摘  要  2016年以來濟鋼煉鐵廠1750m3高爐以高產、低耗、低成本冶煉的技術路線為核心，以完全成本低于國內行業平均水平為目標，全力提升高爐產量，拉動系統提速提效，實現了鐵前系統的高效運行，也為鋼軋產線的高效率、滿負荷運行打下了堅實基礎。同時以內部市場化和轉型提升為抓手，打造精益生產模式，全廠各區域、各專業全力為高爐順行創造條件，實現了成本和指標的較大進步，多項指標創歷史最好水平。

關鍵詞  高產  低耗  低成本  低鎂鋁比  可靠性管理  平臺漏斗  技術路線  內部市場化  

1  概況

2016年山鋼及濟鋼集團給煉鐵廠下達了624萬的生鐵產量計劃。按照正常產量水平需要開2#1750m3高爐4個月才能完成計劃，但是如果開2#爐，需要外購焦炭和降低燒結比例，煉鐵廠的噸鐵成本將大幅度上升。煉鐵廠通過對鐵前系統綜合產能平衡和成本測算，對2016年技術路線進行了修改，決定通過現有兩座1750m3高爐和一座3200m3高爐大幅度提產，用全年三座高爐的提產來彌補2#1750m3高爐4個月的產量，實施2+1的生產模式，通過大幅度提高在線生產三座高爐的產量，全力降低鐵前系統綜合成本，按照1750m3高爐單爐座產量5000t/d，3200m3高爐產量8500t/d，日產量1.85萬噸組織生產

為了完成該生產組織目標，全廠上下牢固樹立爐況順行穩定為高爐操作管理第一要務的思想，強化保高爐的意識，任何影響爐況穩定順行的因素必須進行充分評估，及時采取措施進行應對。燒結配礦、焦炭配煤、高爐爐料結構等任何工藝路線的調整和降成本措施，必須服從于1.85萬噸生鐵產能、高爐長期穩定順行的核心目標。焦炭配煤工作重心轉移為“維持焦炭質量不發生大的變化，為高爐提升產能、優化指標進行條件支撐”。爐況管理要有底線，以此為核心強化對科室和車間的專項考核和管理。

2  1750m3高爐高產低耗低成本冶煉條件的確定和實施的可行性

（1）通過國內1750～1800m3高爐的對標、濟鋼1750m3高爐開爐以來的自身歷史數據對標，結合冶煉條件的設定，綜合入爐品位57.5%，（Al2O3）≤18.0%，燒結品位55.5%，爐料結構76%燒結+6%球團+18%塊礦，入爐堿負荷＜3.0kg/t、鋅負荷＜0.5kg/t/硫負荷＜5.0kg/t，在基于全廠計劃日產1.85萬噸生鐵的前提下，1750m3高爐日產5000t/d，燃料比520-525kg/t煤比＜150kg/t的設定目標具有可行性。

（2）通過產能平衡，在基于全廠計劃日產1.85萬噸生鐵的前提下，焦炭、燒結產能基本能夠滿足鐵前系統的產能平衡，能夠實現鐵前成本最低、效益最大化。

（3）為了實現1750m3高爐完成既定目標，必須以工藝技術路線為引領，以市場為導向，以成本為核心，以深化高爐強化冶煉水平，實現“大風量操作、平臺漏斗布料、大礦批冶煉、低鎂鋁比操作”等技術突破為手段，拉動系統提速提效。

3  1750m3高爐高產低耗低成本冶煉技術體系的實施

3.1  送風制度的突破，實現了大風量、低鎂鋁比操作

（1）提堿度、提品位、降渣比，支撐大風量、低鎂鋁比(0.45-0.48)操作

濟鋼高爐2014-2015年的冶煉實踐證明，高(Al2O3)與高渣比不能同時存在，兩者只能存在一個，否則易造成風口區、爐腹及爐腰粘結，對縮小爐缸中心死焦堆、提升爐缸整體活性是一個巨大的障礙，同時對軟熔帶的透氣透液性產生巨大的阻力，制約整體風量的上升。所以必須消除高渣比，提升品位、適應高(Al2O3)、低鎂鋁比。

