于海龍

（建龍西林鋼鐵有限公司）

摘  要：分析綜合成本，高爐操作，焦炭質(zhì)量，有害元素控制及基礎(chǔ)工作管理等方面的應(yīng)對(duì)措施，結(jié)合西鋼高爐不斷提產(chǎn)并實(shí)現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)較低消耗等的實(shí)踐進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：指標(biāo)  原燃料  有害元素  制度

1 前言

    建龍西鋼6^#高爐由中冶京誠(chéng)設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)爐容1260m³，有效爐容1213 m³，20個(gè)風(fēng)口、2個(gè)鐵口、3座頂燃式熱風(fēng)爐，采用皮帶式上料、串罐無(wú)料鐘爐頂設(shè)備。2018年6^＃爐一直受限于原料條件，操作過(guò)于謹(jǐn)慎，未能釋放產(chǎn)能。煉鐵廠成立提產(chǎn)降耗攻關(guān)小組，通過(guò)加強(qiáng)物料把控及工藝操作管理，高爐利用系數(shù)及技經(jīng)指標(biāo)均有了明顯突破。

2 歷史指標(biāo)對(duì)比情況

    建龍西鋼6^#高爐一直受限于原料條件，加之鋼鐵行業(yè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)影響未能釋放產(chǎn)能，2018年為結(jié)合鋼鐵行業(yè)發(fā)展，西鋼煉鐵以適應(yīng)低質(zhì)量原燃料，釋放高產(chǎn)能，降低燃料消耗節(jié)約成本為目標(biāo)，制定一系列攻關(guān)及管理方案，建龍西鋼6^#高爐嚴(yán)格執(zhí)行廠部方案，在原燃料未有改善的情況下，通過(guò)加強(qiáng)物料管理、工藝操作管理及基礎(chǔ)工作管理，日產(chǎn)增加到4000噸以上，焦比降至336 kg/t.fe，燃料比下降至506 kg/t.fe左右，噴煤比從107 kg/t.fe升至142 kg/t.fe，高爐其它技術(shù)指標(biāo)有均有較大進(jìn)步。（見(jiàn)表1）

表1  6#高爐季度平均指標(biāo)對(duì)比

月份指標(biāo)曲線

3 原燃料結(jié)構(gòu)與質(zhì)量管理

3.1 強(qiáng)化入爐焦炭管理

    6^#高爐所用焦炭由自產(chǎn)加外購(gòu)組成，綜合反應(yīng)后強(qiáng)度55%-57% ，供貨廠家保持在4-5家左右，焦炭供應(yīng)緊張時(shí)，不好的焦炭還要多一些，綜合反應(yīng)后強(qiáng)度55%左右。為避免和減少因頻繁調(diào)整焦炭品種導(dǎo)致焦炭負(fù)荷變化，一方面運(yùn)用焦炭配比調(diào)整預(yù)測(cè)模型，根據(jù)料場(chǎng)庫(kù)存及發(fā)貨量調(diào)整焦炭入爐配比，盡可能保持入爐焦炭指標(biāo)穩(wěn)定；另一方面細(xì)化原燃料分類管理制度，現(xiàn)場(chǎng)焦炭分垛存放、有序上料，避免混料引起入爐焦炭負(fù)荷大幅波動(dòng)。

3.2燒結(jié)質(zhì)量的改善

    2018年，建龍西鋼兩座1260m³和一座580m³高爐，所用的燒結(jié)礦全部由一臺(tái)300㎡燒結(jié)機(jī)供給，為解決燒結(jié)礦供求矛盾，采用超高燒結(jié)礦堿度（2.6倍以上）、大量配用球團(tuán)礦的生產(chǎn)組織模式。燒結(jié)礦質(zhì)量差（成分波動(dòng)較大，品位及堿度不穩(wěn)）；球團(tuán)礦供應(yīng)廠家多，質(zhì)量參差不齊，高爐調(diào)整鐵料配比應(yīng)對(duì)的次數(shù)頻繁；原燃料中堿金屬含量高，爐渣中鎂鋁比不合理，以上因素制約高爐的穩(wěn)定及產(chǎn)能的釋放。為優(yōu)化鐵料結(jié)構(gòu)，2019年1月公司啟動(dòng)90㎡燒結(jié)機(jī)，燒結(jié)礦的需求量得到保障，將燒結(jié)礦堿度控制在正常范圍，球比穩(wěn)定，并一系列措施提高燒結(jié)礦質(zhì)量，為高爐的順行及提產(chǎn)創(chuàng)造了條件。

表3.2  不同時(shí)期燒結(jié)礦的成分對(duì)比(%)

