安鋼煉鐵低成本運(yùn)行實(shí)踐

安鋼煉鐵低成本運(yùn)行實(shí)踐來源：本站作者：匿名發(fā)布：2010-3-31修改：2010-3-31隸屬：考察學(xué)習(xí)點(diǎn)擊：50周文剛，蘇永洪，張書帥(安陽鋼鐵集團(tuán)有限責(zé)任公司煉鐵廠，河南安陽455004)摘要：隨著公司低成本運(yùn)行的要求，安鋼煉鐵廠采取了一系列降低成本的措施：抓好煉鐵精料工作，加強(qiáng)原燃料管理，包括優(yōu)化燒結(jié)混勻礦配比結(jié)構(gòu)、優(yōu)化焦化配煤結(jié)構(gòu)、優(yōu)化高爐用礦配比結(jié)構(gòu)，并采取了一系列優(yōu)化原燃料冶金性能的措施，強(qiáng)化高爐冶煉，提高管理水平，使煉鐵成本得到大幅度降低。關(guān)鍵詞：低成本；爐料優(yōu)化；技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)；管理安鋼煉鐵現(xiàn)有5350 m3、2450 m3、2 200 m3、2 800 m3共9座高爐，年產(chǎn)生鐵能力600多萬t，2008年鋼鐵市場跌宕起伏，復(fù)雜多變，上半年資源緊缺，采購困難，價格飛漲；下半年風(fēng)云突變，受國際金融危機(jī)影響，下游鋼材需求量銳減，產(chǎn)品積壓嚴(yán)重，價格大幅度回落，市場變化之快，程度之劇，史上少見。鋼鐵產(chǎn)能過剩矛盾凸顯，鋼鐵企業(yè)被迫限產(chǎn)、停產(chǎn)，為了在激烈的競爭中取得生機(jī)，提高企業(yè)的競爭力，安鋼煉鐵采取了一系列降本增效的措施。1優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)在煉鐵成本的構(gòu)成中，原燃料費(fèi)用占80以上，煉鐵要降成本必然要通過調(diào)整配比結(jié)構(gòu)降低原燃料費(fèi)用，一般價格低的原燃料品質(zhì)和冶金性能較差，因此，在一定條件下原燃料費(fèi)用越低意味著高爐精料水平越差。而精料是高爐煉鐵的基礎(chǔ)，對高爐的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要的影響。生產(chǎn)中常用“七分原料、三分操作”或“四分原料、三分設(shè)備、三分操作”說明精料在煉鐵生產(chǎn)中的重要性1，這就出現(xiàn)了一對矛盾，要降低原燃料費(fèi)用就會降低精料水平，勢必影響高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，實(shí)際生產(chǎn)中必須處理好這對矛盾，通過合理調(diào)整配煤結(jié)構(gòu)、燒結(jié)勻礦配比和燒結(jié)礦堿度，高爐配加不同種類的球團(tuán)礦和塊礦，實(shí)現(xiàn)低成本下的精料方針，使入爐礦石的軟融及熔滴特性合適，從而保證高爐軟融區(qū)的透氣性，保持高爐爐況穩(wěn)定順行，獲得良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)煉鐵的低成本運(yùn)行。11燒結(jié)礦配料結(jié)構(gòu)優(yōu)化通過燒結(jié)杯試驗(yàn)，測定不同配礦方案的燒結(jié)生產(chǎn)率和成品礦強(qiáng)度，檢驗(yàn)配礦方案的準(zhǔn)確性，進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整和修改，達(dá)到優(yōu)化配礦的目標(biāo)。在保證燒結(jié)礦質(zhì)量滿足高爐正常生產(chǎn)情況下，燒結(jié)配料中降低價格較高的精礦配比，增加價格相對較低的進(jìn)口粉礦的比例，是有效地降低燒結(jié)成本的措施。燒結(jié)配料進(jìn)口粉礦比例提高，特別是低價位澳大利亞褐鐵揚(yáng)迪礦粉逐步提高，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)礦配料結(jié)構(gòu)(表1)低成本運(yùn)行的新突破。12焦炭配煤結(jié)構(gòu)優(yōu)化針對安鋼情況，煉焦用煤各煤種價格由高到低的順序是：焦煤、肥煤、13焦煤、瘦煤。焦煤和肥煤屬強(qiáng)黏結(jié)性煤，資源量有限，所以焦煤和肥煤的價格最高，13焦煤和瘦煤則相對便宜。