圍繞2016年設定品位57.5%，（Al2O3）≤18.0%的基礎冶煉條件，1750m3高爐自2016年1月份開始降低鎂鋁比操作。高爐取消蛇紋石等輔料的同時，燒結MgO由1月份的2.6%逐月降低至3月份的2.0%，渣中鎂鋁比由2016年的0.6，分三個月逐月降至0.45-0.48控制。與此同時，爐渣堿度由1.2-1.23逐步提升至1.25-1.27，始終控制四元堿度在0.97～0.98。

（2）優化焦炭配煤、燒結配礦，穩定焦炭質量，提升燒結品位，支撐大風量、低鎂鋁比操作。

圍繞大風量操作及高爐產能的提升，為了給高爐提供支撐，搗固焦優化配煤結構，其中焦煤配比固定12%-15%區間。頂裝焦配煤中焦煤配比45%，焦煤+肥煤兩種強粘結性煤種始終控制60%，穩定頂裝焦CSR。

圍繞大風量操作及高爐產能的提升，為了給高爐提供支撐，燒結配礦以提升燒結品位，規避爐渣（Al2O3）≥18.0%為核心。優化配礦，穩定燒結高溫冶金性能，其中120 m2、320m2燒結礦的品位由2016年的55.0%逐步提升至56.0%以上的水平，為綜合品位的提升奠定了基礎。

（3）優化送風制度，縮短風口長度，適當擴大進風面積，消除了高(Al2O3)條件下風口區、爐腹及爐腰粘結的制約瓶頸，為增加風量、增大爐缸工作截面積提供了有力條件。

自2015年下半年開始，擴大風口進風面積，杜絕長期堵風口操作。縮短風口長度至有效長度380-400mm，淘汰有效長度450mm的風口，適應高（Al2O3）、低鎂鋁比操作，穩定操作爐型，規避爐腹、爐腰粘結，擴大爐缸工作容積，為增加風量提供了下部基礎。2016年進風面積由2015年的0.267m2擴大至0.275 m2，3#1750m3高爐以長度600mm（有效長度400mm）為主，兼顧爐缸側壁溫度偏高的區域，配加4個長度650mm（有效長度450mm）。1#1750m3高爐以長度580mm的風口為主，配加少量600mm的風口。

（4）為了充分挖掘風機潛力，配合能動廠、裝備部，煉鐵廠從高爐實際出發，3月份重新匹配各項操作參數，制定了提風量、提風壓、提頂壓技術推進方案，同時對兩座1750m3高爐的頂壓保護進行了重新設定，逐步按計劃實施。2016年3月份開始聯合能動廠，相繼在兩座1750m3高爐成功實施了恒壓無波動換爐技術操作。

（5）提升富氧率及頂壓水平，抑制硅的還原，實施低硅、低鎂鋁比、高堿、高熱操作，緩解了高(Al2O3)冶煉的諸多弊端 

提升富氧率水平，在使高溫區下移的同時，煤氣中一氧化碳分壓Pco升高，抑制了硅的還原。提升頂壓水平，使爐內煤氣中Pco值升高，可抑制硅的還原。在兩項措施的配合下，實施低硅、低鎂鋁比、高堿、高熱操作。

配合高產能的實施，1750m3高爐富氧率達到4.0～4.5%，相比2015年提高2.0%。為了緩解高富氧、高風溫致使理論燃燒溫度上升造成的高爐操作壓差上升的弊端，自3月份開始兩個1750m3高爐嘗試提升頂壓水平，高爐頂壓逐步提升至220-225kPa，同時達到了降低煤氣流速、提升煤氣利用率的目的。

3.2  上部操作制度的突破，實現大礦批、平臺漏斗布料操作

（1）1750m3高爐布料矩陣自2008年以來一直使用中心加焦布料模式，2015年10月份1#1750m3高爐實施取消中心加焦布料模式攻關。經過3個月的探索和實踐，成功實現了“平臺穩定邊緣、漏斗開放中心”的不帶中心加焦布料矩陣，礦批由45t擴大到55～60t，最大布料角度由40°增加到43.5°，實施大礦批、大角度、窄平臺+深漏斗布料操作。逐步解決了3#鐵口投用后渣處理和除塵的限制瓶頸，穩定了180°鐵口出鐵方式，進一步改善了爐缸狀態，操作爐型達到了前所未有的長期穩定。

