何敏
( 新余鋼鐵集團有限公司，江西新余338001)
摘要: 新鋼二鐵廠4 座1 050 m3 高爐采用多項節(jié)能工藝，改進部分操作手段，加強能源管控等方式，進一步降低了高爐能耗，實現(xiàn)了經(jīng)濟冶煉．
關(guān)鍵詞: 高爐; 節(jié)能; 操作; 工序能耗
0 前言
近年來，隨著鋼鐵市場的急速擴張，鋼鐵產(chǎn)能也急劇增加，煉鐵資源越來越寶貴，原燃料價格起伏波動，變化無常，節(jié)能降耗是目前鋼鐵企業(yè)提高競爭力的一個重要措施． 新余鋼鐵集團有限公司( 以下簡稱“新鋼”) 二鐵廠擁有4 座1 050 m3 高爐，其中8號高爐于2012 年進行大修后投產(chǎn)，11 號高爐為新建高爐，4座高爐都采用串罐式無料鐘爐頂，沉淀池法水渣處理系統(tǒng)和TＲT 余壓發(fā)電和余熱回收等新工藝，部分高爐采用了皮帶上料系統(tǒng)、旋切頂燃式熱風爐和軟水閉路循環(huán)等先進技術(shù)． 高爐操作中采用了低硅冶煉、提高爐頂壓力、提高風溫、控制冶煉強度和噴吹混和煤等有效措施，不僅生產(chǎn)技術(shù)指標有所提升，而且節(jié)能降耗．
1 節(jié)能降耗措施
1． 1 節(jié)能降耗新技術(shù)
1． 1． 1 余熱回收及高風溫操作
風溫是高爐的主要熱源，充分利用好熱風爐帶入的風溫是高爐節(jié)能降耗的關(guān)鍵因素． 新鋼4 座1050 m3 高爐在設(shè)計時，就已經(jīng)充分考慮到了余熱回收對提高熱風爐的熱效率、提高風溫以及節(jié)能降耗有著重要的意義，因此配置了熱媒式余熱回收裝置．通過熱媒式余熱回收裝置，使助燃空氣和燃燒煤氣的溫度提高了100 ℃左右，大大改善了熱風爐的工況，再配合11 號高爐旋切頂燃式熱風爐、6 號高爐卡魯金頂燃式熱風爐以及其他高爐的改進內(nèi)燃式熱風爐的使用，平均風溫水平達到1 170 ℃以上，取得了較好的節(jié)能效果．
1． 1． 2 TＲT 余壓發(fā)電
TＲT 叫高爐余壓回收透平發(fā)電裝置，工作原理就是通過透平機將高爐爐頂?shù)拿簹鈮毫D(zhuǎn)變成機械能，然后再轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N裝置． 新鋼二鐵廠4 座高爐都配備了TＲT 發(fā)電裝置，近年來各高爐通過自身操作技術(shù)進步，逐步提高爐頂壓力以及在設(shè)備上的優(yōu)化控制，TＲT 發(fā)電量逐年提高，噸鐵發(fā)電量達到噸鐵消耗量的130%左右．
1． 1． 3 噴吹混合煤，提高性價比
不同類型的煤種有著各自的特點，有的發(fā)熱值高，有的可磨性好，有的單價低，有的燃燒性能好等等，二鐵廠根據(jù)不同煤種的特性，通過其有效發(fā)熱值與磨煤動力成本和煤種單價的性價比指標對南方煤、北方煤及煙煤進行合理的配煤，根據(jù)性價比指標排序優(yōu)先選擇性價比高的無煙煤和煙煤進行配煤，不僅降低了磨煤的動力費用，而且還改善了爐內(nèi)氣流，降低了總體能源消耗，使二鐵廠燃料消耗的工序能耗3 年內(nèi)降低了26. 8 kg 標煤/t．
1． 2 高爐操作工藝的進步
1． 2． 1 高壓操作
高壓操作是提高產(chǎn)量、降低綜合焦比的一項重要措施，部分高爐受到原燃料條件和爐頂設(shè)備老化的因素影響，二鐵廠針對該系列問題對頂壓進行了多個步驟逐步提高: 1) 全面檢查爐頂設(shè)備，減少“跑冒滴漏”發(fā)生． 2) 進行下部風口調(diào)節(jié)，穩(wěn)步縮小風口面積，通過多次休風機會，將風口面積逐步降低，并適當提高風口標準風速，減少邊緣氣流過分發(fā)展的可能性． 3) 配合風口面積縮小，鼓風動能得到提高，逐步對4 座高爐取消中心加焦． 圖1 為2014 年4 座高爐頂壓水平．
1． 2． 2 低硅冶煉操作
