第十四届全国大高炉炼铁学术年会论文集衡钢炼铁高炉保稳顺降成本的生产实践王哲黄建平胡俊峰田发超（衡阳华菱钢管有限公司炼铁分厂）摘要２０１２年６月以来，衡钢炼铁分厂结合实际情况，从原料、操作工艺技术管理、设备管理等方面采取多项措施，实现了高炉的稳顺运行，铁水成本逐渐下降，煤比有一定的提高，焦比和燃料比下降，获得了较好的生产效果，为降低公司生产成本提供了支撑。关键词原料工艺技术设备稳顺成本肖国梁１前言由于钢铁行业产能严重过剩，面对内外需求不足，市场竞争激烈，钢铁企业多数处于亏损状态，少数有资源、成本和市场优势的钢企尚可盈利。衡钢炼铁既无自己的矿产资源，又无市场优势可言，如何在激烈的市场竞争中求得生存，唯有走挖潜增效降低成本之路。俗话说：炼铁“四分原料，三分操作，三分设备”ｎ１，结合炼铁生产规律，围绕“原料、操作、设备”三方面来开展，通过优化配矿配煤稳定原燃料质量、创新操作技术稳定炉况降低消耗和加强设备管理确保高炉稳定运行等措施，经过努力，在维护高炉长周期稳顺降低生铁成本方面取得了比较显著的成效。２炼铁厂保稳顺降成本采取的措施２．１粗粮细做。降低配矿成本２．１．１充分利用本地矿石资源衡钢炼铁没有自己的矿石和煤焦资源，大宗原燃料需全部外购，加上地处内陆，面对进口铁矿石价格上涨、物流成本高的状况，烧结混匀料配矿以衡阳周边本地祁东矿和三安矿为主，２０１２年上半年国内矿配比由原先的３５—４０％逐步加大到５０～６５％，在烧结矿品位小幅下降质量保持稳定的情况下，炼铁的配矿成本显著降低。进入下半年进口矿价格降幅较大，进口矿性价比提高，炼铁及时对配矿方案加以调整，适量增加了进口矿配比，配矿原则不单看铁矿的价格，主要看其综合性价比，目的达到生铁成本最优。通过充分利用本地矿石价格和运输成本的优势，扩大国内矿的比例，并及时优化配矿方案，去年全年国内矿配比平均达到了５０％左右，累计降低配矿成本３５３２万元。２．１．２三安精粉成功使用三安精粉是衡阳本地矿，品位高，除Ｐ含量稍高外，其它指标都不错，因其浮选工艺，粒度细粘性大，水份高，存在结块堵斗配料不畅等困难，不能直接使用，经过拌加高炉槽下烧结返矿攻关，成功解决了三安粉不好配料的技术难题，扩大了性价比较优的三安粉的使用量，从去年６月份开始使用以来，三安粉的配比平均达到了１７．０５％。２．１．３降低护炉配矿成本衡钢高炉自２０１１年开始，炉缸标高８．０９ｍ侧壁碳砖侵蚀加快，监测周向温度全面升高，特别ＴＥ０５１３５最高时达到了８７９℃，严重威胁高炉安全生产，高炉被迫于８月中旬开始长期堵两个风口作业，１１月份配加钒钛球护炉，经过一段时间护炉，炉缸侧壁温度升高趋势得以控住，但钒钛球品位低，价格昂贵，长期护炉常态化使用，不仅了入炉品位提高，而且增加配矿成本，为降低成本通过学习兄弟单位的先进经验，２０１２年下半年开始采购廉价的印尼海砂矿代替钒钛球护炉，海砂矿品位比钒钛球高近５％，ＴｉＯｚ含量稍低点，但价格便宜接近３００元／吨，用之代替钒钛球护炉，不仅有利于提高入炉品位，且可大幅降低护炉成本，通过在混匀料和烧结配矿中配加５—６％的海砂矿，经过技术攻关，烧结矿质量未受影・５６３・第十四届全国大高炉炼铁学术年会论文集响，而且高炉护炉取得了明显效果。至今已累计使用海砂矿近１５０００吨，节约护炉成本近４５０万元。２．２稳定并逐步改善原燃料质量２．２．１保持入炉焦炭的基本稳定并有所改善（１）衡钢高炉用焦炭全部外购，厂家多，质量参差不齐，最多时供应商达八、九家，曾经因焦炭质量波动大对高炉炉况造成过较大影响，经过使用效果及性价比反复比较，最终确定五、六家质量较稳定、保供能力强、综合性价比较优的，作为我们的战略供应商，淘汰了水分特高的陕化焦炭及理化指标达不到我司最低要求的省内一些焦炭，从而保证了焦炭质量的基本稳定，并根据市场行情，采购了部分山西宏安干熄焦，使得焦炭整体质量进一步改善（见表１）。