邯寶一高爐降本增效的限制性因素分析

程海龍  梁紅星

（河鋼集團(tuán)邯鋼邯寶公司煉鐵廠）

摘  要：本文主要總結(jié)了一高爐降本增效的措施，同時分析了一高爐進(jìn)一步降低冶煉成本所面臨的困難并提出了一些建議。

關(guān)鍵詞：高爐；降本增效；低硅冶煉

邯寶一高爐是邯鋼的第一座3200m3高爐，采用了銅冷卻壁、薄壁爐襯、炭磚一陶瓷杯復(fù)合爐底、聯(lián)合軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)、并罐無料鐘爐頂?shù)纫幌盗邢冗M(jìn)、成熟的工藝。2008年4月開爐后，一高爐采取了一系列的降本增效措施，取得了較好的成果，但是，面對當(dāng)前依舊嚴(yán)峻的行業(yè)形勢，一高爐進(jìn)一步降本增效卻面臨著巨大困難。

1 高爐目前采取的降本增效措施

1.1 降低原燃料成本

1.1.1 優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)

為了降低生鐵成本，1#高爐在不影響高爐順行的情況下，根據(jù)原料價格實(shí)時調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)，使入爐原料成本達(dá)最優(yōu)化。就近期而言，一高爐所用的原料中，燒結(jié)礦相對比較便宜，澳礦居中，球團(tuán)較貴，所以一高爐目前爭取的爐料結(jié)構(gòu)就是80%的燒結(jié)礦+20%的澳礦，力爭去掉價格最貴的球團(tuán)礦。表1為一高爐2016年前半年的爐料結(jié)構(gòu)情況。

表1  一高爐2016年前半年的爐料結(jié)構(gòu)情況



如將焦炭篩的篩孔由原來的28mm降到25mm，焦丁篩孔由原來的12mm降到10mm等；另一方面，加強(qiáng)點(diǎn)檢，確保篩子完整，由原料組對槽下返料粒度進(jìn)行抽查，并制定了相關(guān)考核規(guī)定。

1.2 優(yōu)化操作制度，推行低燃料比操作

1.2.1 優(yōu)化上下部調(diào)劑，提高煤氣利用率

煤氣利用率每提高一個百分點(diǎn)，可降低焦比20~25kg/t，可見提高煤氣率用率，能明顯降低燃料比，降低生鐵成本。一高爐從2009年11月份開始，去掉中心焦，開始嘗試采用平臺加漏斗的布料形式，礦石平臺控制在爐喉半徑的1/3左右，焦平臺控制在2米左右，稍寬于礦平臺，日常根據(jù)爐況變化隨時調(diào)整兩平臺的大小，以形成中心有力，邊緣適當(dāng)發(fā)展的煤氣流。經(jīng)過不斷的嘗試摸索，一高爐料制基本成熟，目前基本布料矩陣是矩陣CO，料線是1.4米，布料角度是43.5，41.5，39，36.5，34，30.5；下部主要使用643/130（長度為643mm，直徑為130mm）的風(fēng)口為主，根據(jù)邊緣氣流情況，少量使用643/120或者663/130的風(fēng)口，使鼓風(fēng)動能維持在14000kg·m/s；通過這樣的上下部調(diào)劑，使煤氣利用率保持在50%以上。

1.2.2 低硅冶煉

實(shí)踐表明[Si]下降1%，焦比降低4kg/t，因此降低[Si]可以有效的降低燃料比。如圖1所示，一高爐日常操作中[Si]控制在0.3%-0.4%之間，為降低燃料比做出了突出貢獻(xiàn)。但眾所周知降低鐵水[Si]含量與鐵水物理熱在一定程度上相矛盾，為保持鐵水有充足的熱量，保證渣鐵的流動性，高爐采取適當(dāng)提高爐渣堿度到1.20-1.28，并制定嚴(yán)格的熱制度，日常要求鐵水溫度控制在1510±10℃，當(dāng)連續(xù)兩個鐵次鐵水溫度低于1500℃時，必須積極采取提爐溫措施，嚴(yán)禁鐵水熱量低于1490℃的情況出現(xiàn)。



圖1  一高爐近期硅素與堿度情況

1.2.3  穩(wěn)定邊緣，降低水溫差

邊緣氣流過分發(fā)展，會增加熱流強(qiáng)度，增加熱量散失，引起燃料比升高；另一方面，熱流強(qiáng)度增加后，冷卻強(qiáng)度就需相應(yīng)提高，增加軟水流量，造成噸鐵動能成本升高。一高爐通過上下部調(diào)劑，將冷卻壁水溫差控制在2.0℃左右，使燃料比降低。

