煉鐵技術(shù)發(fā)展

**煉鐵發(fā)展綜述摘要：**公司自2005年以來，推行穩(wěn)本固基、苦練內(nèi)功、轉(zhuǎn)變思維、審時度勢，隨機應(yīng)變等一系列管理理念，以提高高爐裝備水平為保障，通過狠抓“精料”工作、積極探索煉鐵新技術(shù)、開創(chuàng)性的發(fā)展煉鐵新理論，以及計算機輔助管理，使煉鐵生產(chǎn)獲得了高水平發(fā)展，高爐主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)顯著改善。關(guān)鍵詞：煉鐵管理理念技術(shù)進步精整爐料高爐裝備高爐操作制度TheDevelopmentofIron-makingof**SteelAbstract:Since2005,theimplementationof**Steelironcompanyisstabilizationofthesolidbase,Obtain,changethinking,,dealwiththesituationandactaccordingtocircumstancesandaseriesofmanagementconceptsinordertoimprovethelevelofequipmentfortheprotectionofblastfurnace,byimplementingthe"concentratematerials"work,andactivelyexplorenewiron-makingtechnology,pioneeringthedevelopmentofnewiron-makingtheory,aswellascomputer-aidedmanagement,whichmakesitreachahighleveldevelopmentofironproduction,maintechnicalandeconomicindicatorsofblastfurnaceimprovesignificantly.Keywords:iron-making，managementconcepts，technologicalimprovement，finishingfurnace,blastfurnaceequipment，blastfurnaceoperatingsystem近幾年，**煉鐵的快速發(fā)展，引起了業(yè)界同行的關(guān)注，特別是08年金融危機來臨后，**煉鐵憑借其鐵前低成本優(yōu)勢，使得**鋼鐵能率先走出困境，成為行業(yè)的少有贏利企業(yè)，短短幾年里，高爐經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)由同行墊底走向處于領(lǐng)先水平見表一，條件并不優(yōu)越的青鋼煉鐵，是憑借什么力量崛起的，**煉鐵的核心競爭力是什么？回顧**煉鐵的發(fā)展史，特別是2005年以來的歷程，一條明確的主線貫穿于煉鐵生產(chǎn)管理的始終，它就是“創(chuàng)造性思維，突破性進展”，這條主線正是青鋼煉鐵快速發(fā)展的核心競爭力。四年來，圍繞強化冶煉、節(jié)能降耗不間斷地進行了“精料、高風(fēng)溫、均衡生產(chǎn)”等適應(yīng)性技術(shù)改造和管理創(chuàng)新工作，整體工作的有效、有序、有度、協(xié)調(diào)組織，提升了煉鐵在同行中的競爭能力，實現(xiàn)了快速、健康、持久的發(fā)展。表一 **煉鐵高爐主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)年份利用系數(shù)焦比/kg煤比入爐品位熱風(fēng)溫度休風(fēng)率工序能耗t.m-3.d-1kg.t-1kg.t-1%°C%kg/t20013.06509059.3810180.82463.9720022.91533060.259951.58479.4420033.44543059.869151.91511.0520043.525404160.098951.97519.3320053.504589659.369691.34524.1120063.6039612658.7510581.24451.5720073.5739313358.2610951.06448.820083.5240412358.3410742.71446.612009(1-10)3.51341 15657.2211172.24421.22一：高爐爐料結(jié)構(gòu)優(yōu)化：精整爐料“料”是高爐生產(chǎn)之本，在當(dāng)今生產(chǎn)中，爐料即要滿足高爐穩(wěn)定生產(chǎn)的需要更要滿足企業(yè)低成本高效益的需要。