（２）加强料场焦炭库存管理，根据各厂焦炭的质量指标及高炉的使用效果，我们把所有外购焦炭分为一类和二类焦，分别堆放在Ｂ料场和Ａ料场，按１：１的比例取用库存焦，以确保高炉入炉焦炭质量的稳定，不致因焦质量波动大影响炉况。（３）确保料场焦炭合理的库存，正常情况下保持ｌｏ天左右的存量，尽量做到先到的焦炭先用，减少焦场损耗，不因焦炭露天堆放时间过长增加粉化，降低强度。（４）加强焦炭厂内转运管理，因卸焦机卸焦对焦炭的破碎作用较大，焦粉增加，铁厂规定卸焦机只能卸车皮竹围上部的焦炭，余下部分全部用翻车机卸，达到减少焦粉和中焦比例的目的。为降低焦炭厂内转运损耗和减少料场焦水份变化大的影响，加大高炉焦炭直供量，目前直供高炉焦炭比例基本保持在７０％以Ｅ。表１２０１３上半年和２０１２年进厂焦炭质量情况比较，％２．２．２优化喷吹煤种，改善喷吹煤粉质量衡钢高炉自投产开始喷煤以来，为降低运费，喷吹用煤一直采用周边耒阳及郴州的配合煤，配合煤主要由本地无烟煤＋印尼褐煤构成，由供应商自行配制，本地无烟原煤灰分高，热值尚可；印尼褐煤挥发份较高，尤其内水高，热值很低，但其价格低廉，供应商为利益最大化，尽可能多配褐煤，导致喷吹原煤热值低，且质量极不稳定，喷吹煤质量处于失控状态，用配合煤制出来的煤粉灰分一般在１２．５—１３．Ｏ％，高的时候达１４～１５％，水份３～４％，喷吹煤粉高位发热值只有２７．５８ｋ肌ｇ。由于配合煤灰分高水分高、热值低，喷吹量增加后风口易结焦，煤焦置换比低，长期制约高炉煤比提高和降低焦比，２０１２年铁厂向公司提出优化喷吹煤种方案得到支持，６月份开始试喷单一的无烟洗末煤，取得了良好节焦降耗效果，由于本地洗末煤价格高于配合煤，且供应跟不上，而烟煤价格低，磨制性能好，综合降成本和喷吹安全角度考虑，最终确定７０％的无烟煤＋３０％的烟煤代替原来配合煤喷吹，因喷吹煤质量改善，热值提高，目前高炉在品位及焦质基本不变的情况下，高炉焦负荷由原喷吹配合煤时的４．３左右逐步提高到了４．７左右，高炉降耗效果显著。・５６４・第十四届全国大高炉炼铁学术年会论文集２．２．３稳定并改善烧结矿质量２０１２年以来由于经济炼铁降低配矿成本的需要，国内低品质低价格的矿石大量使用，给烧结生产带来一定的难度，为了保证烧结矿产质量不受影响，烧结工序进行了低碱度烧结矿攻关，降低烧结返矿攻关，厚料层烧结、提料温等技术攻关，取得了较好的效果，烧结矿强度等指标（见表２）得到了改善，满足了高炉的冶炼需求。表２烧结矿相关技术指标情况２．２．４抓好内部精料工作由于降本增效的需要，进口矿比例减少，非主流矿国内矿及本地矿大量增加，原料成分稳定性下降，高炉人炉品位降低，渣量增加，势必给高炉长期稳定顺行带来不利影响，为将影响降低到最低程度，要求粗粮细做，下大力气抓好内部精料，在原料配料矿石筛分及烧结成品矿储存等方面重点做了以下工作：（１）抓好料场货位管理，做到不混料，充分发挥一次料场的匀堆混匀作用。严把原料预配料过程控制，根据料场各品种库存，事前做好周密的配矿方案，保证中途不断品种，堆料过程中控制适宜的料流量，堆料层数增加到５６０层以上，从而达到保证混匀料质量稳定的目的。（２）抓好块矿筛分管理。衡钢使用的块矿有南非块和周边的桂阳块及广西块，南非块有一定粉末，桂阳块属褐铁矿，含粉率较高，但其有一定价格优势，这两种块矿不能直接入炉，因此在料场设立离线筛过筛，经过一次筛分的块矿，人炉前还要通过筛分楼和高炉槽下两道筛子过筛，如此保证了高炉入炉料＜５ｍｍ粉末在３％以下。（３）为减少供料过程中产生的粉末，加大烧结成品矿槽存和高炉烧结矿及焦炭槽存管理力度，铁厂规定最低槽位不得低于总槽位的１／２，由当班调度主任落实考核。（４）优化槽下筛分控制程序，控制给料机适宜的给料量，延长振动筛停振时间，减少筛面堵塞情况，规定块矿筛每两小时清理一次，确保筛分效果。