安鋼煉鐵低成本運行實踐

安鋼煉鐵低成本運行實踐來源：本站作者：匿名發(fā)布：2010-3-31修改：2010-3-31隸屬：考察學習點擊：50周文剛，蘇永洪，張書帥(安陽鋼鐵集團有限責任公司煉鐵廠，河南安陽455004)摘要：隨著公司低成本運行的要求，安鋼煉鐵廠采取了一系列降低成本的措施：抓好煉鐵精料工作，加強原燃料管理，包括優(yōu)化燒結混勻礦配比結構、優(yōu)化焦化配煤結構、優(yōu)化高爐用礦配比結構，并采取了一系列優(yōu)化原燃料冶金性能的措施，強化高爐冶煉，提高管理水平，使煉鐵成本得到大幅度降低。關鍵詞：低成本；爐料優(yōu)化；技術經濟指標；管理安鋼煉鐵現有5350 m3、2450 m3、2 200 m3、2 800 m3共9座高爐，年產生鐵能力600多萬t，2008年鋼鐵市場跌宕起伏，復雜多變，上半年資源緊缺，采購困難，價格飛漲；下半年風云突變，受國際金融危機影響，下游鋼材需求量銳減，產品積壓嚴重，價格大幅度回落，市場變化之快，程度之劇，史上少見。鋼鐵產能過剩矛盾凸顯，鋼鐵企業(yè)被迫限產、停產，為了在激烈的競爭中取得生機，提高企業(yè)的競爭力，安鋼煉鐵采取了一系列降本增效的措施。1優(yōu)化爐料結構在煉鐵成本的構成中，原燃料費用占80以上，煉鐵要降成本必然要通過調整配比結構降低原燃料費用，一般價格低的原燃料品質和冶金性能較差，因此，在一定條件下原燃料費用越低意味著高爐精料水平越差。而精料是高爐煉鐵的基礎，對高爐的技術經濟指標有著重要的影響。生產中常用“七分原料、三分操作”或“四分原料、三分設備、三分操作”說明精料在煉鐵生產中的重要性1，這就出現了一對矛盾，要降低原燃料費用就會降低精料水平，勢必影響高爐技術經濟指標，實際生產中必須處理好這對矛盾，通過合理調整配煤結構、燒結勻礦配比和燒結礦堿度，高爐配加不同種類的球團礦和塊礦，實現低成本下的精料方針，使入爐礦石的軟融及熔滴特性合適，從而保證高爐軟融區(qū)的透氣性，保持高爐爐況穩(wěn)定順行，獲得良好的技術經濟指標，實現煉鐵的低成本運行。11燒結礦配料結構優(yōu)化通過燒結杯試驗，測定不同配礦方案的燒結生產率和成品礦強度，檢驗配礦方案的準確性，進行適當的調整和修改，達到優(yōu)化配礦的目標。在保證燒結礦質量滿足高爐正常生產情況下，燒結配料中降低價格較高的精礦配比，增加價格相對較低的進口粉礦的比例，是有效地降低燒結成本的措施。燒結配料進口粉礦比例提高，特別是低價位澳大利亞褐鐵揚迪礦粉逐步提高，實現了燒結礦配料結構(表1)低成本運行的新突破。12焦炭配煤結構優(yōu)化針對安鋼情況，煉焦用煤各煤種價格由高到低的順序是：焦煤、肥煤、13焦煤、瘦煤。焦煤和肥煤屬強黏結性煤，資源量有限，所以焦煤和肥煤的價格最高，13焦煤和瘦煤則相對便宜。要降低配煤成本，就要著力降低強黏結性的焦煤和肥煤在配合煤中的比例，增加瘦煤和13焦煤的比例。焦炭配煤結構在穩(wěn)定焦炭質量的前提下不斷創(chuàng)新，質優(yōu)價高的主焦煤、肥煤的配入比例的降低量和價格最低的瘦煤配入比例的增加量均實現了歷史新突破，使焦化配煤的成本得到了有效的控制(表2)。 13高爐爐料結構優(yōu)化高爐爐料結構的優(yōu)化，是技術和經濟上的綜合體現，必須根據高爐所在地區(qū)的資源條件和技術、經濟環(huán)境等情況確定。長期以來，安鋼煉鐵高爐形成了高堿度燒結礦+酸性球團礦+塊礦的爐料結構模式，其中燒結礦全部為自產，球團礦除一部分為水冶豎爐生產外，其余為外購，塊礦包括海南塊礦和進口塊礦均為外購。面對嚴峻的鋼鐵市場形勢，煉鐵要想獲取經濟效益，就要優(yōu)化爐料結構，降低生產成本，實行低成本下的精料方針，就是在兼顧入爐原料冶金性能的同時，降低入爐原料成本。安鋼通過對各種爐料結構進行熔滴性能試驗，從而為各種爐料的合理配用提供科學依據。