抓特色整合優勢資源優化操作節本降耗

邵則林 方云峰

（衢州元立金屬制品有限公司  浙江.衢州  324000）

摘  要：鋼鐵市場日趨嚴峻，元立公司抓特色，結合公司資源優勢通過高煤比、高富氧、高頂壓等操作方式，有效改善高爐經濟技術指標，達到節本降耗的目的。

關鍵詞：優化操作;技術指標;降低成本

衢州元立金屬制品有限公司（以下簡稱元立公司）目前擁有高爐5座（450M3×2、630M3×2、1050M3），自2014年開始不斷嘗試摸索、總結創新。在原燃料價格呈下降趨勢的情況下，元立煉鐵廠充分把握自產搗固焦的特點以及富氧和設備優勢，努力探尋具有元立高爐操作特色的新制度，在特色化操作中改善高爐經濟技術指標的目的，煤比突破200kg/t，爐頂壓力達到熱壓的0.63倍，噸鐵氧氣超過80m3，焦炭含硫從0.55%提高到1.0%，高爐指標仍維持在較好的水平。

1 優勢條件

（1）自產搗固焦強度高。元立公司擁有年產能力140萬噸的干熄焦化廠，屬臥式液壓搗固焦，最大的特點是強度高，堆比重大，同時配比中無煙煤含量比例高，但在高爐中反應速度相對偏慢，使用后頂溫偏高，焦炭指標如表一：

表一：自產搗固焦的強度指標

（2）氧氣價格低。富氧的經濟效益通過計算大致可降低成本約0.8元/m3（見表二），所以我方高爐積極用氧，富氧率長期維持在6.5%左右，450M3的小高爐最高達到過9-10%。

表二：每1m³氧氣節約成本分析

（3）設備新。2012年年初1050M3高爐投產，年中兩座450M3高爐大修，2014年兩座630M3高爐中修，主體設備運行狀況較好。

2 高爐操作

2.1提高噴煤比

（1）改變煤種。噴煤的作用就是為了替代焦炭，用煤粉的發熱值來衡量煤粉的好壞更為直接，揮發份的高低在一定程度上代表了煤粉在爐內燃燒的難易。如果揮發份的高則影響到了固定碳含量，反而就起不到應有的作用了。1050M3高爐首先試用，效果明顯，如表三所示，所以元立公司果斷改變思路，停止煙煤的使用改為全無煙煤噴吹。

表三：使用全無煙煤前后一個月的數據

考慮使用前后的品位提高了1%，按影響焦比2%計算，發熱值的變化與消耗變化完全能對應的上，更能說明用發熱值作為煤粉的衡量指標比較科學更為直觀。當然，如果發熱值能保證的話，揮發份肯定越高越好，有利于爐內燃燒。

（2）提高煤比。鑒于自產焦的獨有特點，堆比重大、反應性低，導致燃燒帶縱向高度升高，高溫區變寬上移，繼而爐頂溫度長期偏高。提高噴吹量減少入爐的焦炭量，只要爐內不出現崩滑料就說明焦炭的骨架作用可以維持，利用煤粉易于燃燒的特點取長補短，降低自產搗固焦特有的影響，解決了長期頂溫高的問題，如圖一所示。

2.2 提高富氧

提高煤比之后，各高爐重除灰燒損大幅度地升高，超過了40%，分析原因可能是煤粉燃燒不完全所致，為此高爐使用富氧促使殘余煤粉完全燃燒，富氧量達到80M3/t以上，重除燒損逐步降到30%以內，煤粉置換效果得到改善。高富氧后，對實際煤比高低進行比較試驗，跟蹤煤粉置換結果可達到95%以上，達到利用煤焦差價降低成本的目的。高富氧同時大幅度提高產量，更促使爐頂溫度進一步降低。如圖一所示。