要降低配煤成本，就要著力降低強(qiáng)黏結(jié)性的焦煤和肥煤在配合煤中的比例，增加瘦煤和13焦煤的比例。焦炭配煤結(jié)構(gòu)在穩(wěn)定焦炭質(zhì)量的前提下不斷創(chuàng)新，質(zhì)優(yōu)價高的主焦煤、肥煤的配入比例的降低量和價格最低的瘦煤配入比例的增加量均實(shí)現(xiàn)了歷史新突破，使焦化配煤的成本得到了有效的控制(表2)。 13高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化高爐爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，是技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上的綜合體現(xiàn)，必須根據(jù)高爐所在地區(qū)的資源條件和技術(shù)、經(jīng)濟(jì)環(huán)境等情況確定。長期以來，安鋼煉鐵高爐形成了高堿度燒結(jié)礦+酸性球團(tuán)礦+塊礦的爐料結(jié)構(gòu)模式，其中燒結(jié)礦全部為自產(chǎn)，球團(tuán)礦除一部分為水冶豎爐生產(chǎn)外，其余為外購，塊礦包括海南塊礦和進(jìn)口塊礦均為外購。面對嚴(yán)峻的鋼鐵市場形勢，煉鐵要想獲取經(jīng)濟(jì)效益，就要優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)，降低生產(chǎn)成本，實(shí)行低成本下的精料方針，就是在兼顧入爐原料冶金性能的同時，降低入爐原料成本。安鋼通過對各種爐料結(jié)構(gòu)進(jìn)行熔滴性能試驗(yàn)，從而為各種爐料的合理配用提供科學(xué)依據(jù)。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，增加燒結(jié)礦比例是降低生鐵成本最有效的途徑。煉鐵在保證爐料結(jié)構(gòu)能滿足高爐穩(wěn)定順行的前提下，適當(dāng)調(diào)整燒結(jié)礦堿度，爐料中增加低價格自產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦配比，減少價格昂貴的球團(tuán)礦的配比，用低價格海南塊礦和進(jìn)口塊礦替代部分球團(tuán)礦，至12月底甚至部分高爐取消使用球團(tuán)礦，大幅度降低了爐料結(jié)構(gòu)成本(表3)。 14積極采取各種提高爐料冶金性能的措施 為降低燒結(jié)礦低溫還原粉化率，采用了噴灑CaCl2溶液工藝，燒結(jié)礦經(jīng)噴液處理后，CaCl2溶液粘附在燒結(jié)礦表面或充填于微觀孔隙之中，使燒結(jié)礦的晶問裂紋被覆蓋，微孔表面形成一層網(wǎng)狀屏蔽膜，在高爐上部塊狀帶阻止了氣相還原劑(CO、H2)向礦石表面和內(nèi)部擴(kuò)散，減緩了燒結(jié)礦在400600的還原速度，低溫還原粉化得到有效抑制，料柱透氣性得到明顯改善。高爐爐況穩(wěn)定性增強(qiáng)，煤氣利用改善，有利于增產(chǎn)降焦。統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明，燒結(jié)礦的低溫還原粉化率每降低5，高爐煤氣利用率CO提高05，產(chǎn)量提高15，焦比降低155。以安鋼6號450m3高爐為例，噴灑后高爐平均增產(chǎn)40td，入爐焦比降低50kgt，平均每小時增加風(fēng)量1 000m3，CO利用率提高023。為降低焦炭反應(yīng)性，提高焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度，采用了焦炭噴灑ZBS溶液的工藝，對減少焦炭爐內(nèi)粉化，穩(wěn)定高爐內(nèi)焦炭的骨架作用起到良好的作用。為穩(wěn)定焦炭水分，大高爐采用中子測水儀，能隨機(jī)足量補(bǔ)充焦炭，穩(wěn)定了熱制度，減少了爐溫波動，促進(jìn)了爐況順行。