李國強(qiáng)  王保國

（首鋼長治鋼鐵有限公司  山西 長治 046031）

摘 要：在首鋼長鋼煉鐵廠目前使用的原燃料情況和裝備條件下，通過加強(qiáng)原燃料管理、優(yōu)化高爐操作、強(qiáng)化出鐵管理、跟蹤布袋灰含碳量等措施，實(shí)現(xiàn)了高爐長周期的穩(wěn)定運(yùn)行，生鐵成本行業(yè)排名持續(xù)維持前列，同時(shí)摸索出適合長鋼煉鐵廠目前狀況下的最佳經(jīng)濟(jì)煤比。

關(guān)鍵詞：高爐 原燃料；長周期 經(jīng)濟(jì)煤比

引言

高爐噴煤技術(shù)不僅能降低高爐焦比，降低生鐵成本，提高市場競爭力，而且增加了高爐操作的調(diào)劑手段，強(qiáng)化了煉鐵生產(chǎn)，同時(shí)節(jié)約了短缺的煉焦煤資源，減少了污染物排放量，更符合目前國家倡導(dǎo)的節(jié)能降碳的大政方針。長鋼煉鐵廠目前有 2 座 1 080 m³ 高爐和 2 臺(tái) 200 m² 燒結(jié)機(jī)，焦炭采用首鋼長治鋼鐵有限公司（全文簡稱“長鋼”）焦化廠 2×65 孔 6 m 搗鼓焦?fàn)t生產(chǎn)的干熄搗固焦，煤粉采用 2 臺(tái) EM65 型中速磨制粉，臺(tái)時(shí)能力 33 t，具備 180 kg/t 的噴吹能力。2016年至今，2 座高爐均實(shí)現(xiàn)了長周期的穩(wěn)定運(yùn)行，高爐煤比長期維持在 130~135 kg/t 水平。

1 高爐經(jīng)濟(jì)煤比下的穩(wěn)定運(yùn)行探索

高爐噴煤是一個(gè)雙刃劍。合適的噴吹煤比不僅可以優(yōu)化高爐操作，同時(shí)起到節(jié)焦及降低生鐵成本的效果；若控制不好，一味地追求高煤比，輕者會(huì)造成燃料成本升高、效益下降，重者則會(huì)惡化高爐透氣性、透液性，造成爐況難行。

1.1 強(qiáng)化原燃料管理

1.1.1 持續(xù)推行“鐵前一體化”管理模式

近年來，鋼鐵行業(yè)競爭日趨激烈，原燃料質(zhì)量不斷下滑，各大鋼廠都推行經(jīng)濟(jì)爐料冶煉，長鋼也不例外。為保證經(jīng)濟(jì)爐料下高爐的穩(wěn)定順行，公司成立鐵前系統(tǒng)指揮部，由采購中心、生產(chǎn)技術(shù)處、煉鐵廠、焦化廠四個(gè)單位組成。四單位高效協(xié)同，快速?zèng)Q策，動(dòng)態(tài)調(diào)整采購模式，生產(chǎn)組織采取快進(jìn)快出的“經(jīng)營低庫存模式”，從而達(dá)到原燃料采購、進(jìn)廠、燒結(jié)配礦、高爐配料、焦炭配煤等按節(jié)點(diǎn)實(shí)行一體化管控的目的。“鐵前一體化”管理模式主要包含：焦炭優(yōu)化配煤一體化、燒結(jié)優(yōu)化配礦一體化、高爐優(yōu)化配料一體化。三個(gè)一體化的推行，不僅實(shí)現(xiàn)了高爐吃經(jīng)濟(jì)料、吃明白料，也為高爐穩(wěn)定爐料結(jié)構(gòu)奠定基礎(chǔ)。

1.1.2 強(qiáng)化原燃料篩分和倉位管理

強(qiáng)化槽下篩分工作。重新細(xì)化了槽下給料器的給料速度標(biāo)準(zhǔn)：焦炭≤20 kg/s，燒結(jié)礦≤40 kg/s，球團(tuán)礦≤30 kg/s，生礦≤30 kg/s。降低給料速度后，篩板上的料層厚度明顯減薄、均勻，篩分效果明顯變好，入爐料中≤5 mm 的粉末降到 5%以下。

強(qiáng)化原燃料倉位管理。為減少原燃料在運(yùn)輸和倒搬過程中的二次摔碎比例，煉鐵廠制定了料倉管理制度，杜絕半倉以下放料。

1.1.3 制定涮倉制度

針對在雨季、冬季，生礦潮濕黏結(jié)、粉末多、凍塊影響下料和篩分效果差的問題，制定了定期用高溫?zé)Y(jié)礦進(jìn)行涮倉制度，該項(xiàng)制度實(shí)施后，不僅降低了工人勞動(dòng)強(qiáng)度，而且篩分效果明顯好轉(zhuǎn)。

1.2 優(yōu)化高爐操作

結(jié)合長鋼目前的原燃料情況和高爐裝備水平，摸索適合長鋼高爐穩(wěn)定順行的操作制度。

1.2.1 熱制度

推行低硅冶煉，生鐵 w（Si）控制標(biāo)準(zhǔn)由過去 0.4%~ 0.6%下調(diào)為 0.30%~0.55%，要求 w（Si）達(dá)標(biāo)率達(dá)到80%以上，這既能保證充足的爐溫，又能達(dá)到降低生鐵成本的目的。

