張宏星 史志苗 卞小松

（江陰興澄特種鋼鐵有限公司）

摘  要 興澄煉鐵在實現資源優化配置、降低入爐品位的條件下，通過采取穩定原燃料質量、優化高爐操作制度、夯實設備基礎管理等一系列措施，實現了產量的提升，主要技術經濟指標同步大幅提升，高爐穩定順行。

關鍵詞  高爐  操作制度  原燃料  強化冶煉

前言

2019年，國內鋼材市場價格同比下降，原燃料價格同比大幅上升，嚴重擠壓了鋼鐵行業的盈利空間。在經濟新常態下，實現資源優化配置，降低生產成本，提產增效，提高核心競爭力尤為緊迫。

高爐煉鐵在鋼鐵聯合企業生產降本增效環節中占據重要位置，而實現煉鐵高爐高產穩產是降本增效首要任務和基礎。興澄特鋼煉鐵事業部（以下簡稱興澄煉鐵）現共有4座高爐，其中3200m3高爐1座、1280m3高爐1座、450m3高爐2座。面對高爐設備老齡化、環境保護和鐵礦石大幅漲價等多重壓力下，興澄煉鐵抓住煉鐵主要矛盾，以“如何在經濟料前提下，實現高產穩產”為工作核心，通過采取一系列強化冶煉措施，高爐實現了高產穩產，主要技術經濟指標不同程度地得到了改善。

1  穩定原燃料質量

1.1  強化篩分及槽位管理，控制入爐粉末，穩定爐況

原燃料穩定是高爐生產穩定的前提條件，受鋼鐵形勢的影響，興澄煉鐵為降低生產成本，配加高鋁低價礦以降低鐵水成本，改“精料”為“經濟料”（全年入爐品位下降0.7%），在原燃料質量下滑的生產形勢下，加強篩分，減少入爐粉末，嚴把原燃料入爐質量關。一方面，加強篩板管理，崗位工每班定期對槽下篩板進行檢查，高爐作業長不定期對槽下篩板進行檢查，發現問題及時聯系處理，督促做好篩板清理工作。另一方面，嚴格控制槽下T/H值，防止篩面料層過厚，篩分不凈，T/H值控制標準見表1。

1.2  穩定燒結礦質量，保障爐況穩定順行

為了實現鐵水成本最優化，興澄煉鐵開始調整配礦結構，主要瞄準高、低鋁礦價格之間的差距，用高鋁高折扣的FMG超特粉代替低鋁低折扣的楊迪粉，實現配礦結構降本，但同時也要保證燒結礦的質量穩定。

在實際生產中提高FMG超特粉在燒結中的比例有很多困難。主要是因為以下幾點：FMG超特粉是一種含10%左右結晶水的高鋁、高硅褐鐵礦。一般粒度較粗、疏松多孔、同化速度快、堆比重小、還原性好、熔化溫度低。在燒結過程中,由于結晶水脫除,燒損大、收縮率大、燒結礦氣孔率高、強度低；此外FMG超特粉在燒結過程中結晶水的排除需要吸熱，所以，FMG超特粉比例過高后會影響成品率和生產率，固體燃耗上升，轉鼓強度和低溫還原粉化率RDI變差；從燒結礦成分變化方面，FMG超特粉的用量提高必然導致燒結礦Al2O3含量的升高，實際生產中，35%左右的超特粉配比，燒結礦中Al2O3含量可達到2.4%，這樣會大大提高高爐渣中Al2O3含量，使爐渣粘度增加，流動性降低。因此為了保證高爐渣性能，提高燒結礦MgO的含量，在優化配料結構的同時，燒結工序適當調整點火溫度、壓料量、料層厚度等參數，保障燒結礦質量，確保轉鼓強度≥76%，滿足高爐需求。燒結礦主要成分見表2。

1.3  建立煤粉分析數據臺賬， 穩定噴吹煤粉質量

對源頭質量和過程操作齊抓共管，在原煤質量管控方面，實施按供應商、分批次單堆存放，單獨進行質量評價，分垛存放，有序上料，避免混料引起的大幅波動，實現了質量的穩定性；在配煤結構優化方面，在強化煤種準確入倉，細化原煤倉、制粉磨、噴吹罐3個煤粉取樣點工作方案的基礎上，結合煤粉的指標分析，確定噴吹煤粉固定碳≥71%的控制指標，即時調整配煤結構。2019年，煤粉固定碳達標率如圖1所示。

