肖揚(yáng)武 ¹，朱鵬程 ¹，郎 黔 ¹，黃 潤(rùn) ²

（1.首鋼水鋼煉鐵廠，貴州 六盤水 553028；2.貴州大學(xué) 材料與冶金學(xué)院，貴州 貴陽(yáng) 550025）

摘 要：水鋼 3號(hào)高爐 2022年7月因虧損嚴(yán)重被迫停爐控虧，為了生存必須求變將成本降下來(lái)。分析了3號(hào)高爐在 2021年中生產(chǎn)的實(shí)踐數(shù)據(jù)，具體分析了燒結(jié)系統(tǒng)、料運(yùn)系統(tǒng)對(duì)高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的一些影響；并在確保高爐經(jīng)濟(jì)用料情況下，提出了合理使用焦煤資源的有益建議。同時(shí)，水鋼鐵焦事業(yè)部積極應(yīng)對(duì)，組織攻關(guān)進(jìn)行了提高利用系數(shù)生產(chǎn)實(shí)踐，在通過改善原燃料質(zhì)量、調(diào)整高爐上下部制度及提升基礎(chǔ)管理等工作，取得良好效果，高爐利用系數(shù)從 3.03 t/（m³·d）提高至 3.23t/（m³·d），實(shí)現(xiàn)了高效、經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：高爐；利用系數(shù)；優(yōu)化措施

水鋼3號(hào)高爐于2004年9月投產(chǎn)，并于 2017年 4月12日進(jìn)行第一次大修投產(chǎn)。大修的原因?yàn)闊犸L(fēng)爐能力不足，2020年年底開始新建 4# 頂燃式熱風(fēng)爐，投用后大幅提高風(fēng)溫。但因燃料比仍較高，導(dǎo)致噸鐵虧損大。為保水鋼不失血于2022 年6月底停爐控虧，因此強(qiáng)化高爐冶煉、降低噸鐵成本、提高利用系數(shù)對(duì)高爐作業(yè)區(qū)的生產(chǎn)意義重大。2022 年 8 月 13 日開爐以來(lái)，經(jīng)過全事業(yè)部的努力恢復(fù)，通過提升技術(shù)、管理水平，從穩(wěn)定外部生產(chǎn)條件、優(yōu)化內(nèi)部操作制度著手，實(shí)現(xiàn) 2022 年9 月 -2022 年 11 月平均日產(chǎn)量達(dá)到 4355t，高爐利用系數(shù)明顯提高，取得了較好的效果，如圖1所示。

當(dāng)前提高利用系數(shù)的措施：提高入爐品位、實(shí)施凈料入爐、優(yōu)化高爐操作優(yōu)化布料創(chuàng)造富氧條件、提高爐頂壓力、控制爐缸活躍度、強(qiáng)化除鐵管理、加強(qiáng)設(shè)備管理和優(yōu)化鐵水運(yùn)輸系統(tǒng)等方式，通過上述方式，能夠?qū)崿F(xiàn)利用系數(shù)和技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的全面提升^［1-6］。基于此，結(jié)合水鋼自身實(shí)際冶煉情況，不斷挖掘潛力，勇于技術(shù)創(chuàng)新，敢于打破傳統(tǒng)技術(shù)瓶頸，實(shí)現(xiàn)利用系數(shù)的明顯提高。

1 高爐利用系數(shù)的優(yōu)化措施

1.1 提高原燃料質(zhì)量

1.1.1 燒結(jié)系統(tǒng)

（1）穩(wěn)定燒結(jié)礦質(zhì)量的主要措施

①燒結(jié)配礦堅(jiān)持“先實(shí)驗(yàn)，后實(shí)踐”的原則，每次變配比前進(jìn)行燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)，做到吃“明白”料。

②加強(qiáng)原料圓盤皮帶電子秤維護(hù)管理，同時(shí)安裝聯(lián)鎖控制系統(tǒng)，杜絕斷料不大于 1min，提高了下料準(zhǔn)確率。

③對(duì)四輥機(jī)腔內(nèi)加擋料板，減少大于 5mm 粒級(jí)進(jìn)入燒結(jié)機(jī)，提高燒結(jié) FeO 穩(wěn)定率。

④增加梭式布料機(jī)分料器，減少物料成分波動(dòng)；對(duì)混合機(jī)加水管進(jìn)行改造，提高混合機(jī)制粒效果。

⑤對(duì)配料室拖稱皮帶下料口進(jìn)行改造，提高下料準(zhǔn)確率；對(duì) 1# 四輥上機(jī)腔進(jìn)行封堵，提高燃料粒級(jí)。