“精料”的概念也因此發(fā)生了變化，以往“精料”的概念是全熟料、高品位、粒度均勻干凈，目前的“精料”以筆者認為是通過一定的手段使高爐的爐料更適合現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的要求，也就出現(xiàn)了我們近期常常聽到的“粗糧細做、綜合爐料優(yōu)化”等詞語。**煉鐵首先抓住強化冶煉的關(guān)鍵——精整爐料，進行了長時間艱苦的摸索，通過不斷的優(yōu)化和改善爐料結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)了生產(chǎn)指標(biāo)的一步步提高。從最早的土燒到高堿度燒結(jié)礦生產(chǎn)，從燒結(jié)生熔劑到目前的全熟熔劑，從高堿度燒結(jié)礦配加球團的豪華爐料到高堿度燒結(jié)礦配加30％的塊礦的經(jīng)濟性爐料等等，每走一步，都能因時而異在當(dāng)時條件下做到冶煉穩(wěn)定性、產(chǎn)量、成本的最佳搭配，從而使得企業(yè)經(jīng)濟效益最高。1、占高爐整體爐料體積40％多的高堿度燒結(jié)礦的生產(chǎn)實踐：由于燒結(jié)礦堿度的提高，礦物組成發(fā)生了變化，鐵酸鈣含量明顯增加，鐵酸鈣還原性能好，強度高，而且大量的鐵酸鈣存在，可以防止卩-2CaO?SiO2在冷卻時產(chǎn)生粉化現(xiàn)象，隨著堿度的提高，總黏結(jié)相升高，軟化開始溫度和軟化終了溫度降低，還原度增加，爐內(nèi)所承受的壓差提高，管道形成、風(fēng)壓冒尖等爐況現(xiàn)象得以杜絕，是保證高爐適應(yīng)其他外界變化的基礎(chǔ)，因此**自始至終保持燒結(jié)礦堿度1.9以上，不惜以每噸鐵加30kg的硅石來平衡堿度。2、 占高爐整體爐料體積45％的入爐焦炭控制：隨著焦炭的骨架作用越來越重要，焦炭的強度和入爐粉末的控制形同燒結(jié)礦一樣。焦炭的強度受市場和資源的影響，我們能夠把控的只有入爐焦炭含粉和水份。**高爐生產(chǎn)多年來深受焦炭水份波動大、焦炭粉末多的影響，尤其是在焦炭質(zhì)量不好及下雨、雪天氣情況下，而焦炭烘干技術(shù)的使得入爐焦炭含粉、水分完全得以控制。為此我們于2008年至2009年上半年先后在1#—6#高爐槽下投入使用焦炭烘干工程，利用熱風(fēng)爐廢氣對料倉內(nèi)的焦炭進行預(yù)烘干，不但使焦炭水份降低約5%，還能保持焦炭水份的穩(wěn)定性，減少焦炭水份波動對爐況的不利影響，特別是雨季時效果更加明顯，焦炭粉末降低3%以上，保證了高爐順行。3、 “粗糧細做”：2007年為解決進口塊礦粉末逐漸增多問題，對入爐塊礦全部實行預(yù)篩分，確保入爐塊礦尤其雨天的含粉率＜4%；同時實現(xiàn)各種爐料二次篩分，即在入高爐料倉之前進行一次預(yù)處理；再者加強槽下篩分管理，通過采用雙層棒條自清理機燒篩代替原有的梳齒篩等設(shè)備改造，以及采用控制料流、及時清理篩面等措施降低入爐粉末，目前高爐入爐粉末基本控制在3%—4%左右。4、調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)：以上三項是煉鐵穩(wěn)定生產(chǎn)和實現(xiàn)低成本戰(zhàn)略的基礎(chǔ)，在此基礎(chǔ)上通過塊礦的預(yù)篩分等措施保證了不同時期采取不同的爐料結(jié)構(gòu)從而造就了煉鐵成本的最優(yōu)（成本的降低關(guān)鍵在結(jié)構(gòu)，2008年下半年以后，受國際金融危機的影響，根據(jù)原料的性價比以經(jīng)濟效益最大化為切入點調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)，用價格較低的原料代替高價球團礦直至全部取消球團的爐料結(jié)構(gòu)，大幅度提高塊礦比例直至30%）。