2.3 提高頂壓

在煤比達到200kg/t以后，630m3高爐首先出現了崩滑料的現象，而其他高爐仍比較正常，排除煤比過高的原因。考慮元立公司高爐操作固有特點即：壓力高、冶強高、煤氣流相對難控制。通過提高頂壓，降低爐內煤氣流速，穩定煤氣流，逐步嘗試頂壓達到了熱壓的0.63倍，頂壓提高后明顯減少了高爐崩滑料的次數，煤氣利用得到改善，而且高爐瓦斯灰的吹出量也降低了5-6kg/t。如圖二所示

2.4 降低生礦 提高熟料率

瓦斯灰吹出量減少，爐內的粉末增加，而富氧和頂壓對風量都有一定的抑制，風量萎縮影響冶強，重點工作轉移到槽下篩分，特別是生礦的篩分。曾嘗試過生礦和燒結礦一起混送到高架料倉，但不利于燒結的穩定，而且場地衛生很難保證。最終以提高熟料率，減少生礦入爐，提前過篩生礦，控制入爐粉末，促使爐況順行，提高煤氣利用，且熟料率提高亦可降低焦比，見圖二所示。

2.5 提高爐渣堿度 保證鎂鋁比 降低爐溫

高富氧可以提高物理熱，高頂壓可以抑制硅的還原，但生鐵含［Si］降低到0.25%物理熱仍然保證不了，通過分析總結外單位的先進經驗，提高熟料率提高爐渣堿度，可以提高渣鐵物理熱，鎂鋁比維持在0.7-0.75倍可以改善爐渣流動性。爐渣堿度從1.15以下提到1.20以上，生鐵含［Si］可以長期穩定在0.25%，物理熱維持在1460-1470℃。如圖三所示

3 調整爐料結構，節本降耗

前期高爐操作指標按原設計參數調整，自實現高煤比、高富氧、高頂壓操作之后，逐步提高鎂鋁比和堿度，鐵水質量有大幅度的提高，完全超出煉鋼需求指標。經過深入分析、比較各項數據，在能量充分利用上仍有一定的空間。為此，元立公司決定提高焦炭硫負荷，焦炭含硫從0.55%逐步提高到1.05%，噸焦成本可以降低150元，高爐繼續提高爐渣堿度到1.25倍，爐溫適當提高，實際焦比上升8-10kg/t，一級品率仍然維持在85%，即滿足煉鋼需求又降低鐵水成本約50元/t。

4 存在不足

（1）我廠原燃料中的Zn和K元素含量偏高，嘗試了爐渣堿度提到1.3倍，但高爐不穩，限制了低硅高堿更進一步的調整。

（2）嘗試用高硫的無煙煤噴吹，噸煤成本可降低70-80元，但高爐消耗上升有近20kg/t，成本反而有所上升，還需要進一步的摸索嘗試。

（3）我廠爐渣Al2O3含量不高，一般在15%左右，鎂鋁比應該不需要這么高，而且提高燒結MgO含量對燒結成本和產質量都有一定的影響，這點還需要進一步調整摸索。

5 結語

根據自身的燃料特點和設備條件以及當地的資源優勢，不斷地分析總結和創新嘗試，科學配置爐料結構，摸索出符合元立公司的一套特有的操作制度和管理制度，發揮出高爐最大的潛能，走出一條具有鮮明特色的高爐操作模式。元立公司高爐的優勢是焦炭好、氧氣便宜、設備較新。高爐操作特點是壓力高、冶強高。通過一年多時間不斷的匯總數據，分析結果，總結經驗，大膽創新，逐步改善技術經濟指標，達到節能降耗的目的，見表四。

表四：2014-2015年上半年主要生產指標

注：2015年2月10日—3月10日一座630M³高爐中修。

6 參考文獻

[1] 項中庸，王筱留．高爐設計—煉鐵工藝設計理論與實踐（第二版）

[2] 臧向陽，焦剛．再次認識富氧對煉鐵的影響．中小高爐煉鐵學術年會，2009

[3] 張化義．高爐富氧煉鐵前景．世界金屬導報2010.12.21第010版，煉鐵原料