⑥混 1#、2# 皮帶打水管，使生石灰得以提前消化，提高混合料制粒效果。

⑦制作、安裝燒結(jié)機(jī)邊壓料輥，減少燒結(jié)過程中邊緣效應(yīng)，提高料層厚度，從而提高燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。

⑧增設(shè)二次混合機(jī)加水裝置，提高混勻效果；燒結(jié)機(jī)安裝狼牙棒，改善了燒結(jié)透氣性。

⑨混勻料場(chǎng)實(shí)現(xiàn)菱形布料，改善混勻料粒度偏析，增加燒結(jié)原料穩(wěn)定性。

（2）提高產(chǎn)量產(chǎn)能的主要措施

①對(duì)燒結(jié)機(jī)臺(tái)車掉頭，漏風(fēng)率減小，提高上料量2kg/m。

②增設(shè)松料器，提高燒結(jié)上料量。

③對(duì)風(fēng)箱增設(shè)調(diào)節(jié)閥，風(fēng)箱負(fù)壓進(jìn)一步合理調(diào)整，提高上料量。

1.1.2 料運(yùn)系統(tǒng)

（1）嚴(yán)格執(zhí)行槽位管理規(guī)定，細(xì)化槽位管理控制標(biāo)準(zhǔn)。

（2）對(duì)礦槽焦炭篩、燒結(jié)篩、生礦篩改造，減少了入爐粉末，增加燒結(jié)礦、焦炭“平均粒級(jí)”計(jì)算，更加全面檢測(cè)原燃料入爐粒度；對(duì)皮帶增設(shè)下料溜管，減少原燃料運(yùn)輸中轉(zhuǎn)過程中的摔打，降低粉末。

（3）對(duì)槽上篦條的整治，消除異物入爐，避免高爐休、減風(fēng)；安裝皮帶防雨彩鋼瓦約 1244m，避免入爐物料“淋雨”。

1.2 優(yōu)化高爐操作制度及操作參數(shù)

1.2.1 優(yōu)化上、下部制度及操作制度

（1）2021 年 8 月份以來(lái)，在總結(jié)前期上、下部制度調(diào)整的基礎(chǔ)上，對(duì) 3 號(hào)高爐風(fēng)口面積進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，同時(shí)在下部制度調(diào)整的基礎(chǔ)上，對(duì)上部布料制度進(jìn)行優(yōu)化，使上、下部制度匹配更加合理，9 月份以來(lái)，爐況保持穩(wěn)定順行，如圖 2 所示。

（2）為降低用礦成本，高爐大幅調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)，提高釩鈦球比例，操作制度上降低爐溫，放開對(duì)生鐵［S］的管控，同時(shí)引進(jìn)新的爐溫判斷標(biāo)準(zhǔn)，即以［Si］+［Ti］表示爐溫，而不是單純的以［Si］表示爐溫。生鐵產(chǎn)量增加，故利用系數(shù)大幅提高。

1.2.2 優(yōu)化操作參數(shù)

在保持爐況順行的基礎(chǔ)上優(yōu)化各項(xiàng)操作參數(shù)，進(jìn)行強(qiáng)化冶煉，提高利用系數(shù)。采取措施量化高爐“攻、守、退”的標(biāo)準(zhǔn)：

（1）日常操作穩(wěn)定風(fēng)量 3850~4000m³ /min，控制合理的鼓風(fēng)動(dòng)能，活躍爐缸工作狀態(tài)，同時(shí)保持焦炭冶煉強(qiáng)度不低于 1.200t/（m³ ·d）（如表 1 所示），若爐況有利壞變化，及時(shí)采取措施應(yīng)對(duì)；

（2）重點(diǎn)關(guān)注水溫差、爐缸側(cè)壁及爐芯穩(wěn)定變化情況，穩(wěn)定水溫差不大于 5℃，在此基礎(chǔ)上擴(kuò)大礦批、提高焦炭負(fù)荷；

（3）提高富氧率，2022 年 8 月開爐以來(lái)富氧率由3.20%提高至5.43%（富氧量從10000m³ /h調(diào)整為16000m³ /h），提高富氧率是強(qiáng)化冶煉的有效措施，富氧率提高后冶煉強(qiáng)度由 1.180t/m³ ·d 升高至 1.259t/m³ ·d，目前保持1.250t/m³ ·d 左右的較高水平，具體如圖 3 所示 。