（2）從3#1750m3高爐爐缸側壁局部侵蝕、90°鐵口夾角、局部氣流難以控制的實際出發，3#高爐上部料制與1#1750m3高爐實施差異化管理，實施寬平臺+淺漏斗的中心加焦的布料模式。堅持“大礦批，厚焦層，穩氣流，上風量”的高爐操作技術路線，爐況高效穩定運行，高爐生產步入良性循環，礦批由原來的45t t擴大到55～60t，提高了煤氣利用率。 

（3）1750m3高爐隨大風量、大礦批、平臺漏斗、低鎂鋁比技術突破的相繼實現，爐缸中心活性提升，死焦堆縮小，同時徑向礦焦比分布合理，爐缸側壁溫度受到抑制，鐵次下降至12次。

3.3  以“高比例燒結、高比例塊礦、低燒結MgO、低鎂鋁比操作”為基礎，優化爐料結構，大幅度降低爐料成本，打造降成本新優勢

（1）根據塊礦、球團、燒結的高溫冶金性能和對料柱透氣性的影響，合理搭配非主流和主流塊礦的結構比例，減少高價位的球團礦，提高燒結配比，降低爐料成本。2016年通過降低燒結堿度（1.80～1.85）、降低燒結MgO，逐步提升燒結配比和塊礦配比，大幅度減少高價球團的用量，取消高爐輔料，燒結比例由原來的75%左右提高到80%以上，球團比例控制0～3%，塊礦比例17-20%，降低了噸鐵成本。

（2）利用球團烘干機及新建配套設施烘干塊礦的整套工藝流程，自主完成方案設計及優化，在項目方案的創新性和獨立性上，實現了塊礦烘干系統優化改造。解決了塊礦含水量高、含粉量較高無法直接過篩入爐的問題，避免了塊礦多次加工處理過程，為提高塊礦比例、優化爐料結構，大幅度降低了煉鐵生產成本，對爐況長期穩定順行提供強有力的支撐。

3.4  綜合焦炭質量的穩定、高冶強冶煉的同時規避高煤比操作≤150kg/t，對風口區及爐缸焦炭質量的穩定和改善具有重大作用。

4  深入推進可靠性管理，為高產低耗提供支撐

通過推進制度改革，從源頭管控原燃料質量，強化篩分和設備點檢等方面，科學化保障高爐穩定順行，為高產低耗做好保障。

4.1  推進體制改革，為高效低耗提供體制保障

（1）實施爐長負責制

實施爐長負責制，實現爐長責任和權利的對等，讓爐長有充分的管轄權，廠部領導、專業科室為高爐消除生產運行障礙，提供好保障。 

（2）推行內部市場化預算管理

實行內部市場化預算管理，把握目標消耗管控，內部開展勞動競賽，提升全員工作熱情和工作質量，并加強同工序消耗對標組織管控，找出不足，挖掘潛力。

4.2  強化原燃料質量可靠性管理，為高效低耗提供工序保障

強化原燃料可靠性管理及原燃料質量稽查力度，是高爐實現高產低耗冶煉的基礎，此方面的管理跟不上，就無法談及高爐穩定，更無法談及實現高產低耗的問題。

（1）注重原燃料質量跟蹤

加強鐵前系統溝通，共享鐵前原燃料質量信息，有效的確保原燃料質量的源頭管控，出現異常情況，及時預警，操作者對操作制度做出相應的調整，防止爐況出現大的波動。

（2）加強槽下振篩管理

定期對各高爐槽下振篩的T/H值進行測定，假如發現T/H值超過正常值，及時給予調整控制，同時對入爐的燒結、球團中<5mm粉末進行測定，實施動態管理。

4.3  優化探索設備管理運行模式，為高產低耗提供穩定設備保障

建立以高爐為中心的長周期、大計劃檢修模式。量化管理職責，自主管理與專業督察結合，實施全員設備管理，提升系統設備保障能力，保證設備完好率和降低休風率，尤其是杜絕非計劃休風，為爐況穩定、高產低耗提供了有力支撐。