2  優化高爐操作制度

2.1優化布料矩陣

高爐布料控制技術是高爐生產中極為重要的操作技術，布料調劑的主要目的是調整操作爐型，穩定煤氣流分布，提高煤氣利用率，穩定下料，為進一步強化冶煉創造條件，從而達到高產穩產的局面。而高爐布料技術一直存在一些相匹配的問題難以掌控，比如：氣流分布形式與原燃料質量的關系，上下部調劑相適應的關系，布料角度、檔位、批重的選擇以及爐頂設備的影響因素等都會對高爐布料的實施效果造成影響，需對產生的現象逐個進行分析，采取下一步措施，再進行總結，直到達到目標效果。

興澄煉鐵逐步形成了自己的一套操作體系，采用大礦角+大焦角+中心加焦的布料模式，此種模式的料面從邊緣到中心是非常平緩、稍稍傾斜的緩坡，比較理想。因礦焦同時外移，角差比較大，礦焦平鋪，平臺比較寬闊，邊緣溫度雖然有所降低，但礦焦比分布比較合理；中心加焦又保證了中心氣流的穩定，有利于爐況的穩定順行。此種模式調劑比較靈活，根據爐體水溫差及下部壓差變化來調整布料角度和圈數以及中心焦的布料角度和圈數，以穩定邊緣氣流，打開中心氣流，保持合理的煤氣流分布，促使爐缸工作均勻活躍。同時下部送風制度上縮小風口進風面積，提高鼓風動能，增加風口回旋區長度，吹透中心并改變初始煤氣流的分布，為強化冶煉下的爐況順行和爐缸活躍創造條件。

2.2  提高富氧率，強化冶煉

富氧大噴吹是煉鐵降低焦比，提高生鐵產量，實現強化冶煉的重要手段，富氧的作用在于不但提高風口前的燃燒溫度，同時能夠提高鼓風中的氧氣含量，減少單位生鐵所需風量。理論上高爐通過提高富氧率強化冶煉，增加產量，但實際上隨著富氧率的提高，爐腹煤氣量增加，爐內壓差上升，爐況穩定性變差，限制了富氧率的進一步提升。興澄煉鐵通過以上操作制度的調整，解決了富氧率提高后爐內壓差上升的矛盾，穩定了爐內氣流，為進一步提高富氧率創造了條件。富氧率提高后，單位時間產鐵量增加，加強爐前出鐵管理，加強鐵口維護，調整出鐵制度，確保渣鐵及時、順利的排除爐外，避免了因渣鐵排不凈引起的風壓升高，爐況波動。圖2為四座高爐富氧率的趨勢圖。

2.3  穩定低硅操作

從高爐順行角度考慮，鐵水[Si]過高，高爐熱行，易造成高爐難行，破壞高爐順行；鐵水[Si]過低，爐缸熱狀態差，易造成爐涼甚至爐缸凍結。從煉鋼生產節奏考慮，鐵水[Si]過高，轉爐吹煉時間長，且易造成噴濺，不易加快生產節奏；從燃料消耗方面考慮，鐵水[Si]越低，燃料消耗越低。綜合各方面考慮，結合興澄煉鐵實際，日常操作上穩定爐溫，[Si]按0.3-0.55%控制，[S]按0.022-0.04%控制。加強四班操作管理，統一四班操作，在爐溫下行過快時，要進行過量調劑，在煤量調劑有限不足時，及時增加焦比進行調劑，維持一定的煤比范圍。2019年，鐵水平均[Si]0.41%，鐵水硅偏差達到0.1%以下（圖3）。

3  夯實設備基礎管理，降低休風率

健全“三級”點檢體系，即操作點檢、維保點檢、專業點檢，充分調動一線操作人員、維修人員執行力，將三級點檢有機結合起來。組織各設備作業區及相關方對近5年發生的設備事故案例進行學習；組織分廠設備管理制度學習，提高了設備管理水平，主作業線熱停率0.05%；開展A類設備點檢標準修訂，加強工程師對于A類設備點檢管理。制定定修、年修點檢工作計劃，按計劃實施，并進行實績記錄，為下次檢修計劃提供依據，設備整體運行情況穩定。同時圍繞“四個月的檢修周期”的目標開展工作，四座高爐休風率達到1.93%，相比2018年降低1.26%。

4  結語

通過采取上述一系列的強化冶煉措施，興澄煉鐵的強化冶煉水平有了長足的進步，主要技術經濟指標明顯改善。2019年全年鐵水產量同比提高4.18%，四座高爐累計煤比162.36kg/t，同比提高17.96kg/t。