1.3  延長定修周期，降低休風(fēng)率

為了降低高爐設(shè)備檢修成本，一高爐將休風(fēng)周期由原來的90天提高到了現(xiàn)在的120-150天，提高了設(shè)備使用周期，減少備件存儲等費(fèi)用。

2 一高爐進(jìn)一步降本增效面臨的困難

2.1 原燃料質(zhì)量不穩(wěn)定

精料是現(xiàn)代大高爐強(qiáng)化冶煉、提高各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)，隨著鐵前成本的壓縮，原燃料質(zhì)量的不斷下降，高爐壓差逐漸升，順行受到嚴(yán)重威脅。首先，西區(qū)焦化產(chǎn)能不足，一高爐需要陪吃大量外購焦，且由于焦化干焦系統(tǒng)事故較多，經(jīng)常產(chǎn)出數(shù)量變化不定的濕焦亦要高爐配吃。其次，一高爐入爐焦炭結(jié)構(gòu)變化頻繁，致使高爐料柱透氣性變差，爐缸死焦堆的透氣性透液性變差，影響高爐順行。高爐被動提高焦比，煤比始終難以達(dá)到130kg/t以上。

其次，由于環(huán)保壓力，燒結(jié)礦產(chǎn)量波動，高爐經(jīng)常需要配吃落地?zé)�，而存儲落地�(zé)�的料場亦因環(huán)保需要大量打水降低揚(yáng)塵，使落地?zé)�粉化�?yán)重、水分大，到高爐槽下后，篩分困難，大量粉塵直接進(jìn)入爐內(nèi)，惡化高爐透氣性。即使如此，燒結(jié)礦產(chǎn)量仍然不能滿足高爐的需要，高爐被迫降低低成本的燒結(jié)礦和澳礦的比例，提高高價的球團(tuán)礦比例，使高爐入爐原料成本升高。由表1也可看出，一高爐爐料結(jié)構(gòu)變化較大，爐料結(jié)構(gòu)變化必然引起軟熔帶位置及厚度、形狀的變化，進(jìn)而影響高爐氣流的二次分布，中心與邊緣兩股氣流強(qiáng)度可能變化，致使中心氣流時而減弱時而變強(qiáng)，邊緣渣皮時而結(jié)厚時而頻繁脫落，影響順行，焦比升高，煤氣利用降低，水溫差升高，致使燃料比升高，生鐵成本增加。

2.2 設(shè)備事故率上升

高爐進(jìn)入爐役中后期，加之休風(fēng)周期延長，高爐設(shè)備事故率上升，造成高爐慢風(fēng)率、休風(fēng)率上升。同時用于降低設(shè)備采購成本，使得設(shè)備質(zhì)量明顯下降，如一高爐近期風(fēng)口破損增加，休風(fēng)更換后發(fā)現(xiàn)大都是焊縫開裂。由于設(shè)備事故原因，一高爐慢、休風(fēng)率升高明顯。

2.3 邊緣結(jié)厚

如上所說，一高爐水溫差基本維持在2.0℃左右，甚至不到2.0℃，邊緣氣流略顯不足，上部爐墻經(jīng)常出現(xiàn)呆點(diǎn)，如圖2所示，致使壓差升高，給高爐降焦增煤帶來一定影響，有時被迫增加焦比，使成本升高。



圖2  一高爐27.56m爐墻溫度趨勢

2.4 外圍影響

由于鋼后產(chǎn)能限制，一高爐爐前出鐵時經(jīng)常配罐不足，不來風(fēng)堵口現(xiàn)象較多，造成爐內(nèi)憋渣憋鐵，被迫減、停氧。且不來風(fēng)堵口，致使?fàn)t缸內(nèi)積存渣鐵多，影響爐缸活躍，給高爐順行帶來不利。同時由于能中發(fā)電，限制熱風(fēng)爐燒爐，高爐風(fēng)溫難以提高，一高爐近期風(fēng)溫只能用到1180℃，再提高，則風(fēng)溫波動明顯增加。

3 總結(jié)

（1）順行是降本增效的基礎(chǔ)。

（2）精料是現(xiàn)代大高爐冶煉的必備條件，降低高爐原燃料成本要有限制，不可無底線的通過壓低原燃料成本來降低生鐵成本，否則高爐順行將會受到較大影響，降本增效無從談起。

（3）合理引導(dǎo)中心邊緣兩股氣流，邊緣氣流不能過分發(fā)展，不利于高爐長壽，亦不可過死，影響透氣性。

參考文獻(xiàn)

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