近幾年高爐爐料結(jié)構(gòu)情況時間機燒礦,％球團,％塊礦,％2006年70.6618.3610.982007年71.5915.7312.682008年73.7212.5213.762009年76.934.5918.485、以煤代焦：已往的煉鐵理論認為，在沒有富氧的情況下，煤比達到150kg/t是極限，然而，通過采取選擇煤種控制煤成分及高爐理論燃燒溫度、冶煉強度、造渣制度、熱制度等措施煤比是可以實現(xiàn)170kg/t的，同時也是最為經(jīng)濟的。二：操作工藝發(fā)展近年來，隨著資源的匱乏和金融危機的影響，高爐煉鐵理念也隨著環(huán)境的變化發(fā)生了巨大的變化，從追求高強度冶煉轉(zhuǎn)變?yōu)橐越?jīng)濟效益為先，高爐操作制度、冷卻制度、渣鐵處理工藝、停開爐技術(shù)等日新月異。一）操作制度的變化1、裝料制度：由大礦批分裝料制改為中小礦批分裝料制從2006年開始逐步探索大礦批分裝的規(guī)律。在一定的條件下，擴大礦批有利于礦石均勻分布，有利于穩(wěn)定上部氣流，改善軟熔帶透氣性。分裝有利于減少爐料分布中的界面效應(yīng)，從而可以促進爐況的穩(wěn)定順行和焦比的降低。大礦批分裝裝料制度已在全國許多高爐成功使用，并取得了良好的經(jīng)濟效益。大礦批分裝在**一段時期曾取得了良好的效果，但大礦批分裝對原燃料條件變化的適應(yīng)能力比較差。自2008以來隨著市場的變化,市場指導(dǎo)生產(chǎn)成為主流,＜精料方針＞定義發(fā)生本質(zhì)變化,根據(jù)原燃料條件及高爐冶煉強度,**逐步摸索中小礦批分裝在高爐上的應(yīng)用，各項經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)均有明顯改善，尤其是隨著生礦比例的增加，中小礦批分裝更顯示出其優(yōu)越性，2009年，生礦配比已達到25%，而入爐綜合焦比卻下降到了490Kg/t以下，中小礦批分裝在節(jié)能降耗中起到了重要作用。2、熱制度：以物理熱為指導(dǎo)，低硅冶煉，并不定期將物理熱提高到1500-C來活躍爐缸。大量塊礦進入高爐由于受到物料和氣流的沖擊以及鐵礦石還原Fe2O3-Fe3O4-FeO過程發(fā)生晶形變化，導(dǎo)致塊礦破裂粉碎。大量的粉碎的塊礦直接影響高爐內(nèi)部氣流分布和爐料的順行，從而影響高爐冶煉的產(chǎn)量和質(zhì)量。(3L/min(3L/min,哈塊大約在650°C時在礦石表面出現(xiàn)裂紋，隨著溫度的升高，裂紋逐漸增大，裂紋數(shù)目逐漸增多，大約770C時試驗中礦石已經(jīng)完全裂開。）因此，合適的熱制度是保證高比例塊礦冶煉下穩(wěn)定爐況的關(guān)鍵，爐缸必須有充足的熱量，青鋼的經(jīng)驗是保證鐵水和爐渣的物理溫度＞1470°C，并且根據(jù)高爐的實際情況不定期的將物理溫度提高到 1500C來活躍爐缸。高爐樹立低硅冶煉，平均硅為0.4-0.50%，硅偏差0.10-0.20%。3、送風(fēng)制度：全風(fēng)溫作業(yè)，風(fēng)口長度以230-280-310mm為主流。近年來隨著鋼鐵產(chǎn)能過剩和鋼鐵市場的變化，高強度冶煉已不再是經(jīng)濟高效煉鐵，控制好爐內(nèi)煤氣流速尋找合適的冶煉強度，低消耗的生產(chǎn)成為今后高爐生產(chǎn)的主流，在送風(fēng)制度上，全風(fēng)溫作業(yè)成為鐵定的原則，風(fēng)口長度以230-280-310mm為主流，在鼓風(fēng)動能上則選擇合適的動能。高爐頂壓隨裝備TRT以后，逐步提高，600m3以下高爐壓差要控制在115—135kpa之間是最佳的。4、造渣制度：保證渣中的MgO/Al2O3>0.65~0.7。低成本冶煉帶來的爐料結(jié)構(gòu)及質(zhì)量越來越差，掌握好高ai2o3爐渣冶煉關(guān)鍵保證渣中的MgO/Al2O3>0.65?0.7。降低燃料比，減少Al2O3來源，依據(jù)脫硫要求，適當(dāng)降低R2，提高R3。二） 、冷卻制度的變化：加強中部調(diào)劑和監(jiān)控，控制合適的冷卻強度通過對高爐熱流檢查與分析是為了保證合適的冷卻強度，使高爐爐墻上形成一層穩(wěn)定的保護性渣皮，確保高爐穩(wěn)定順行長壽。