1.2.2 造渣制度密切關(guān)注渣中的鎂鋁比及渣中的 Al₂O₃ 含量，保證鎂鋁質(zhì)量比始終大于 0.5%以上，渣中 w（Al₂O₃ ）控制低于 16%，以確保爐渣的穩(wěn)定性、流動(dòng)性。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常及時(shí)查明原因，調(diào)整燒結(jié)配礦，減少高鋁澳粉的配入比例。

1.2.3 裝料制度

始終堅(jiān)持以“發(fā)展中心氣流為主，適當(dāng)兼顧邊緣氣流為輔”的煤氣流控制技術(shù)。高爐操作上堅(jiān)持“以下部調(diào)劑為主，上部調(diào)劑為輔”的上下部調(diào)劑相結(jié)合原則，做到“上穩(wěn)下活”。結(jié)合長鋼布料溜槽為半圓形溜槽，料流軌跡較散且寬，逐步摸索出具有長鋼特色的裝料制度。礦石角差 3°~4°，焦炭角差 10°，礦石平臺(tái)較窄。原燃料質(zhì)量好時(shí)采取“礦四環(huán)焦五環(huán)”；原燃料質(zhì)量轉(zhuǎn)差時(shí)，將高爐裝料制度逐步降為“礦三環(huán)焦四環(huán)” 或“礦兩環(huán)焦三環(huán)”進(jìn)行縮窄布料平臺(tái)過渡。

1.2.4 合理的爐型監(jiān)控技術(shù)

合理的爐型是高爐穩(wěn)定、低成本高效益運(yùn)行的關(guān)鍵。通過總結(jié)高爐穩(wěn)順、指標(biāo)優(yōu)良時(shí)期的各項(xiàng)參數(shù)，摸索出一套合理爐型控制參數(shù)，并參照其執(zhí)行。高爐合理爐型控制參數(shù)如表 1 所示。

隨著高爐進(jìn)一步強(qiáng)化，高爐爐前渣鐵能否及時(shí)排放已經(jīng)成為高爐順行和指標(biāo)提升的關(guān)鍵因素之一。煉鐵廠在滿足“一罐到底”出鐵模式基礎(chǔ)上，進(jìn)一步細(xì)化制定了進(jìn)罐和出鐵模式：采用“5+1”出鐵模式，滿足出凈渣鐵，同時(shí)要求兩鐵口間隔時(shí)間不超過 30 min；保證每天 14 爐次鐵；爐前制定了防止跑泥、防止淺鐵口以及保證出鐵速度和時(shí)間的一系列措施；爐前推行量化管理，對打泥量、鐵口深度、出鐵時(shí)間進(jìn)行詳細(xì)記錄。鐵次控制在 14 次 /d，鐵口深度 2 400~2 800 mm，出鐵時(shí)間控制在 80~100 min，保證出鐵的均勻性，從而為保證高爐順行、降低生鐵成本提供保障。

1.4 跟蹤布袋灰的含碳量，動(dòng)態(tài)調(diào)整煤比

隨著噴煤量的提高，未燃煤粉相對增多，直接影響噴吹燃燒效果和爐缸工作狀況。相關(guān)文獻(xiàn)資料顯示布袋除塵灰中含碳量的多少從一定程度上可以反映煤粉的燃燒效率。一般情況下要求布袋灰 w（C）控制在 35%以下，若殘 C 量高，應(yīng)及時(shí)調(diào)整操作制度或適當(dāng)降低煤比。圖 1 是長鋼高爐煤比與布袋灰含量的關(guān)系情況。從折線圖上可以看出，煤比在 135 kg/t 左右時(shí)，布袋灰 w（C）基本在 35%以下^{[ 1]}，燃燒較好，隨著煤比升高，布袋灰 w（C）也逐步升高，燃料比也開始升高。

2 取得的成效

首鋼長鋼煉鐵廠立足自身原燃料情況，通過加強(qiáng)原燃料管理、優(yōu)化高爐操作、強(qiáng)化出鐵管理、跟蹤布袋灰含碳量等措施，實(shí)現(xiàn)了自 2016 年以來長周期地穩(wěn)定運(yùn)行，兩座高爐均實(shí)現(xiàn)了公司制定的安全穩(wěn)定運(yùn)行2 000 d 以上的目標(biāo)。高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中，高爐利用系數(shù)、燃料比也呈逐年進(jìn)步趨勢，同時(shí)也摸索出適合長鋼煉鐵廠目前狀況下的最佳經(jīng)濟(jì)煤比，即 135kg/t±5 kg/t。高爐具體技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)情況如表 2 所示。

3 結(jié)論

1）在長鋼目前的原燃料結(jié)構(gòu)及煤質(zhì)的情況下，最佳噴煤量范圍在 135 kg/t 左右，爐況順行，指標(biāo)最優(yōu)。

2）下一步要繼續(xù)增加煤比，在爐況穩(wěn)定運(yùn)行的情況下，密切跟蹤好布袋灰的含碳量情況，在 w（C）不超30%情況下，可分步去提升煤比，使其逐步向 140 kg/t靠攏。

參考文獻(xiàn)

[ 1] 徐紀(jì)山，王宏斌，何小平.太鋼 3 號高爐提高煤比的實(shí)踐[ J ] .煉鐵，2009，28（5）：30-32.