另外优化焦丁和块矿的排料顺序，焦丁配到块矿上面，入炉后布到料面中间环带，以稳定边缘和中心煤气流。２．３强化高炉操作管理。不断创新布料技术生铁成本高低与否除了合理的低配矿成本战略外，高炉能否维持高水平的长期稳定顺行是关键。随着人炉品位的下降及渣量增加，高炉保持长周期稳顺的难度加大，为此铁厂加强了对高炉主控室及炉前关键岗位操作的管理力度，重点抓好高炉四大制度的管理，并在炉顶布料技术创新方面取得较大突破和成效。２．３．１确定合理的送风制度２０１１年下半年开始因炉缸侧壁温度过高，危及安全生产，高炉被迫长期堵４４和１４”两个风口作业，并降低冶炼强度，为维持足够的鼓风动能，避免炉缸中心堆积和取得护炉成效，风口直径逐步由１２０ｍｍ缩・５６５・第十四届全国大高炉炼铁学术年会论文集小到１１０ｍｍ，长度由４５０ｍｍ逐步过渡到５３０ｍｍ，人炉风量虽然减少了，但因进风总面积宿少，风速不仅没减少，反而由１８５ｍ／ｓ逐渐提高到了２０５ＩＩｌ／ｓ，鼓风动能得到了保证，风口回旋区往炉缸中心延伸，炉缸活跃程度得到保障。２．３．２稳定炉缸热制度炉缸热储备是否充沛、热制度是否稳定，对活跃炉缸和高炉作业风量稳定与否至关重要。根据高炉护炉需要及人炉品位降低的现状，对炉缸热制度进行了适当调整，ｓｉ控制由原来的０．３５。Ｏ．５５％上提到０．４０—０．６０％，铁水温度控制由原来的１４５０～１４７０℃调整到１４６０～１４８０℃，保证炉缸活跃，杜绝了大的炉凉恶性事故。日常操作中注意避免热制度大起大落，遇到炉墙大面积掉块或原燃料条件恶化可能引发炉凉时，果断采取集中加焦并减轻负荷等措施，防止炉况恶化。通过鼓风脱湿和加湿调温措施，对稳定炉缸热制度起到了重要作用。２．３．３适当下调炉渣碱度炉渣碱度和粘度合理与否，对炉渣流动性、炉缸脱硫效果及高炉顺行至关重要。２０１２年以前衡钢高炉人炉品位基本保持在５６％以上，２０１２年以后因配矿降成本大势需要，烧结配矿本地矿等国内矿比例大幅提高，烧结矿品位下降较多，高炉综合入炉品位平均不到５５．５％，同时因国内矿及利废物用量大增，人炉Ｐｂ、ｚｎ和碱金属负荷激增，渣比由不足４００ｋ趴最多时上升４２０ｋ趴左右，有害元素负荷及渣量增加对高炉长寿、炉况顺行和降低消耗都带来了不利影响，为减轻这一影响，铁厂对高炉造渣制度进行了合理调整，以前炉渣Ｒ：按１．１０。１．２０倍控制，渣中ＡＩ：Ｏ，１３．５０～１４．５０％，Ｍ９０７．５～８．５％，鉴于高炉炉缸工作状况良好，澳粉和印度矿用量减少后，炉渣Ａ１２０，基本稳定在１３．５％以下，根据这些有利情况，我们将炉渣Ｒ：控制下调到１．０５～１．１５，平均降低０．０５左右，并将渣中ＭｇＯ下调到６．５０—７．５０％，保持ＭｇＯ／ＡＩｚＯ，达到ｏ．５０～ｏ．５５即可，通过合理调整炉渣碱度和成分，达到了低品位条件下改善炉况降低消耗的目的，且烧结配矿白云石成本有效降低，同时适当降低碱度有利于正常生产情况下排碱，减轻了有害元素对高炉长寿的影响。２．３．４创新布料技术，不断改善高炉煤气利用高炉炉况欲保持长期稳顺，必须做到“上稳下活”。“下活”指的炉缸热量充沛，周向和径向工作均匀活跃，热制度的稳定程度决定炉缸工作状况的好坏；“上稳”指的是炉顶煤气流分布稳定，装料制度是否合理是决定上部煤气流稳定与否、煤气利用好坏及稳顺程度的关键。高炉人炉原燃料条件优劣是决定高炉稳顺程度及燃料消耗高低的根本因素，对不同的高炉而言，装料制度合理与否，则对促进炉况稳顺、改善煤气利用，降低消耗起着关键作用。衡钢高炉自开炉后，上部调剂始终坚持“稳定边缘，发展中心”的指导思想，对炉况顺行和炉体冷却系统维护起到了重要作用，原来布料矩阵矿石四个档位，布焦５个档位，最大矿角４２～４３。，中心加焦１１。，中心焦比例２５～３５％，料线１．