抓特色整合优势资源优化操作节本降耗

抓特色整合优势资源优化操作节本降耗

邵则林 方云峰

（衢州元立金属制品有限公司  浙江.衢州  324000）

摘  要：钢铁市场日趋严峻，元立公司抓特色，结合公司资源优势通过高煤比、高富氧、高顶压等操作方式，有效改善高炉经济技术指标，达到节本降耗的目的。

关键词：优化操作;技术指标;降低成本

衢州元立金属制品有限公司（以下简称元立公司）目前拥有高炉5座（450M3×2、630M3×2、1050M3），自2014年开始不断尝试摸索、总结创新。在原燃料价格呈下降趋势的情况下，元立炼铁厂充分把握自产捣固焦的特点以及富氧和设备优势，努力探寻具有元立高炉操作特色的新制度，在特色化操作中改善高炉经济技术指标的目的，煤比突破200kg/t，炉顶压力达到热压的0.63倍，吨铁氧气超过80m3，焦炭含硫从0.55%提高到1.0%，高炉指标仍维持在较好的水平。

1 优势条件

（1）自产捣固焦强度高。元立公司拥有年产能力140万吨的干熄焦化厂，属卧式液压捣固焦，最大的特点是强度高，堆比重大，同时配比中无烟煤含量比例高，但在高炉中反应速度相对偏慢，使用后顶温偏高，焦炭指标如表一：

表一：自产捣固焦的强度指标

（2）氧气价格低。富氧的经济效益通过计算大致可降低成本约0.8元/m3（见表二），所以我方高炉积极用氧，富氧率长期维持在6.5%左右，450M3的小高炉最高达到过9-10%。

表二：每1m³氧气节约成本分析

（3）设备新。2012年年初1050M3高炉投产，年中两座450M3高炉大修，2014年两座630M3高炉中修，主体设备运行状况较好。

2 高炉操作

2.1提高喷煤比

（1）改变煤种。喷煤的作用就是为了替代焦炭，用煤粉的发热值来衡量煤粉的好坏更为直接，挥发份的高低在一定程度上代表了煤粉在炉内燃烧的难易。如果挥发份的高则影响到了固定碳含量，反而就起不到应有的作用了。1050M3高炉首先试用，效果明显，如表三所示，所以元立公司果断改变思路，停止烟煤的使用改为全无烟煤喷吹。

表三：使用全无烟煤前后一个月的数据

考虑使用前后的品位提高了1%，按影响焦比2%计算，发热值的变化与消耗变化完全能对应的上，更能说明用发热值作为煤粉的衡量指标比较科学更为直观。当然，如果发热值能保证的话，挥发份肯定越高越好，有利于炉内燃烧。

（2）提高煤比。鉴于自产焦的独有特点，堆比重大、反应性低，导致燃烧带纵向高度升高，高温区变宽上移，继而炉顶温度长期偏高。提高喷吹量减少入炉的焦炭量，只要炉内不出现崩滑料就说明焦炭的骨架作用可以维持，利用煤粉易于燃烧的特点取长补短，降低自产捣固焦特有的影响，解决了长期顶温高的问题，如图一所示。

2.2 提高富氧

提高煤比之后，各高炉重除灰烧损大幅度地升高，超过了40%，分析原因可能是煤粉燃烧不完全所致，为此高炉使用富氧促使残余煤粉完全燃烧，富氧量达到80M3/t以上，重除烧损逐步降到30%以内，煤粉置换效果得到改善。高富氧后，对实际煤比高低进行比较试验，跟踪煤粉置换结果可达到95%以上，达到利用煤焦差价降低成本的目的。高富氧同时大幅度提高产量，更促使炉顶温度进一步降低。如图一所示。

2.3 提高顶压

在煤比达到200kg/t以后，630m3高炉首先出现了崩滑料的现象，而其他高炉仍比较正常，排除煤比过高的原因。考虑元立公司高炉操作固有特点即：压力高、冶强高、煤气流相对难控制。通过提高顶压，降低炉内煤气流速，稳定煤气流，逐步尝试顶压达到了热压的0.63倍，顶压提高后明显减少了高炉崩滑料的次数，煤气利用得到改善，而且高炉瓦斯灰的吹出量也降低了5-6kg/t。如图二所示

2.4 降低生矿 提高熟料率

瓦斯灰吹出量减少，炉内的粉末增加，而富氧和顶压对风量都有一定的抑制，风量萎缩影响冶强，重点工作转移到槽下筛分，特别是生矿的筛分。曾尝试过生矿和烧结矿一起混送到高架料仓，但不利于烧结的稳定，而且场地卫生很难保证。最终以提高熟料率，减少生矿入炉，提前过筛生矿，控制入炉粉末，促使炉况顺行，提高煤气利用，且熟料率提高亦可降低焦比，见图二所示。

2.5 提高炉渣碱度 保证镁铝比 降低炉温

高富氧可以提高物理热，高顶压可以抑制硅的还原，但生铁含［Si］降低到0.25%物理热仍然保证不了，通过分析总结外单位的先进经验，提高熟料率提高炉渣碱度，可以提高渣铁物理热，镁铝比维持在0.7-0.75倍可以改善炉渣流动性。炉渣碱度从1.15以下提到1.20以上，生铁含［Si］可以长期稳定在0.25%，物理热维持在1460-1470℃。如图三所示

3 调整炉料结构，节本降耗

前期高炉操作指标按原设计参数调整，自实现高煤比、高富氧、高顶压操作之后，逐步提高镁铝比和碱度，铁水质量有大幅度的提高，完全超出炼钢需求指标。经过深入分析、比较各项数据，在能量充分利用上仍有一定的空间。为此，元立公司决定提高焦炭硫负荷，焦炭含硫从0.55%逐步提高到1.05%，吨焦成本可以降低150元，高炉继续提高炉渣碱度到1.25倍，炉温适当提高，实际焦比上升8-10kg/t，一级品率仍然维持在85%，即满足炼钢需求又降低铁水成本约50元/t。

4 存在不足

（1）我厂原燃料中的Zn和K元素含量偏高，尝试了炉渣碱度提到1.3倍，但高炉不稳，限制了低硅高碱更进一步的调整。

（2）尝试用高硫的无烟煤喷吹，吨煤成本可降低70-80元，但高炉消耗上升有近20kg/t，成本反而有所上升，还需要进一步的摸索尝试。

（3）我厂炉渣Al2O3含量不高，一般在15%左右，镁铝比应该不需要这么高，而且提高烧结MgO含量对烧结成本和产质量都有一定的影响，这点还需要进一步调整摸索。

5 结语

根据自身的燃料特点和设备条件以及当地的资源优势，不断地分析总结和创新尝试，科学配置炉料结构，摸索出符合元立公司的一套特有的操作制度和管理制度，发挥出高炉最大的潜能，走出一条具有鲜明特色的高炉操作模式。元立公司高炉的优势是焦炭好、氧气便宜、设备较新。高炉操作特点是压力高、冶强高。通过一年多时间不断的汇总数据，分析结果，总结经验，大胆创新，逐步改善技术经济指标，达到节能降耗的目的，见表四。

表四：2014-2015年上半年主要生产指标

注：2015年2月10日—3月10日一座630M³高炉中修。

6 参考文献

[1] 项中庸，王筱留．高炉设计—炼铁工艺设计理论与实践（第二版）

[2] 臧向阳，焦刚．再次认识富氧对炼铁的影响．中小高炉炼铁学术年会，2009

[3] 张化义．高炉富氧炼铁前景．世界金属导报2010.12.21第010版，炼铁原料