統(tǒng)計數據表明，增加燒結礦比例是降低生鐵成本最有效的途徑。煉鐵在保證爐料結構能滿足高爐穩(wěn)定順行的前提下，適當調整燒結礦堿度，爐料中增加低價格自產高堿度燒結礦配比，減少價格昂貴的球團礦的配比，用低價格海南塊礦和進口塊礦替代部分球團礦，至12月底甚至部分高爐取消使用球團礦，大幅度降低了爐料結構成本(表3)。 14積極采取各種提高爐料冶金性能的措施 為降低燒結礦低溫還原粉化率，采用了噴灑CaCl2溶液工藝，燒結礦經噴液處理后，CaCl2溶液粘附在燒結礦表面或充填于微觀孔隙之中，使燒結礦的晶問裂紋被覆蓋，微孔表面形成一層網狀屏蔽膜，在高爐上部塊狀帶阻止了氣相還原劑(CO、H2)向礦石表面和內部擴散，減緩了燒結礦在400600的還原速度，低溫還原粉化得到有效抑制，料柱透氣性得到明顯改善。高爐爐況穩(wěn)定性增強，煤氣利用改善，有利于增產降焦。統(tǒng)計數據表明，燒結礦的低溫還原粉化率每降低5，高爐煤氣利用率CO提高05，產量提高15，焦比降低155。以安鋼6號450m3高爐為例，噴灑后高爐平均增產40td，入爐焦比降低50kgt，平均每小時增加風量1 000m3，CO利用率提高023。為降低焦炭反應性，提高焦炭反應后強度，采用了焦炭噴灑ZBS溶液的工藝，對減少焦炭爐內粉化，穩(wěn)定高爐內焦炭的骨架作用起到良好的作用。為穩(wěn)定焦炭水分，大高爐采用中子測水儀，能隨機足量補充焦炭，穩(wěn)定了熱制度，減少了爐溫波動，促進了爐況順行。2采取優(yōu)化高爐經濟指標的一系列措施煉鐵廠采取了一系列優(yōu)化高爐經濟指標的措施，在低成本下加強原燃料的精料工作，保持了原燃料質量的穩(wěn)定，特別加強了對原燃料的篩分工作，因為如果篩分不好，其中的粉末容易在塊狀帶堵塞料柱空隙，使阻損增加，大量不合格碎焦在軟熔帶會影響焦窗的透氣性，進入爐缸又影響爐缸死料柱的透氣、透液性，使煤氣初始分布紊亂，破壞高爐的穩(wěn)定順行。通過向燒結中配加焦丁，使寶貴的焦炭資源得到了充分的利用的同時，改善了燒結礦層的透氣性，降低了焦比。在穩(wěn)定順行的基礎上，各高爐以提高噴煤比為突破口，提高富氧率，使用全風溫操作，提高爐頂壓力，積極推行低硅鐵冶煉技術，嚴格控制生鐵含硅量，努力提高均衡出鐵率，保持了高爐的長期穩(wěn)定順行。21富氧大噴煤高爐風口噴吹煤粉，一方面以資源豐富的非煉焦煤代替了高爐中部分焦炭，不僅緩解了煉焦煤資源短缺的問題，而且減少了焦炭冶煉過程對環(huán)境的污染，另一方面，高煤比操作以煤代替焦炭降低了噸鐵成本，實現高爐煉鐵的低成本運行2。特別是7號450m3高爐9、10月份煤比穩(wěn)定在180kgt以上，焦比有了大幅度降低，11月份焦比達到344 kgt，創(chuàng)歷史最好水平。全廠以7號高爐為標桿，加強噴煤工作，煤比有了大幅度提高，兩個大高爐的焦比、煤比也有了新的突破，9月份9號高爐的煤比139kgt，焦比達到350kgt，11月份8號、9號高爐焦比分別達到367、349 kgt，均創(chuàng)歷史最好水平(表4)。富氧和噴煤相結合是高爐增產節(jié)焦最有效的辦法，提高富氧率是提高煤比最有效的措施之一，因為噴煤和富氧對高爐冶煉過程大部分參數的影響是相反的，富氧提高了鼓風中的含氧濃度，加速煤粉在風口前燃燒，提高了燃燒率，另外，富氧能維持較高的理論燃燒溫度，富氧1，溫度提高4550，以彌補風口前煤粉吸熱裂解所消耗的熱量。 22充分利用高風溫熱風爐提供的熱風是高爐冶煉的基礎，提供的熱量大約占高爐熱收入的1520，高風溫操作，主要是增加下部熱量，提高能源利用率，改善煤粉在風口前的燃燒狀態(tài)，是降低焦比和強化冶煉的有效措施，風溫在9501 350時，每提高100風溫可降低焦比820 kgt，增產23。