建龙西钢6#高炉提产降耗的生产实践

于海龙

（建龙西林钢铁有限公司）

摘  要：分析综合成本，高炉操作，焦炭质量，有害元素控制及基础工作管理等方面的应对措施，结合西钢高炉不断提产并实现稳产较低消耗等的实践进行探讨。

关键词：指标  原燃料  有害元素  制度

1 前言

    建龙西钢6^#高炉由中冶京诚设计，设计炉容1260m³，有效炉容1213 m³，20个风口、2个铁口、3座顶燃式热风炉，采用皮带式上料、串罐无料钟炉顶设备。2018年6^＃炉一直受限于原料条件，操作过于谨慎，未能释放产能。炼铁厂成立提产降耗攻关小组，通过加强物料把控及工艺操作管理，高炉利用系数及技经指标均有了明显突破。

2 历史指标对比情况

    建龙西钢6^#高炉一直受限于原料条件，加之钢铁行业市场经济影响未能释放产能，2018年为结合钢铁行业发展，西钢炼铁以适应低质量原燃料，释放高产能，降低燃料消耗节约成本为目标，制定一系列攻关及管理方案，建龙西钢6^#高炉严格执行厂部方案，在原燃料未有改善的情况下，通过加强物料管理、工艺操作管理及基础工作管理，日产增加到4000吨以上，焦比降至336 kg/t.fe，燃料比下降至506 kg/t.fe左右，喷煤比从107 kg/t.fe升至142 kg/t.fe，高炉其它技术指标有均有较大进步。（见表1）

表1  6#高炉季度平均指标对比

月份指标曲线

3 原燃料结构与质量管理

3.1 强化入炉焦炭管理

    6^#高炉所用焦炭由自产加外购组成，综合反应后强度55%-57% ，供货厂家保持在4-5家左右，焦炭供应紧张时，不好的焦炭还要多一些，综合反应后强度55%左右。为避免和减少因频繁调整焦炭品种导致焦炭负荷变化，一方面运用焦炭配比调整预测模型，根据料场库存及发货量调整焦炭入炉配比，尽可能保持入炉焦炭指标稳定；另一方面细化原燃料分类管理制度，现场焦炭分垛存放、有序上料，避免混料引起入炉焦炭负荷大幅波动。

3.2烧结质量的改善

    2018年，建龙西钢两座1260m³和一座580m³高炉，所用的烧结矿全部由一台300㎡烧结机供给，为解决烧结矿供求矛盾，采用超高烧结矿碱度（2.6倍以上）、大量配用球团矿的生产组织模式。烧结矿质量差（成分波动较大，品位及碱度不稳）；球团矿供应厂家多，质量参差不齐，高炉调整铁料配比应对的次数频繁；原燃料中碱金属含量高，炉渣中镁铝比不合理，以上因素制约高炉的稳定及产能的释放。为优化铁料结构，2019年1月公司启动90㎡烧结机，烧结矿的需求量得到保障，将烧结矿碱度控制在正常范围，球比稳定，并一系列措施提高烧结矿质量，为高炉的顺行及提产创造了条件。

表3.2  不同时期烧结矿的成分对比(%)

3.3重视筛分及槽位管理

（1）原燃料中-5mm粉末入炉量增加，炉料中大粒级或小粒级比例的增加，都会使料柱孔隙度减少，料柱阻损增加，炉况顺行变差，导致焦比升高，产量降低，甚至引起炉墙结厚等。为此，加强了槽下筛分工作管理，健全完善槽下管理制度，要求槽下值班人员每两小时将清理后的筛面图片发送至微信工作群。值班副工长每天两次不定时检查。另外，对原有的焦丁筛进行改造，并调整振筛频率，使炉料粒度组成得到了改善。

（2）炉料在转运过程中因落差影响，小粒度及粉末会有所增加，特别是高炉料仓槽位过低时，会加剧物料摔打，同时仓壁附着粉末也可能随之而下。为减少粉末产生，坚持“半仓上料，满仓交班”的原则。