９～１．６ｍ，炉况稳定性不够，煤气利用率４５。４６％，难以继续提高，休风检查料面形状：平台＋中心焦包。２０１２年对人炉品位下降，高炉稳顺难度增加，面对铁厂降本增效压力大的状况，开展上部布料技术攻关。经过对高炉炉缸炉喉直径大小、风机能力及原燃料等条件全面分析，认为以前的中心加焦比例过大，中心焦柱起到了“烟囱”作用，中心区域煤气利用极差，煤气化学能利用受到了制约，煤气利用率难以大幅提高，并通过向代表国内先进水平宝钢的炼铁专家学习请教，年初逐步减少中心加焦比例，由３０％分步减到１５％，布矿档位由４档减到３档，平台宽度缩到６～７。，焦炭档位由５档减到４档，特别利用休风机会测定了矿石最大档位落点离炉墙的距离，发现原４２。布料落点挨到了炉墙，因此将最大布料角度下调到４１。料线提高到１．４ｍ，到２０１２年７月份高炉基本取消了中心加焦，炉顶料面“平台＋漏斗”更趋合理。随着非中心加焦技术取得成功，炉况稳顺程度比以前提高，基本没有出现大的炉况失常，煤气利用率得到较大改善，最好时接近５０％，平均达到了４７．５％左右，目前正常情况矿焦同角，当炉况出现波动时才附加小焦角１圈焦炭，经过炉顶装料制度的调整，高炉焦负荷基本稳定在４．７０左右，高炉取得了低品位大渣量冶炼条件下，稳顺炉况降低・５６６・第十四届全国大高炉炼铁学术年会论文集消耗的良好效果。２．４加强设备管理，确保高炉连续运行炼铁降成本，离不开高炉长期稳定顺行；高炉要连续稳定运行，离不开设备系统的保驾护航。衡钢炼铁投产至今四年多，少数设备开始出现老化，故障率上升，为杜绝恶性设备事故造成高炉慢风休风，铁厂在设备点检维护及定修方面采取了下列措施：（１）推行全员设备管理，重点抓好日常点检维护卫生工作，确保设备见本色，完善设备可视化管理，让岗位操作人员对设备设施流程一目了然，杜绝误操作。（２）对全厂所有设备按重点和一般进行分类建档，尤其对原料堆取料几大机、烧结一二次混合料机及供料和高炉炉顶上料设备、炉前关键设备等，进行重点维护监控，确保稳定运行，基本未发生关键设备故障导致高炉休慢风的情况。（３）延长高炉系统设备定修间隔周期，以前高炉１～２个月搞一次定修，对高炉产量及消耗影响都较大，设备检修成本亦高。采取延长定修周期的措施，降低设备费用，衡钢高炉目前尚处于一代炉龄的前期，关键设备状况较好，通过加强设备的管理和维护，对小的设备问题及时发现及时处理好，长时间的定修周期完全可以适当延长，因此从２０１２年下半年开始，将高炉定修周期延长到了３个月一次，这样每年可减少２０ｈ以上的定修３次，高炉增产６０００ｔ，节约焦炭１００ｔ左右，降低设备检修费用近１００万元。３生产效果总结通过采取一系列措施，实现了高炉的稳定运行，铁水成本逐渐下降，煤比有一定的提高，焦比和铁水成本下降，取得了较好的生产效果（见表３）。由表３可知，铁水成本降至２３８８元／ｔ，燃料比降至５２５ｋ加左右。表３衡钢炼铁主要技经指标及生铁成本情况表４结语２０１２年６月以来，炼铁分厂结合实际情况，从原料、操作工艺技术管理、设备管理等方面采取多项措施，实现了高炉的稳顺生产，降低了铁水成本，为降低公司生产成本提供了支撑。参考文献：［１】周传典．高炉炼铁生产技术手册［Ｍ】．北京：冶金工业出版社，２００５：１—３．联系人：黄建平电话：１５２１１４２８６５５Ｅ—ｍａｉｌ：ｌｌｊｐｄｊｙ２００６＠１２６．ｃｏｍ单位：衡阳华菱钢管有限公司炼铁分厂邮编：４２１００１・５６７・衡钢炼铁高炉保稳顺降成本的生产实践
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王哲， 黄建平， 胡俊峰， 田发超， 肖国梁衡阳华菱钢管有限公司炼铁分厂
引用本文格式：王哲.黄建平.胡俊峰.田发超.肖国梁 衡钢炼铁高炉保稳顺降成本的生产实践[会议论文] 2013
