石家莊鋼鐵有限責(zé)任公司始建于1957年，現(xiàn)已成為國(guó)內(nèi)大型特殊鋼生產(chǎn)聯(lián)合企業(yè)，是河北省唯一的大型特殊鋼生產(chǎn)聯(lián)合企業(yè)，主導(dǎo)產(chǎn)品為優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼、軸承鋼、齒輪鋼、彈簧鋼、易切削非調(diào)質(zhì)鋼等，廣泛應(yīng)用于汽車、機(jī)械、船舶工業(yè)、鐵路運(yùn)輸、石油及天然氣開(kāi)采等工業(yè)領(lǐng)域。

石鋼煉鐵廠現(xiàn)有480m3、580m3和1080m3高爐各一座，適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的需要，實(shí)施強(qiáng)化管理和技術(shù)改造，為企業(yè)實(shí)現(xiàn) “綠色石鋼、精品石鋼、和諧石鋼”的發(fā)展目標(biāo)承擔(dān)重要責(zé)任。

一、積極進(jìn)行環(huán)保設(shè)施改造和污染治理建設(shè)

隨著城市和社會(huì)發(fā)展，作為一個(gè)省會(huì)城市鋼鐵企業(yè)，如何實(shí)現(xiàn)綠色低碳生產(chǎn)并與社會(huì)環(huán)境友好，是石鋼一個(gè)重要課題。

燒結(jié)工序是鋼鐵企業(yè)主要的污染物排放點(diǎn)，原燃料運(yùn)輸及篩分點(diǎn)多面廣，對(duì)環(huán)境影響較大，石鋼煉鐵廠原有32m2和60m2燒結(jié)機(jī)各二臺(tái)，其中60m2燒結(jié)機(jī)配套有煙氣脫硫設(shè)施。為降低對(duì)周圍環(huán)境影響，2011年公司對(duì)燒結(jié)系統(tǒng)進(jìn)行改造，將燒結(jié)機(jī)搬遷到距離主廠區(qū)70公里外的井陘礦區(qū)合并建設(shè)一臺(tái)280m3燒結(jié)機(jī)，同時(shí)配套建設(shè)了煙氣脫硫系統(tǒng)等環(huán)保設(shè)施燒結(jié)機(jī)的擴(kuò)大，有利于降低能耗和減少污染物排放，實(shí)現(xiàn)了煙氣全脫硫處理等綜合環(huán)境改善。

煉鐵工序大力進(jìn)行環(huán)保建設(shè)，對(duì)所有原燃料篩分、除鐵場(chǎng)鐵口、鐵溝和鐵罐口等粉塵排放點(diǎn)增設(shè)除塵等環(huán)保設(shè)施的同時(shí)，所有高爐分別裝備了爐頂TRT和BPRT等余壓發(fā)電設(shè)施，同時(shí)進(jìn)行技術(shù)操作的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)高爐休、送風(fēng)過(guò)程爐頂不放散煤氣，盡最大努力降低環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)與周圍城市系統(tǒng)的良性共存。

二、做好系統(tǒng)管理，保證高爐順行

當(dāng)前鋼鐵行業(yè)面臨著產(chǎn)能過(guò)剩帶來(lái)的殘酷市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，成本壓力前所未有，而生鐵成本在鋼鐵產(chǎn)品總成本中占60%以上，降低生鐵成本是鋼鐵企業(yè)降本增效的重中之重，鋼鐵企業(yè)都在積極尋求降低成本的途徑，石鋼煉鐵廠注重進(jìn)行系統(tǒng)管理確保高爐穩(wěn)定順行，主要進(jìn)行以下幾個(gè)方面的工作。