4 操作制度调整

4.1 送风制度的调整

（1）提高入炉风量，2018年原燃料条件比较差，操作上过于谨慎，为保风速将风口送风面积相对缩小，采用φ110mm搭配φ115mm的风口小套布局，虽保证了炉况顺行但也制约了高炉产能的释放。2018年10月份开始炼铁成立产能攻关小组，制定详细的操作方针并逐条推进，首先在风量的选择上，技术小组解放思想，结合炉料结构和已制定的操作方针，将风口小套全部改回φ115mm，即在保证风速的前提下提高了入炉风量又达到了风口圆周工作均匀的目的，从而达到活跃炉缸为炉况长期稳定顺行保驾护航。目前6#高炉平均入炉风量已由之前2800 m³/min提高至3080 m³/min。

4.2 布料制度的调整

6^#高炉由于长期受焦炭质量波动大及配用高碱度烧结矿，入炉铁料品位低，高炉渣比偏高的困扰，一直采用单环布料发展两道气流的操作，虽保证了炉况顺行，但却牺牲了燃料比从而导致成本升高。2019年公司启动了90 ㎡烧结机，烧结产能与高炉产能匹配，烧结矿碱度降到合理范围，高炉布料由之前的单环布料改为焦4矿3的多环布料方式，采取中心为主边缘为辅的多环布料制度理念，改多环布料后高炉消耗明显下降。随着高炉冶强的提高，如果矿批小、小时料速高，则上料系统压力过大，高炉易亏料线，技术小组逐步摸索提高矿批，现矿批已提至39.5t/批，在原燃料条件改善的同时向大矿批发展，同时大矿批也提高了煤气利用从而达到将消耗的目的。利用每次休风检修机会进行布料测试，掌握静态布料数据，通过布料矩阵的优化，6^#高炉达到了气流稳定可控的程度，煤气利用率维持在45%～46%之间，促进了高炉的降耗提产。

表4 高炉布料调整表

4.3 热制度和造渣制度的调整

炉缸的活跃性管理是保证高炉长期稳定顺行的基础，热制度和造渣制度的合理决定了炉缸工作状态，技术小组根据制定的提产降耗方针，把生铁含[Si]及铁水物理热作为炉缸热制度的标志。生铁含硅控制在0.3%-0.45%，物理热必须大于1440℃，严格控制高[Si]和低物理热的出现，保证铁水物理热充足。 在保证生铁含硫合格的情况下，管控炉渣镁铝比指标，长期维持低二元碱度操作。终渣二元碱度严格控制在1.05左右，以达到长期自循环洗炉的目的。

4.4实施高富氧大喷煤

6^#炉受焦炭质量波动大及喷吹压力限制，煤量使用长期处于较低水平，通过稳定入炉焦炭比例，改造喷吹氮气管线，高炉煤比由110kg/t逐步提高至150kg/t。煤量提高的同时采取高富氧操作，即保证了理论燃烧温度充足，又提高了煤气利用率，降低消耗。富氧率由不足2%提高至4%。喷煤比与富氧率的提高对高炉提产起到了关键的作用。

5 有害元素控制

炉料中碱金属、铅、锌等有害元素对于炉况顺行及高炉寿命均有危害。针对6^#高炉部分风口中套上翘、直吹管跑风严重，初始煤气流角度改变，影响炉缸工作状态的现状。攻关小组从源头抓起、过程把控、调整已上翘的风口中套的三步措施，最大限度的降低碱金属对高炉的影响。

表5.1 物料配量及成分

表5.2 碱负荷

（1）管控后有害因素入炉负荷，从源头抓起：对进厂原燃料化验分析进行掌控，根据有害元素摄入量调整配比。对入炉料每周进行全分析，掌握入炉实际有害因素负荷。高炉瓦斯灰外卖提锌，杜绝烧结配用高炉箱体瓦斯灰。

表5.3 管控后物料配量及碱锌负荷

（2）过程把控：对瓦斯灰及炉渣每天做分析，把控高炉排碱能力。采用中心加焦，保证中心煤气流通畅，提高煤气带走锌能力，保证高炉物理热，降低炉渣碱度，提高炉渣排碱能力。

