可以緩解對焦炭資源的消耗。

因此，提產(chǎn)降耗是現(xiàn)代鋼鐵企業(yè)挖潛增效的關鍵，越來越受到煉鐵工作者的重視，對增加企業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益有極為深遠的現(xiàn)實意義。

1 1#高爐主要經(jīng)濟技術指標

2014 年10 月份以來，首鋼京唐公司1#高爐通過不斷努力，雖然取得了較好的經(jīng)濟技術指標，但高爐焦比維持在311 kg /t，利用系數(shù)2． 20，日產(chǎn)鐵水12 117 t，處于世界同類型高爐中等水平，仍然大有潛力可挖。進入2015 年10 月份后，1#高爐把提產(chǎn)降耗作為降低生產(chǎn)成本的核心，通過不斷優(yōu)化大煤比冶煉技術、改善煤氣分布、穩(wěn)定合理操作爐型、提高風溫、降低休風率等措施，生產(chǎn)水平取得顯著進步，主要經(jīng)濟指標達到國內同類型高爐領先水平，其中2015 年10 月份至2016 年9 月份期間，日產(chǎn)鐵水12 669 t，利用系數(shù)提升至2． 33 t /( m³·d) 。在入爐燃料比降至491 kg /t 的基礎上，焦比降至280． 6kg /t，創(chuàng)造了可觀的經(jīng)濟效益。主要經(jīng)濟指標如表1、表2 所示。

2 與國內大型高爐主要指標對比及問題分析

2． 1 國內大型高爐主要指標

對寶鋼、遷鋼、沙鋼等國內鋼鐵廠的大型高爐進行了考察對標( 表3) ，查找自身存在差距，并多次召開生產(chǎn)技術交流會。結合京唐高爐自身生產(chǎn)特點，揚長避短，對產(chǎn)量水平偏低、焦比偏高的原因進行詳細的調研，廣泛的征求意見，并制定詳細改進措施。

2． 2 存在的問題

(1) 京唐5 500 m³ 高爐投產(chǎn)以來，針對大型高爐冶煉技術探索雖然取得一定成果，但還不是很成熟，仍需進一步摸索改進，高產(chǎn)低焦比冶煉需要更加成熟合理的冶煉技術支持。

(2) 煤氣利用水平不高、操作爐型不穩(wěn)定、休風率偏高等問題，制約著高爐主要經(jīng)濟技術指標的進一步提升。

(3) 要想在提產(chǎn)降耗冶煉技術上取得突破，必須大大提高爐況的長期穩(wěn)定性。

3 優(yōu)化措施

3． 1 優(yōu)化大煤比冶煉技術

京唐1#高爐自2009 年開爐投產(chǎn)以來受焦炭負荷輕影響，噴吹煤比一直處于170 kg /t 以下水平，制約了大煤比冶煉突破。進入2015 年年底以來，不斷摸索、總結大煤比生產(chǎn)技術冶煉規(guī)律，積極提高噴吹煤比。生產(chǎn)過程中，針對煤比提高后邊緣煤氣趨于發(fā)展和置換比偏低的情況，通過及時調整布礦、角度、礦批等措施，確保了邊緣煤氣分布穩(wěn)定的同時，煤粉置換比也取得明顯進步，大煤比冶煉技術日趨成熟。2016 年至今入爐焦炭負荷取得不斷突破，煤比水平不斷提升，長時間維持在185 ～ 200 kg /t( 圖1) ，焦炭負荷實現(xiàn)5． 5 以上常態(tài)化生產(chǎn)，其中2016 年3 月27 日焦炭負荷達到開爐以來最高水平5． 90，目前穩(wěn)定在5． 88。此外，由于負荷加重，爐內單位體積內爐料的有效重量增加，為增產(chǎn)創(chuàng)造了有利條件。

3． 2 優(yōu)化煤氣分布，提高煤氣利用率

1#高爐自2012 年采用中心加焦冶煉技術以來，雖然經(jīng)過多年摸索已經(jīng)形成了中心開放、邊緣穩(wěn)定的煤氣分布，但是存在煤氣利用水平偏低、燃料比偏高等問題。2014 年9 月開始有針對性的進一步優(yōu)化中心加焦冶煉下的裝料制度，持續(xù)將礦、焦角度整體外揚2° 基礎上，把礦、焦布料角度對齊，并在αK37°增加1 個布料站位，調整后效果明顯，十字測溫邊緣煤氣溫度由150 ℃降至90 ℃，中心煤氣溫度升至600 ℃，煤氣利用率達到在49． 0% 左右，高爐吃風、吃熱能力提高。

良好的煤氣分布，較高的煤氣利用率，需要各個操作制度、外圍條件等相互配合^［1］。2016 年以來按照“穩(wěn)定邊緣、打開中心、穩(wěn)定中心、照顧邊緣”十六字方針優(yōu)化基本制度^［2］，把握好爐況發(fā)展趨勢，通過調整αJ37°、礦批等措施，優(yōu)化煤氣分布、改善煤氣利用率，煤氣利用率長時間穩(wěn)定在49． 0% ～50． 5%，燃料比持續(xù)穩(wěn)定在490 kg /t 水平。