3.3重視篩分及槽位管理

（1）原燃料中-5mm粉末入爐量增加，爐料中大粒級(jí)或小粒級(jí)比例的增加，都會(huì)使料柱孔隙度減少，料柱阻損增加，爐況順行變差，導(dǎo)致焦比升高，產(chǎn)量降低，甚至引起爐墻結(jié)厚等。為此，加強(qiáng)了槽下篩分工作管理，健全完善槽下管理制度，要求槽下值班人員每?jī)尚�時(shí)將清理后的篩面圖片發(fā)送至微信工作群。值班副工長(zhǎng)每天兩次不定時(shí)檢查。另外，對(duì)原有的焦丁篩進(jìn)行改造，并調(diào)整振篩頻率，使?fàn)t料粒度組成得到了改善。

（2）爐料在轉(zhuǎn)運(yùn)過(guò)程中因落差影響，小粒度及粉末會(huì)有所增加，特別是高爐料倉(cāng)槽位過(guò)低時(shí)，會(huì)加劇物料摔打，同時(shí)倉(cāng)壁附著粉末也可能隨之而下。為減少粉末產(chǎn)生，堅(jiān)持“半倉(cāng)上料，滿倉(cāng)交班”的原則。

4 操作制度調(diào)整

4.1 送風(fēng)制度的調(diào)整

（1）提高入爐風(fēng)量，2018年原燃料條件比較差，操作上過(guò)于謹(jǐn)慎，為保風(fēng)速將風(fēng)口送風(fēng)面積相對(duì)縮小，采用φ110mm搭配φ115mm的風(fēng)口小套布局，雖保證了爐況順行但也制約了高爐產(chǎn)能的釋放。2018年10月份開(kāi)始煉鐵成立產(chǎn)能攻關(guān)小組，制定詳細(xì)的操作方針并逐條推進(jìn)，首先在風(fēng)量的選擇上，技術(shù)小組解放思想，結(jié)合爐料結(jié)構(gòu)和已制定的操作方針，將風(fēng)口小套全部改回φ115mm，即在保證風(fēng)速的前提下提高了入爐風(fēng)量又達(dá)到了風(fēng)口圓周工作均勻的目的，從而達(dá)到活躍爐缸為爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行保駕護(hù)航。目前6#高爐平均入爐風(fēng)量已由之前2800 m³/min提高至3080 m³/min。

4.2 布料制度的調(diào)整

6^#高爐由于長(zhǎng)期受焦炭質(zhì)量波動(dòng)大及配用高堿度燒結(jié)礦，入爐鐵料品位低，高爐渣比偏高的困擾，一直采用單環(huán)布料發(fā)展兩道氣流的操作，雖保證了爐況順行，但卻犧牲了燃料比從而導(dǎo)致成本升高。2019年公司啟動(dòng)了90 ㎡燒結(jié)機(jī)，燒結(jié)產(chǎn)能與高爐產(chǎn)能匹配，燒結(jié)礦堿度降到合理范圍，高爐布料由之前的單環(huán)布料改為焦4礦3的多環(huán)布料方式，采取中心為主邊緣為輔的多環(huán)布料制度理念，改多環(huán)布料后高爐消耗明顯下降。隨著高爐冶強(qiáng)的提高，如果礦批小、小時(shí)料速高，則上料系統(tǒng)壓力過(guò)大，高爐易虧料線，技術(shù)小組逐步摸索提高礦批，現(xiàn)礦批已提至39.5t/批，在原燃料條件改善的同時(shí)向大礦批發(fā)展，同時(shí)大礦批也提高了煤氣利用從而達(dá)到將消耗的目的。利用每次休風(fēng)檢修機(jī)會(huì)進(jìn)行布料測(cè)試，掌握靜態(tài)布料數(shù)據(jù)，通過(guò)布料矩陣的優(yōu)化，6^#高爐達(dá)到了氣流穩(wěn)定可控的程度，煤氣利用率維持在45%～46%之間，促進(jìn)了高爐的降耗提產(chǎn)。

表4 高爐布料調(diào)整表

4.3 熱制度和造渣制度的調(diào)整

爐缸的活躍性管理是保證高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)，熱制度和造渣制度的合理決定了爐缸工作狀態(tài)，技術(shù)小組根據(jù)制定的提產(chǎn)降耗方針，把生鐵含[Si]及鐵水物理熱作為爐缸熱制度的標(biāo)志。生鐵含硅控制在0.3%-0.45%，物理熱必須大于1440℃，嚴(yán)格控制高[Si]和低物理熱的出現(xiàn)，保證鐵水物理熱充足。 在保證生鐵含硫合格的情況下，管控爐渣鎂鋁比指標(biāo)，長(zhǎng)期維持低二元堿度操作。終渣二元堿度嚴(yán)格控制在1.05左右，以達(dá)到長(zhǎng)期自循環(huán)洗爐的目的。