2采取優(yōu)化高爐經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的一系列措施煉鐵廠采取了一系列優(yōu)化高爐經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的措施，在低成本下加強(qiáng)原燃料的精料工作，保持了原燃料質(zhì)量的穩(wěn)定，特別加強(qiáng)了對原燃料的篩分工作，因?yàn)槿绻Y分不好，其中的粉末容易在塊狀帶堵塞料柱空隙，使阻損增加，大量不合格碎焦在軟熔帶會影響焦窗的透氣性，進(jìn)入爐缸又影響爐缸死料柱的透氣、透液性，使煤氣初始分布紊亂，破壞高爐的穩(wěn)定順行。通過向燒結(jié)中配加焦丁，使寶貴的焦炭資源得到了充分的利用的同時，改善了燒結(jié)礦層的透氣性，降低了焦比。在穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)上，各高爐以提高噴煤比為突破口，提高富氧率，使用全風(fēng)溫操作，提高爐頂壓力，積極推行低硅鐵冶煉技術(shù)，嚴(yán)格控制生鐵含硅量，努力提高均衡出鐵率，保持了高爐的長期穩(wěn)定順行。21富氧大噴煤高爐風(fēng)口噴吹煤粉，一方面以資源豐富的非煉焦煤代替了高爐中部分焦炭，不僅緩解了煉焦煤資源短缺的問題，而且減少了焦炭冶煉過程對環(huán)境的污染，另一方面，高煤比操作以煤代替焦炭降低了噸鐵成本，實(shí)現(xiàn)高爐煉鐵的低成本運(yùn)行2。特別是7號450m3高爐9、10月份煤比穩(wěn)定在180kgt以上，焦比有了大幅度降低，11月份焦比達(dá)到344 kgt，創(chuàng)歷史最好水平。全廠以7號高爐為標(biāo)桿，加強(qiáng)噴煤工作，煤比有了大幅度提高，兩個大高爐的焦比、煤比也有了新的突破，9月份9號高爐的煤比139kgt，焦比達(dá)到350kgt，11月份8號、9號高爐焦比分別達(dá)到367、349 kgt，均創(chuàng)歷史最好水平(表4)。富氧和噴煤相結(jié)合是高爐增產(chǎn)節(jié)焦最有效的辦法，提高富氧率是提高煤比最有效的措施之一，因?yàn)閲娒汉透谎鯇Ω郀t冶煉過程大部分參數(shù)的影響是相反的，富氧提高了鼓風(fēng)中的含氧濃度，加速煤粉在風(fēng)口前燃燒，提高了燃燒率，另外，富氧能維持較高的理論燃燒溫度，富氧1，溫度提高4550，以彌補(bǔ)風(fēng)口前煤粉吸熱裂解所消耗的熱量。 22充分利用高風(fēng)溫?zé)犸L(fēng)爐提供的熱風(fēng)是高爐冶煉的基礎(chǔ)，提供的熱量大約占高爐熱收入的1520，高風(fēng)溫操作，主要是增加下部熱量，提高能源利用率，改善煤粉在風(fēng)口前的燃燒狀態(tài)，是降低焦比和強(qiáng)化冶煉的有效措施，風(fēng)溫在9501 350時，每提高100風(fēng)溫可降低焦比820 kgt，增產(chǎn)23。為取得高風(fēng)溫采取了一系列措施：使用富化煤氣，即在高爐煤氣中配加一定量的焦?fàn)t煤氣提高煤氣熱值，以提高煤氣的理論燃燒溫度。預(yù)熱助燃空氣和煤氣，適當(dāng)提高廢氣溫度。安鋼350、450 m3高爐風(fēng)溫平均達(dá)到了1 050，2 200、2 800m3高爐風(fēng)溫平均達(dá)到了1 130，正常生產(chǎn)情況下，要求高爐采用全風(fēng)溫操作，在爐溫有波動情況下，以噴煤量做調(diào)節(jié)，避免風(fēng)溫大起大落，以更好更經(jīng)濟(jì)的方式調(diào)節(jié)爐溫。23提高爐頂壓力一般來說，爐頂壓力每提高1，可提高冶煉強(qiáng)度2左右，同時頂壓的提高也相應(yīng)增加了風(fēng)量，延長了煤氣在爐內(nèi)的停留時間，改善了煤氣利用，促進(jìn)了間接還原，有利于高爐的穩(wěn)定順行。安鋼350m3高爐頂壓達(dá)到7080kPa，450m3高爐頂壓達(dá)到110120 kPa，2 000 m3級高爐頂壓達(dá)到190200kPa，并在兩座大高爐采用了TRT爐頂余壓發(fā)電技術(shù)，使?fàn)t頂壓力得到了有效的利用。另外，高壓操作有利于低硅鐵的冶煉。24實(shí)施低硅冶煉高爐在穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)上降低生鐵含硅量，有利于實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)節(jié)能優(yōu)質(zhì)的目標(biāo)。高風(fēng)溫、高頂壓、富氧噴煤為冶煉低硅鐵創(chuàng)造了條件。