3． 3 穩(wěn)定合理操作爐型

軟水密閉循環(huán)特點是在穩(wěn)定軟水流量的情況下，具有冷卻效果好、安全可靠、減少污染等特點，但冷卻強度會隨冷卻水溫度的變化而變化。隨著A系統(tǒng)水溫度升高( 尤其是超過50 ℃) ，冷卻效果變差，不利于穩(wěn)定冷卻壁渣皮。因此通過控制閉式冷卻塔內冷卻風扇工作數(shù)量、置換低溫新水等措施，嚴格控制進水溫度穩(wěn)定在47 ～ 48 ℃，一定程度上能夠達到穩(wěn)定渣皮、降低水溫差的目的。合理的裝料制度、規(guī)范的煤氣流分布對高爐渣皮穩(wěn)定性有重要影響［3］。2015 年11 月以來，將邊緣煤氣溫度長時間穩(wěn)定150 ± 30 ℃，A 系統(tǒng)水溫差下降了0． 5 ℃，且穩(wěn)定性得到明顯改善( 圖2) ，爐墻熱負荷得到降低的同時冷卻壁形成穩(wěn)定的渣皮，爐料下降阻力減小，爐料和煤氣之間的運動更加均衡，易于在強化冶煉條件下實現(xiàn)大型高爐生產(chǎn)的優(yōu)質、低耗、高效。

3． 4 提高全風狀態(tài)，穩(wěn)定富氧水平

加強工長操作管理，提高工長全風、全氧操作意識。風量水平堅持長期穩(wěn)定在8 400 ± 50 m³ /h，確保送風制度的穩(wěn)定。氧煤槍含氧量由4 000 m³ /h逐步穩(wěn)定在4 700 m³ /h，將富氧率穩(wěn)定到5． 5% 以上，操作上注重超前調劑，杜絕了因操作不當而造成減氧、停氧情況發(fā)生。2015 年10 月份以來，風量、富氧水平取得明顯進步( 圖3) 。

3． 5 提高風溫

風溫是高爐煉鐵的重要熱源之一，占高爐熱量總收入量的20% ～ 30%，而且熱風所帶入高爐的熱量要比焦炭燃燒反應后所產(chǎn)生的熱量利用的更加充分。生產(chǎn)過程中，堅持穩(wěn)定四班操作，加強工長操作過程的預判，最大限度減少大拉大提風溫現(xiàn)象，2016年至今實現(xiàn)了長期定風溫( 1 250 ℃) 操作。此外，熱風崗位加強對熱風管系重點區(qū)域的巡檢和維護，發(fā)現(xiàn)問題早處理，杜絕因設備問題造成長時間單爐送風影響風溫等情況發(fā)生，為高風溫使用創(chuàng)造良好外部條件。2015 年10 月至今，1#高爐風溫水平達到1 242 ℃( 圖4) ，提高幅度37 ℃( 與2014 年10 月至2015 年9 月期間相比) 。

3． 6 降低休風率

1#高爐通過優(yōu)化基本制度、提高操作水平等措施，杜絕滑尺、塌料、管道等，減少壞風口數(shù)，保證送風制度穩(wěn)定，避免向爐內漏水; 2015 年9 月份以來，加強外圍設備管理，徹底消除因設備故障造成無計劃休風，進一步降低休風率。停風檢修間隔由1 個月延長至3 個月，休風率由2014 年9 月至2015 年10 月期間的3． 24% 降至2015 年9 月至2016 年10月期間的1． 35%，為增產(chǎn)降耗打下良好基礎。

3． 7 提升爐況穩(wěn)定性

強化人員和設備管理是防止事故發(fā)生、保證爐況長期穩(wěn)定順行的基礎。抓好工長操作，細化工長小指標考核。操作上爭取早動少動，超前分析、超前判斷，穩(wěn)定調劑量; 做好四班銜接，接好上班、操作好本班、交好下班，要求接班、班中、交班對爐況做好評估，把握好爐況發(fā)展趨勢; 操作上積極穩(wěn)妥，杜絕管道、懸料、塌料等。

原燃料質量波動影響爐況穩(wěn)定性，要求工長及時關注原料成分、返礦和返焦電流、在線粒徑分析等主要參數(shù)變化，及時觀察高爐入爐原燃料成分、物理、化學性能情況、定期到聯(lián)合料倉查看原料實物變化等，并根據(jù)高爐實際情況制訂可行方針加以合理實施，執(zhí)行好“攻守退”， 2016 年完全杜絕因原料變化而造成爐況異?，F(xiàn)象，實現(xiàn)向爐況長期穩(wěn)定要效益。

4 結語

1#高爐在采取多種措施后，在確保爐況長期穩(wěn)定順行的基礎上，爐況得到較大改善，產(chǎn)量水平大幅提升，焦比明顯降低，高爐負荷達到歷史同期最好水平，爐況穩(wěn)定性得到了進一步的改善。由表1 和表2 可知，2015 年10 月至2016 年9 月份產(chǎn)量累計超上年度同期26． 69 萬t，燃料比降低9． 1 kg /t，焦比280． 6 kg /t( 比同期上一年度降低31． 1 kg /t) ，減少焦炭耗用量14． 495 萬t。

參考文獻

［1］胡金波，等． 唐鋼3200 m³ 高爐煤氣流分布的調整與控制［J］． 河北冶金，2011，( 7) : 31．

［2］李宏偉． 首鋼京唐1 號高爐降低壓差冶煉實踐［J］． 鋼鐵，2016 ，( 7) : 18．

［3］尹海斌，等． 唐鋼3200 m³ 高爐維護渣皮穩(wěn)定性的措施［J］． 河北冶金，2012，( 3) : 41．