4.4實(shí)施高富氧大噴煤

6^#爐受焦炭質(zhì)量波動(dòng)大及噴吹壓力限制，煤量使用長(zhǎng)期處于較低水平，通過(guò)穩(wěn)定入爐焦炭比例，改造噴吹氮?dú)夤芫�，高爐煤比由110kg/t逐步提高至150kg/t。煤量提高的同時(shí)采取高富氧操作，即保證了理論燃燒溫度充足，又提高了煤氣利用率，降低消耗。富氧率由不足2%提高至4%。噴煤比與富氧率的提高對(duì)高爐提產(chǎn)起到了關(guān)鍵的作用。

5 有害元素控制

爐料中堿金屬、鉛、鋅等有害元素對(duì)于爐況順行及高爐壽命均有危害。針對(duì)6^#高爐部分風(fēng)口中套上翹、直吹管跑風(fēng)嚴(yán)重，初始煤氣流角度改變，影響爐缸工作狀態(tài)的現(xiàn)狀。攻關(guān)小組從源頭抓起、過(guò)程把控、調(diào)整已上翹的風(fēng)口中套的三步措施，最大限度的降低堿金屬對(duì)高爐的影響。

表5.1 物料配量及成分

表5.2 堿負(fù)荷

（1）管控后有害因素入爐負(fù)荷，從源頭抓起：對(duì)進(jìn)廠原燃料化驗(yàn)分析進(jìn)行掌控，根據(jù)有害元素?cái)z入量調(diào)整配比。對(duì)入爐料每周進(jìn)行全分析，掌握入爐實(shí)際有害因素負(fù)荷。高爐瓦斯灰外賣提鋅，杜絕燒結(jié)配用高爐箱體瓦斯灰。

表5.3 管控后物料配量及堿鋅負(fù)荷

（2）過(guò)程把控：對(duì)瓦斯灰及爐渣每天做分析，把控高爐排堿能力。采用中心加焦，保證中心煤氣流通暢，提高煤氣帶走鋅能力，保證高爐物理熱，降低爐渣堿度，提高爐渣排堿能力。

（3）定期檢修更換風(fēng)口，校正初始煤氣流。由于堿金屬和鋅的循環(huán)富集導(dǎo)致風(fēng)口中套頻繁上翹，原本采用斜5度的風(fēng)口小套，由于風(fēng)口中套的上翹，失去了斜小套的作用，將初始?xì)饬鹘嵌认蛏�，且圓周方向上翹角度均有不同，導(dǎo)致各風(fēng)口回旋區(qū)不均勻，上翹嚴(yán)重的影響直吹管與風(fēng)口小套小球面的接觸，導(dǎo)致生產(chǎn)過(guò)程中直吹管跑風(fēng)嚴(yán)重，風(fēng)口平臺(tái)煤氣量增加，人員達(dá)不到安全作業(yè)環(huán)境，必須調(diào)整膨脹節(jié)位移來(lái)處理，甚至影響直吹管窺視孔觀察煤粉噴吹情況，有的角度變化較大造成煤槍磨損風(fēng)口小套，各別風(fēng)口不得不停止噴煤，造成圓周方向噴吹量不均，圓周方向熱制度失衡，嚴(yán)重影響爐缸工作狀態(tài)，易產(chǎn)生局部邊緣煤氣流，影響爐況順行。

    技術(shù)小組針對(duì)此現(xiàn)象制定了詳細(xì)的方案，定期對(duì)風(fēng)口中套上翹情況進(jìn)行測(cè)量，對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，利用每次檢修機(jī)會(huì)對(duì)上翹嚴(yán)重的風(fēng)口中套進(jìn)行調(diào)整，修正送風(fēng)裝置角度，通過(guò)對(duì)風(fēng)口中小套的定期修正、保證了煤槍均勻使用，穩(wěn)定了爐缸初始煤氣流分布，保證爐缸圓周工作均勻。

6 強(qiáng)化爐前與設(shè)備管理

6.1 加強(qiáng)爐前作業(yè)管理

    隨著高爐強(qiáng)化冶煉，產(chǎn)量大幅提高，常有出不凈渣鐵、未凈上炮現(xiàn)象，對(duì)爐內(nèi)強(qiáng)化冶煉帶來(lái)很大影響。為保證能夠及時(shí)出凈渣鐵，技術(shù)小組對(duì)加強(qiáng)爐前作業(yè)管理提出以下幾點(diǎn)具體措施：

（1）縮短出鐵間隔時(shí)間。隨著產(chǎn)量提升，出鐵間隔時(shí)間要求由原來(lái)35-40min改為20min之內(nèi)打開(kāi)鐵口且盡量爭(zhēng)取縮短出鐵時(shí)間。