其意義在于：保證了高爐的穩(wěn)定順行就是高爐進一步節(jié)能降耗的前提；同時熱流本身就反映了該部位煤氣流的發(fā)展?fàn)顩r和爐墻粘結(jié)情況，從其變化反映出爐況的發(fā)展趨勢，這樣就可以提前采取措施避免爐況的進一步惡化，對高爐操作起到預(yù)警作用。三） 、渣鐵處理工藝變化：無水炮泥應(yīng)用及單鐵口儲鐵式主溝改造2005年以前高爐爐前使用有水炮泥，鐵口潮濕和鐵口淺及不抗侵蝕的現(xiàn)象時有發(fā)生，從而導(dǎo)致減風(fēng)出鐵、減風(fēng)堵口的次數(shù)較多，在對爐前開口機、泥炮進行改造后，逐步推廣使用了無水炮泥，徹底消除了潮鐵口、淺鐵口及不抗侵蝕的現(xiàn)象；利用3#高爐大修將爐前主溝由以前的搗打主溝改造成為儲鐵式澆注主溝，并在3#高爐成功試用的基礎(chǔ)上利用高爐停產(chǎn)檢修時間將其余五座高爐也改造成儲鐵式澆注主溝，并實行噸鐵承包，通過這一改造，不僅降低成本45％之多，同時降低了爐前工的勞動強度，大大減少了爐前事故；鐵水罐中的含渣量明顯降低了，也為煉鋼生產(chǎn)創(chuàng)造了條件。四） 停開爐技術(shù)更加嫻熟以前高爐開爐總要請外面專家?guī)椭笇?dǎo)，2006年以后，煉鐵公司利用自己的技術(shù)力量，總結(jié)以前開爐的經(jīng)驗得失，制定周密的開爐方案，用鐵口預(yù)埋氧槍等措施解決以前開爐時出現(xiàn)的鐵口難開的問題，在24小時之內(nèi)實現(xiàn)高爐全面進入正常生產(chǎn)爐況，解決了以前開爐周期長、爐前活難干以及費用高等難題。三：高爐裝備的發(fā)展原料是基礎(chǔ)，設(shè)備是保證：沒有先進合理的工藝結(jié)構(gòu)和較高的裝備水平，難以實現(xiàn)高效益冶煉。近幾年來，**煉鐵以新建5#、6#高爐及2#、3#高爐改造工藝設(shè)計為契機，對高爐及其附屬進行了大范圍改造，大大提升了煉鐵技術(shù)裝備。1、裝備改造高爐部分：爐型設(shè)計上突出高強度冶煉。降低高爐高徑比，擴大爐缸容積，滿足富氧大噴吹要求；高爐本體選材上滿足高強度冶煉。爐缸引進陶瓷杯砌體，風(fēng)口以上全部采用高鋁磚，冷卻壁增高到爐身中部；設(shè)備選型上適合高強度冶煉。增加料斗容積，逐步采用無鐘爐頂布料系統(tǒng)，計算機自動控制，傳動全部采用為液壓系統(tǒng)，增加了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和安全性，符合提高爐頂壓力對爐頂耐壓的要求。送風(fēng)系統(tǒng)部分：除塵系統(tǒng)將箱體內(nèi)部由大布袋內(nèi)濾加壓反吹改造成為小布袋外濾氮氣脈沖反吹，過濾負荷滿足了工藝要求，煤氣含塵量下降到4mg/NmT以下。利用高爐大修期間對熱風(fēng)爐進行了改造，1#、2#、3#高爐熱風(fēng)爐由內(nèi)燃式改為頂燃式；4#高爐熱風(fēng)爐，新增了一座熱風(fēng)爐，對其余正在生產(chǎn)的熱風(fēng)爐進行逐一涼爐改造。高爐熱風(fēng)爐改造完成后，風(fēng)溫提高100多度。5#、6#高爐采用先進的卡魯金式熱風(fēng)爐，風(fēng)溫能夠達到1200度。2、新增裝備：噴煤系統(tǒng)：高爐噴煤是煉鐵系統(tǒng)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的中心環(huán)節(jié)，是國內(nèi)外煉鐵生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的大趨勢，同時也是降低工序能耗，減少生產(chǎn)過程中環(huán)境污染的重要手段。2004年高爐正式噴煤，該系統(tǒng)采用中速磨制備煤粉、一次收粉技術(shù)、并罐、直接噴吹技術(shù)、高效粗粉分離器，煙煤安全噴吹檢測裝置，長壽噴槍技術(shù)，新型流化器等新技術(shù)。高爐采用“TRT裝置:2007年以來6座高爐先后改造投產(chǎn)了共用型高爐煤氣余壓發(fā)電裝置，即“TRT裝置”，可以利用高爐爐頂煤氣所具有的壓力能和熱能，驅(qū)動發(fā)電機發(fā)電。這種發(fā)電方式既不消耗任何燃料，也不產(chǎn)生環(huán)境污染，發(fā)電成本極低，是高爐冶煉工序的重大節(jié)能項目，經(jīng)濟效益十分顯著，大大降低了環(huán)境噪音，