為取得高風溫采取了一系列措施：使用富化煤氣，即在高爐煤氣中配加一定量的焦爐煤氣提高煤氣熱值，以提高煤氣的理論燃燒溫度。預熱助燃空氣和煤氣，適當提高廢氣溫度。安鋼350、450 m3高爐風溫平均達到了1 050，2 200、2 800m3高爐風溫平均達到了1 130，正常生產情況下，要求高爐采用全風溫操作，在爐溫有波動情況下，以噴煤量做調節(jié)，避免風溫大起大落，以更好更經濟的方式調節(jié)爐溫。23提高爐頂壓力一般來說，爐頂壓力每提高1，可提高冶煉強度2左右，同時頂壓的提高也相應增加了風量，延長了煤氣在爐內的停留時間，改善了煤氣利用，促進了間接還原，有利于高爐的穩(wěn)定順行。安鋼350m3高爐頂壓達到7080kPa，450m3高爐頂壓達到110120 kPa，2 000 m3級高爐頂壓達到190200kPa，并在兩座大高爐采用了TRT爐頂余壓發(fā)電技術，使爐頂壓力得到了有效的利用。另外，高壓操作有利于低硅鐵的冶煉。24實施低硅冶煉高爐在穩(wěn)定順行的基礎上降低生鐵含硅量，有利于實現高產穩(wěn)產節(jié)能優(yōu)質的目標。高風溫、高頂壓、富氧噴煤為冶煉低硅鐵創(chuàng)造了條件。對煉鐵而言，生鐵含硅量降低1，產量提高56，焦比下降4050 kgt。高爐冶煉過程中，降硅是一項重大節(jié)能增產措施，生鐵含硅量的降低不僅可降低焦比和提高產量也可促使煉鋼實行無渣或少渣冶煉，縮短冶煉周期，降低能耗和材料費用3(表5)。(未列出的高爐限產停爐中)。 3提高管理水平 煉鐵廠結合爐料結構調整通過提高內部管理水平，加強爐前出鐵管理，規(guī)范爐內操作，加強設備點檢維護和冷卻制度管理，提高設備正常運轉率，高爐生產得到了最大程度的穩(wěn)定順行，使煉鐵成本大幅度降低(表6)。 31加強爐前管理爐前渣鐵處理的好壞，將直接影響爐內的穩(wěn)定，為了使爐前工作適應高爐強化冶煉的需要，推行了爐前出鐵確認制，對鐵口的維護，鐵口的深度，打泥量的控制，鉆頭的使用，出鐵正點率，渣鐵溝的護理以及渣鐵罐的裝載進行了嚴格管理，使爐前指標得到明顯提高，基本消除了減風堵口現象，隨著冶煉強度和煤比的提高，350、450m3高爐鐵次由每天15次增加到17次，出渣鐵前憋風現象明顯減少，透氣性明顯改善，為爐內強化冶煉創(chuàng)造了條件。32規(guī)范爐內操作煉鐵廠針對各高爐實際爐型特點，制定出適應每個高爐的合理的爐內操作方針，統(tǒng)一三班思想，實行標準化操作，要求各班重視原燃料理化性能的變化，針對相應變化做出及時調整，大大減少了工藝事故的發(fā)生。煉鐵廠定期對所有高爐工長進行理論知識和實際操作知識培訓，提高了高爐工長的操作水平和業(yè)務能力，為操作好高爐打下了堅實的基礎。33強化設備管理為降低設備故障，加強崗位的設備管理，各崗位制定了詳細的設備點檢措施，每班嚴格執(zhí)行設備點檢工作，認真記錄設備運行磨損情況，發(fā)現問題及時處理，提高崗位工設備故障處理能力，并制定嚴密檢修計劃，確保檢修質量，達到了故障發(fā)現早，處理時間短，生產損失小的效果4。高爐設備的長期穩(wěn)定運行，減少了設備原因引起的慢風和休風，為高爐的長期穩(wěn)定順行提供了強有力的保障。34加強冷卻制度管理冷卻制度調節(jié)主要是監(jiān)控爐身中下部至爐腹部位冷卻壁水溫差及熱電偶溫度變化，根據變化情況及時調整水量和水壓，保持合理的操作爐型，隨著冶煉強度的提高，各高爐對冷卻制度做出了相應的調整，使渣皮更加穩(wěn)定，有利于保護冷卻壁，保證了高強度冶煉的順利進行，延長了高爐壽命。4結語綜上所述，安鋼煉鐵通過采取一系列技術措施，包括調整燒結礦配礦、焦炭配煤、煉鐵爐料結構配比，加強原燃料篩分整粒，做好煉鐵精料工作，并采取了一系列優(yōu)化原燃料冶金性能的措施，如焦炭噴灑ZBS溶液、燒結礦