對煉鐵而言，生鐵含硅量降低1，產(chǎn)量提高56，焦比下降4050 kgt。高爐冶煉過程中，降硅是一項(xiàng)重大節(jié)能增產(chǎn)措施，生鐵含硅量的降低不僅可降低焦比和提高產(chǎn)量也可促使煉鋼實(shí)行無渣或少渣冶煉，縮短冶煉周期，降低能耗和材料費(fèi)用3(表5)。(未列出的高爐限產(chǎn)停爐中)。 3提高管理水平 煉鐵廠結(jié)合爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整通過提高內(nèi)部管理水平，加強(qiáng)爐前出鐵管理，規(guī)范爐內(nèi)操作，加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢維護(hù)和冷卻制度管理，提高設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)率，高爐生產(chǎn)得到了最大程度的穩(wěn)定順行，使煉鐵成本大幅度降低(表6)。 31加強(qiáng)爐前管理爐前渣鐵處理的好壞，將直接影響爐內(nèi)的穩(wěn)定，為了使?fàn)t前工作適應(yīng)高爐強(qiáng)化冶煉的需要，推行了爐前出鐵確認(rèn)制，對鐵口的維護(hù)，鐵口的深度，打泥量的控制，鉆頭的使用，出鐵正點(diǎn)率，渣鐵溝的護(hù)理以及渣鐵罐的裝載進(jìn)行了嚴(yán)格管理，使?fàn)t前指標(biāo)得到明顯提高，基本消除了減風(fēng)堵口現(xiàn)象，隨著冶煉強(qiáng)度和煤比的提高，350、450m3高爐鐵次由每天15次增加到17次，出渣鐵前憋風(fēng)現(xiàn)象明顯減少，透氣性明顯改善，為爐內(nèi)強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造了條件。32規(guī)范爐內(nèi)操作煉鐵廠針對各高爐實(shí)際爐型特點(diǎn)，制定出適應(yīng)每個高爐的合理的爐內(nèi)操作方針，統(tǒng)一三班思想，實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化操作，要求各班重視原燃料理化性能的變化，針對相應(yīng)變化做出及時調(diào)整，大大減少了工藝事故的發(fā)生。煉鐵廠定期對所有高爐工長進(jìn)行理論知識和實(shí)際操作知識培訓(xùn)，提高了高爐工長的操作水平和業(yè)務(wù)能力，為操作好高爐打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。33強(qiáng)化設(shè)備管理為降低設(shè)備故障，加強(qiáng)崗位的設(shè)備管理，各崗位制定了詳細(xì)的設(shè)備點(diǎn)檢措施，每班嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)備點(diǎn)檢工作，認(rèn)真記錄設(shè)備運(yùn)行磨損情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理，提高崗位工設(shè)備故障處理能力，并制定嚴(yán)密檢修計劃，確保檢修質(zhì)量，達(dá)到了故障發(fā)現(xiàn)早，處理時間短，生產(chǎn)損失小的效果4。高爐設(shè)備的長期穩(wěn)定運(yùn)行，減少了設(shè)備原因引起的慢風(fēng)和休風(fēng)，為高爐的長期穩(wěn)定順行提供了強(qiáng)有力的保障。34加強(qiáng)冷卻制度管理冷卻制度調(diào)節(jié)主要是監(jiān)控爐身中下部至爐腹部位冷卻壁水溫差及熱電偶溫度變化，根據(jù)變化情況及時調(diào)整水量和水壓，保持合理的操作爐型，隨著冶煉強(qiáng)度的提高，各高爐對冷卻制度做出了相應(yīng)的調(diào)整，使渣皮更加穩(wěn)定，有利于保護(hù)冷卻壁，保證了高強(qiáng)度冶煉的順利進(jìn)行，延長了高爐壽命。4結(jié)語綜上所述，安鋼煉鐵通過采取一系列技術(shù)措施，包括調(diào)整燒結(jié)礦配礦、焦炭配煤、煉鐵爐料結(jié)構(gòu)配比，加強(qiáng)原燃料篩分整粒，做好煉鐵精料工作，并采取了一系列優(yōu)化原燃料冶金性能的措施，如焦炭噴灑ZBS溶液、燒結(jié)礦