生鐵含硅量是評價高爐鐵水質(zhì)量和冶煉技術(shù)水平的重要指標之一，而且由于Si 還原需要消耗大量熱量，故鐵水中［Si］含量越高，消耗的焦炭和噴吹煤就越多，在操作上實現(xiàn)低硅冶煉操作也是節(jié)能降耗的重要途徑之一． 二鐵廠一方面通過加強對各高爐工長培訓，改變工長的部分操作習慣，比如將噴煤控制中小時噴煤量計算方法變?yōu)樾r燃料比計算，確保每小時燃料比穩(wěn)定，再強化工長對爐溫的監(jiān)控，減少高爐溫出現(xiàn); 另一方面采取合適的造渣制度，適當提高爐渣堿度來抑制Si 還原; 此外確保料線正常，杜絕低料線操作． 通過相應的低硅冶煉，二鐵廠2014 年燃料能耗大幅度下降． 圖2 為2014 年各高爐硅偏差情況．
1． 2． 3 尋找合適的冶煉強度
二鐵廠技術(shù)科通過對4 座高爐開爐以來數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)，在一定的冶煉條件下，合適的綜合冶煉強度對應著較低的綜合焦比． 當綜合冶煉強度偏移合適范圍時，綜合焦比都將相應升高． 確定一個與最低綜合焦比相適應的綜合冶煉強度不僅能夠降低焦比而且這種不盲目追求冶煉強度的生產(chǎn)方式有利于高爐順行和產(chǎn)量的穩(wěn)步提高． 為了不受其他因素影響，將綜合焦比進行了同口徑化校正: 入爐綜合品位每變化1%，綜合焦比變化6 kg /t; 熟料率變化1%，綜合焦比變化1. 2 kg /t; 風溫變化100 ℃影響15 kg /t 綜合焦比，校正后的綜合焦比與綜合冶煉強度關(guān)系如圖3 所示． 可以看到4 座高爐都有一個合適的綜合冶煉強度范圍對應著較低綜合焦比水平． 2015 年4 座高爐通過控制綜合冶煉強度在該范圍內(nèi)，獲得了更佳的綜合焦比，進一步節(jié)約了煉鐵能耗．
1． 3 強化能源管控，降低綜合能效
能源當中水資源是高爐消耗的大頭，其中鋼鐵行業(yè)中高爐又是用水大戶，占整個鋼鐵工業(yè)用水量的25%～ 30%［1］，因此合理的使用水資源和節(jié)約用水是高爐節(jié)能降耗的重點工作之一． 二鐵廠新建的11號高爐一改常規(guī)工業(yè)水循環(huán)系統(tǒng)，采用軟水閉路循環(huán)，不僅使冷卻系統(tǒng)變得安全可靠，而且又節(jié)約了大量水資源和能耗; 改善相應的冷卻模式，比如采用條件冷卻水用量來代替固定冷卻水用量方式來進行合理的冷卻用水調(diào)節(jié); 廠內(nèi)成立攻關(guān)小組，對跑、冒、滴、漏進行全面檢查，對生活用水進行集中管理，集中使用方法，大量減少了不必要的水資源浪費，實施節(jié)水攻關(guān)之后，高爐用水消耗大幅度降低．
2 節(jié)能降效效果
通過以上一系列措施，2014 年二鐵廠節(jié)能降耗水平大幅度提高． 2012 年至2014 年二鐵廠節(jié)能降耗效果如表1 所示，生鐵產(chǎn)量從2012 年的417. 5 萬t 增加到2014 年的460 萬t，煉鐵工序能耗由2012年的422. 9 kg 標煤/t 降低到2014 年的396. 21 kg標煤/t． 燃料單耗由607. 97 kg 標煤/t 下降到581. 17 kg 標煤/t; 動力單耗由13. 06 kg 標煤/t 降至11. 01 kg 標煤/t; 煤氣回收基本保持不變．
3 結(jié)語
1) 新鋼二鐵廠采取節(jié)能降耗新技術(shù)，推進系統(tǒng)節(jié)能降耗． 新鋼高爐的余壓發(fā)電、余熱回收以及改善噴吹用煤，提高噴吹性價比等對節(jié)能降耗起到了積極的作用．
2) 采用高壓操作、低硅冶煉、尋找合適的冶煉強度和強化能源管控等措施，大大降低了燃料比，提高了新鋼1 050 m3 高爐的全國競爭力．
3) 新鋼二鐵廠經(jīng)過多年努力，2014 年煉鐵工序能耗降到396． 2 kg /t，躋身國內(nèi)先進水平． 二鐵廠將繼續(xù)尋找更加合理的工藝技術(shù)，力爭進一步降低能耗．
參考文獻
［1］ 周傳典． 高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊［M］ ． 北京: 冶金工業(yè)出版社， 2002: ． 291 － 292．