4.4  強化崗位工藝操作點檢，不斷提高內部可靠管理精準水平

強化崗位工藝操作點檢，是高爐車間精準管理的重要內容。

（1）加強冷卻體系管理

加強冷卻體系點檢管理，實踐中嚴格控制各種冷卻參數，監控好爐體熱負荷，同時建立爐體各段冷卻壁溫度預警機制，制定各段冷卻壁溫度的可允許操作范圍。

（2）強化爐前操作管理

高爐一旦出鐵不及時或渣鐵排放不凈，產生憋鐵，易造成爐內氣流發生變化，從而影響高爐的穩定順行。高爐內部加強鐵口的維護，為穩定出鐵速度、及時排凈渣鐵創造了條件。

4.5  強化爐況管控，建立日常爐況運行管理機制，通過實行日運行分析管理，統一思想，明確思路，并強化執行力考核；利用高爐趨勢化管理的方法來發現問題并及時給予預防性的解決；確保爐況零失常，為高效低耗打好基礎

5  降低能源及制造費用

5.1  對能源流分析，挖潛不足，建立經濟運行模式

對工序進行能源流分析，對不足項制定有效措施，進行挖潛。依據生產實際情況，對各種能源、介質的使用進行充分斟酌，建立了經濟運行模式，對能源介質的使用進行合理優化，既要合理配置保障生產，又不造成浪費。

5.2  強化費用管控，不斷降低制造成本

嚴格控制日常耐火材料的消耗；強化易耗件管理，進行修舊利廢；對備品備件及直耗材消耗等進行分解，使員工成本意識明顯增強。

6  1750m3高爐高產低耗低成本冶煉技術實施效果

（1）2016年1750m3高爐各項技術經濟指標取得了2003年開爐以來歷史性的突破，其中利用系數、燃料比、焦比、綜合焦比都創造了開爐以來的最好指標，煤比也達到了2013年以來的最高水平，綜合各項指標獲得了巨大的技術進步.2004年～2017年利用系數、燃料比、鎂鋁比及生鐵含硅量的變化趨勢見圖1、圖2.

2016年通過該技術的實施，高爐爐況運行質量顯著提升。根據冶金交流中心2016年累計對標數據，全國在線生產的1750-1800m3高爐總計22座（剔除特殊礦冶煉高爐），濟鋼在22座高爐中爐渣Al2O3最高17.75%，排名22位；綜合品位57.2%，排名14位。在這種原料條件下，濟鋼1750m3高爐利用系數2.877t/m3d（產量5034t/d），排名第二（其中2016年1#1750m3高爐利用系數高達2.91t/m3d，全國第一,截止2017年一季度,利用系數3.012.877t/m3d,仍是排名第一的水平.）；綜合焦比476kg/t，排名第四；實現了高產、低耗、低成本的目標控制。2016年至2017年一季度技術經濟指標及操作參數情況見表1。

（2）2016年濟鋼煉鐵廠通過1750m3高爐高產低耗低成本技術體系的綜合實施，因燃料比降低獲得的效益（剔除綜合品位上升的影響）、鐵水超產降低煉鐵固定費用帶來的效益、高爐低鎂鋁比操作降低燒結鎂質熔劑帶來的效益，三項疊加，1750m3高爐高產低耗低成本技術實施后，煉鐵廠合計實現落袋效益1.16億元。

7  結語

（1）高爐高產低耗冶煉，可靠性管理，優良穩定的原燃料條件支撐是置關重要的。

（2）完善的爐況管理機制，確保爐況穩定順行，是高爐高產低耗的基礎條件。

（3）敢于打破傳統觀念，大膽嘗試和突破，充分利用和優化現有技術條件， 實現“大風量、平臺漏斗布料、大礦批、低鎂鋁比、低硅冶煉”，是實現高產低耗的有效措施。

（4）高產低耗是系統性問題，追求系統成本較低化，不要忽視能源動力、制造費用等管控。