（3）定期检修更换风口，校正初始煤气流。由于碱金属和锌的循环富集导致风口中套频繁上翘，原本采用斜5度的风口小套，由于风口中套的上翘，失去了斜小套的作用，将初始气流角度向上，且圆周方向上翘角度均有不同，导致各风口回旋区不均匀，上翘严重的影响直吹管与风口小套小球面的接触，导致生产过程中直吹管跑风严重，风口平台煤气量增加，人员达不到安全作业环境，必须调整膨胀节位移来处理，甚至影响直吹管窥视孔观察煤粉喷吹情况，有的角度变化较大造成煤枪磨损风口小套，各别风口不得不停止喷煤，造成圆周方向喷吹量不均，圆周方向热制度失衡，严重影响炉缸工作状态，易产生局部边缘煤气流，影响炉况顺行。

    技术小组针对此现象制定了详细的方案，定期对风口中套上翘情况进行测量，对测量数据进行统计，利用每次检修机会对上翘严重的风口中套进行调整，修正送风装置角度，通过对风口中小套的定期修正、保证了煤枪均匀使用，稳定了炉缸初始煤气流分布，保证炉缸圆周工作均匀。

6 强化炉前与设备管理

6.1 加强炉前作业管理

    随着高炉强化冶炼，产量大幅提高，常有出不净渣铁、未净上炮现象，对炉内强化冶炼带来很大影响。为保证能够及时出净渣铁，技术小组对加强炉前作业管理提出以下几点具体措施：

（1）缩短出铁间隔时间。随着产量提升，出铁间隔时间要求由原来35-40min改为20min之内打开铁口且尽量争取缩短出铁时间。

（2）控制好铁口孔道。根据下料速度及罐容，铁水流速不低于3t/min。

（3）要求耐火材料厂家提升炮泥质量。目前常有断铁口、铁口难开烧铁口及开二次情况。为此勤与炮泥厂家沟通改进炮泥质量。

通过以上几个方面，炉前连续出不净渣铁的局面有所缓解，为炉内继续强化冶炼提供了保证。

6.2 提高设备管理水平

    休风率和慢风率对炉况顺行和强化冶炼影响重大，设备安全稳定运行是高炉保持高强度冶炼的前提，因此加强设备点检和维护工作至关重要。为提高设备管理能力，重点对以下几个方面提高了管理力度。

（1）大力推进“操检合一”工作，通过岗位员工加强对设备点检，消除设备隐患；

（2）煤枪枪道改造。由于煤枪枪道设计缺陷，喷吹煤粉常有扫风口导致风口破损事故，技术小组经过论证后将直吹管插枪孔角度调整，由原有12°改为9.8°，有效的改善煤抢扫坏风口小套事故。

（3）推行设备周期寿命管理。严格记录送风装置及煤枪的使用周期和安装日期，对到寿的送风装置利用检修机会全部更换，避免高炉临时休风

通过以上几个方面，减少高炉非计划休风的时间，为连续创高产创造条件。

表6月生产情况

6.3 基础工作管理

（1）加强日常基础工作的管理，细化班报、日常交接班及技能培训的工作，提高技术人员的日常数据积累和业务水平。

（2）制定合理的点检制度，确保了高炉日常生产需求，制定了包机制度，生产和检修同步巡检记录，有效的降低设备故障率。

（3）制订作业区全覆盖隐患检查表，达到有隐必改，改后效果对比，健全岗位安全操作规程，每班一考，全员掌握，制订检修项目实施方案，每次检修进行作业人员培训，使检修在安全的前提下，最短时间完成。

7 结语

    通过以上强化措施，炉况保持了稳定顺行，产量及指标均取得了明显进步。其中2019年3月份平均日产量4008.6t，焦比338.28kg/t.fe，煤比141.82kg/t.fe，燃料比509.81kg/t。

（1）精料是高炉强化冶炼的基础，6^#高炉通过加强原燃料管理，基本能满足强化冶炼的要求。

（2）提高富氧率、煤比、多环布料、提高煤气利用率是高炉提高产量的关键手段。

（3）炉前及时出净渣铁是高炉保持高强度冶炼的重要前提，强化炉前作业管理尤为重要。

（4）物料中有害元素的处理确保了炉况的长期稳定顺行。

（5）休风率是制约高炉连续生产的重要环节，通过点检制度和检修质量的提升，对制约生产的环节进行改造，有效的降低了高炉休风率，是高炉高产稳产的重要保障。

（6）高炉提产降耗工作属于一项系统工程，环环相扣，密不可分。加强日常管理，保证炉缸长期活跃性是关键。