（4）提高風(fēng)溫使用水平，在開爐恢復(fù)爐況達(dá)產(chǎn)后全用風(fēng)溫，在保持高風(fēng)溫的同時(shí)，盡可能提高煤比，進(jìn)一步強(qiáng)化冶煉。

（5）增強(qiáng)工長(zhǎng)操作爐溫意識(shí)，確保鐵水物理熱不低于 1410℃，確保爐缸熱流充分，同時(shí)摸索適宜的爐渣鎂鋁比，總結(jié)為控制爐渣鎂鋁比 0.55~0.65，并堅(jiān)持執(zhí)行。

1.3 加強(qiáng)基礎(chǔ)管理工作

1.3.1 加強(qiáng)爐內(nèi)技術(shù)管理

對(duì)爐內(nèi)等關(guān)鍵崗位操作人員進(jìn)行針對(duì)性的培訓(xùn)，開展?fàn)t況專業(yè)會(huì)、分析會(huì)，加強(qiáng)專業(yè)人員技術(shù)和工作經(jīng)驗(yàn)交流，相互取長(zhǎng)補(bǔ)短，不斷提高操作技術(shù)水平，同時(shí)嚴(yán)肅工長(zhǎng)操作紀(jì)律，嚴(yán)格按照操作制度和標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)，加強(qiáng)對(duì)應(yīng)急預(yù)案的學(xué)習(xí)，提高工長(zhǎng)操作的預(yù)見性、異常及突發(fā)工況的處理能力。

1.3.2 強(qiáng)化爐前作業(yè)管理

組織爐前技師、班組長(zhǎng)等研究爐前操作改進(jìn)措施，對(duì)提高鐵口一次貫通率、控制出鐵間隔時(shí)間、穩(wěn)定鐵口打泥量等進(jìn)行攻關(guān)，同時(shí)修訂爐前鐵產(chǎn)量管理考核規(guī)定，激勵(lì)爐前各班組搶放渣鐵的意識(shí)，有效保證爐前渣鐵出凈。

1.3.3 提升大系統(tǒng)穩(wěn)定

堅(jiān)持點(diǎn)檢定修工作，新點(diǎn)檢制度的開展，完善點(diǎn)檢表，有利于設(shè)備分級(jí)管理，進(jìn)一步完善設(shè)備功能，強(qiáng)化隱患治理；精確實(shí)施定修項(xiàng)目，每次定修時(shí)對(duì)照周期執(zhí)行，確保定修質(zhì)量達(dá)到定修周期，降低檢修勞動(dòng)強(qiáng)度，同時(shí)認(rèn)真落實(shí)和做好備品備件管理，做好機(jī)旁備件與三級(jí)庫(kù)房備件的管理工作，消除設(shè)備耽誤。

2 效果分析

3 號(hào)高爐通過對(duì)原燃料質(zhì)量、高爐操作以及基礎(chǔ)管理等工作提高技術(shù)、管理水平，實(shí)現(xiàn)了利用系數(shù)提高的預(yù)期效果。2022 年 1—6 月入爐品位 55.38%、利用系數(shù)3.034t/（m³ ·d），8—10 月份入爐品位 54.00%、利用系數(shù)3.226t/（m³ ·d），品位下降 1.38%，利用系數(shù)上升 0.192%， 平均日產(chǎn)量提高了 260t。如圖 4。

4結(jié) 語(yǔ)

水鋼 3 號(hào)高爐圍繞保持爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，通過提升原燃料質(zhì)量、高爐操作以及各項(xiàng)基礎(chǔ)管理工作，從技術(shù)上、管理上采取措施，確保大系統(tǒng)穩(wěn)定是高爐利用系數(shù)提高的基礎(chǔ)。

（1）在原燃料的管理上，做好精料工作，讓高爐吃“明白料”。對(duì)燒結(jié)配礦堅(jiān)持“先試驗(yàn)，再實(shí)踐”的原則，持續(xù)做好燒結(jié)杯、試驗(yàn)，指導(dǎo)優(yōu)化配礦，提高原燃料質(zhì)量。

（2）高爐操作上，堅(jiān)定“上穩(wěn)下活”的操作方針，結(jié)合生產(chǎn)條件變化，保持上、下部制度合理匹配，同時(shí)適當(dāng)下壓爐溫，做好爐況“攻、守、退”工作。

（3）基礎(chǔ)管理工作是確保煉鐵大系統(tǒng)穩(wěn)定的重要環(huán)節(jié)，通過提升基礎(chǔ)管理工作，消除無(wú)計(jì)劃的生產(chǎn)、設(shè)備、操作耽誤，才能實(shí)現(xiàn)高爐利用系數(shù)的提高。

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