（2）控制好鐵口孔道。根據(jù)下料速度及罐容，鐵水流速不低于3t/min。

（3）要求耐火材料廠家提升炮泥質(zhì)量。目前常有斷鐵口、鐵口難開(kāi)燒鐵口及開(kāi)二次情況。為此勤與炮泥廠家溝通改進(jìn)炮泥質(zhì)量。

通過(guò)以上幾個(gè)方面，爐前連續(xù)出不凈渣鐵的局面有所緩解，為爐內(nèi)繼續(xù)強(qiáng)化冶煉提供了保證。

6.2 提高設(shè)備管理水平

    休風(fēng)率和慢風(fēng)率對(duì)爐況順行和強(qiáng)化冶煉影響重大，設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行是高爐保持高強(qiáng)度冶煉的前提，因此加強(qiáng)設(shè)備點(diǎn)檢和維護(hù)工作至關(guān)重要。為提高設(shè)備管理能力，重點(diǎn)對(duì)以下幾個(gè)方面提高了管理力度。

（1）大力推進(jìn)“操檢合一”工作，通過(guò)崗位員工加強(qiáng)對(duì)設(shè)備點(diǎn)檢，消除設(shè)備隱患；

（2）煤槍槍道改造。由于煤槍槍道設(shè)計(jì)缺陷，噴吹煤粉常有掃風(fēng)口導(dǎo)致風(fēng)口破損事故，技術(shù)小組經(jīng)過(guò)論證后將直吹管插槍孔角度調(diào)整，由原有12°改為9.8°，有效的改善煤搶掃壞風(fēng)口小套事故。

（3）推行設(shè)備周期壽命管理。嚴(yán)格記錄送風(fēng)裝置及煤槍的使用周期和安裝日期，對(duì)到壽的送風(fēng)裝置利用檢修機(jī)會(huì)全部更換，避免高爐臨時(shí)休風(fēng)

通過(guò)以上幾個(gè)方面，減少高爐非計(jì)劃休風(fēng)的時(shí)間，為連續(xù)創(chuàng)高產(chǎn)創(chuàng)造條件。

表6月生產(chǎn)情況

6.3 基礎(chǔ)工作管理

（1）加強(qiáng)日常基礎(chǔ)工作的管理，細(xì)化班報(bào)、日常交接班及技能培訓(xùn)的工作，提高技術(shù)人員的日常數(shù)據(jù)積累和業(yè)務(wù)水平。

（2）制定合理的點(diǎn)檢制度，確保了高爐日常生產(chǎn)需求，制定了包機(jī)制度，生產(chǎn)和檢修同步巡檢記錄，有效的降低設(shè)備故障率。

（3）制訂作業(yè)區(qū)全覆蓋隱患檢查表，達(dá)到有隱必改，改后效果對(duì)比，健全崗位安全操作規(guī)程，每班一考，全員掌握，制訂檢修項(xiàng)目實(shí)施方案，每次檢修進(jìn)行作業(yè)人員培訓(xùn)，使檢修在安全的前提下，最短時(shí)間完成。

7 結(jié)語(yǔ)

    通過(guò)以上強(qiáng)化措施，爐況保持了穩(wěn)定順行，產(chǎn)量及指標(biāo)均取得了明顯進(jìn)步。其中2019年3月份平均日產(chǎn)量4008.6t，焦比338.28kg/t.fe，煤比141.82kg/t.fe，燃料比509.81kg/t。

（1）精料是高爐強(qiáng)化冶煉的基礎(chǔ)，6^#高爐通過(guò)加強(qiáng)原燃料管理，基本能滿足強(qiáng)化冶煉的要求。

（2）提高富氧率、煤比、多環(huán)布料、提高煤氣利用率是高爐提高產(chǎn)量的關(guān)鍵手段。

（3）爐前及時(shí)出凈渣鐵是高爐保持高強(qiáng)度冶煉的重要前提，強(qiáng)化爐前作業(yè)管理尤為重要。

（4）物料中有害元素的處理確保了爐況的長(zhǎng)期穩(wěn)定順行。

（5）休風(fēng)率是制約高爐連續(xù)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，通過(guò)點(diǎn)檢制度和檢修質(zhì)量的提升，對(duì)制約生產(chǎn)的環(huán)節(jié)進(jìn)行改造，有效的降低了高爐休風(fēng)率，是高爐高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的重要保障。

（6）高爐提產(chǎn)降耗工作屬于一項(xiàng)系統(tǒng)工程，環(huán)環(huán)相扣，密不可分。加強(qiáng)日常管理，保證爐缸長(zhǎng)期活躍性是關(guān)鍵。