1、保持合理操作爐型，強(qiáng)化對(duì)順行和指標(biāo)改善的支撐作用

合理的操作爐型應(yīng)當(dāng)滿足爐料下降和煤氣上升相向運(yùn)動(dòng)順利進(jìn)行的需要，符合高爐冶煉的工藝特點(diǎn)，設(shè)計(jì)內(nèi)型是操作爐型的基礎(chǔ)，應(yīng)盡可能接近操作爐型。石鋼580m3高爐2003年6月建成投產(chǎn)，采用厚壁爐襯，投產(chǎn)三年后由于爐襯侵蝕，操作爐型發(fā)生較大變化，操作爐型的不合理，對(duì)煤氣流的分布造成較大影響，導(dǎo)致中心氣流不穩(wěn)定，邊緣氣流不均勻，爐況運(yùn)行中出現(xiàn)崩料現(xiàn)象，爐況穩(wěn)定性變差，對(duì)穩(wěn)定順行影響逐漸加重，上下部調(diào)劑不能從根本上解決爐況的穩(wěn)定性問(wèn)題。為此，從2007年8月開(kāi)始到2012年6月整個(gè)爐役共進(jìn)行四次小修規(guī)整爐型，每次小修后只能保持一年左右爐況不受影響，給高爐操作帶來(lái)很大困難，過(guò)程中存在安全風(fēng)險(xiǎn)。

2012年6月停爐大修時(shí)，對(duì)0#高爐的爐型進(jìn)行了改造，在保持原爐殼不動(dòng)的情況下，對(duì)爐型進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，爐身高度適當(dāng)加高，取消了無(wú)冷區(qū)，改厚壁爐襯為薄壁爐襯。爐型改造后，困擾上代爐役的中心氣流不穩(wěn)問(wèn)題得到徹底解決，中心氣流得到充分發(fā)展并保持穩(wěn)定，為利用上部調(diào)劑改善煤氣利用打下了基礎(chǔ)，在大礦批結(jié)合高頂壓、高富氧結(jié)合大煤比的操作制度下，爐況的抗干擾能力顯著增強(qiáng)，消耗指標(biāo)比上代爐役大幅降低（見(jiàn)表1）。

表1改造前后的生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)對(duì)比

另外，采用合適上下部調(diào)劑制度及冷卻制度、保持渣皮的穩(wěn)定，同時(shí)避免爐墻結(jié)厚或結(jié)瘤是保持高爐合理操作爐型的重要保障。

2、重視有害元素控制

2.1 鉀、鈉、鋅等有害元素對(duì)高爐的影響

鉀、鈉、鋅等有害元素對(duì)正常運(yùn)行的危害極大，會(huì)對(duì)高爐順行狀態(tài)及消耗指標(biāo)有致命的影響，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

⑴ 滲透對(duì)含鐵料引起粉化破壞爐況順行

堿金屬化合物隨爐料下降被還原呈堿金屬蒸汽隨煤氣上升過(guò)程中，在爐身中下部、爐腹、爐腰部位等800-1000℃溫度區(qū)域內(nèi)循環(huán)富集，容易造成結(jié)瘤，影響爐況順行。對(duì)含鐵料滲透，引起球團(tuán)礦膨脹和燒結(jié)礦中溫還原粉化，其中鉀蒸汽在燒結(jié)礦中形成低熔點(diǎn)K2SiO3等硅酸鹽，熔點(diǎn)降低，使得軟融帶上移，軟融層加厚，煤氣阻力增大，爐溫波動(dòng)時(shí)容易形成管道，同時(shí)破壞渣皮穩(wěn)定性，渣鐵流動(dòng)性變差、物理熱降低、爐溫不穩(wěn)、崩懸料次數(shù)增多、風(fēng)口燒損。

⑵催化爐內(nèi)焦炭反應(yīng)降低其在熱態(tài)強(qiáng)度引起燃料消耗升高

在1000℃以下的爐身區(qū)域就提前并加速對(duì)焦炭的氣化反應(yīng)（CO2+C=2CO），催化焦炭熔損，縮小了間接還原區(qū)，擴(kuò)大了直接還原區(qū)，進(jìn)而引起焦比升高，焦炭反應(yīng)后強(qiáng)度降低、導(dǎo)致粉化加重，造成塊狀帶透氣性惡化。溫度大于1000℃時(shí)，對(duì)碳有選擇的腐蝕，發(fā)生反應(yīng)2K+2C+N2=2KCN，使焦炭結(jié)構(gòu)的基體組織消弱，從而嚴(yán)重影響焦炭的高溫強(qiáng)度，影響了軟融帶的透氣性、降低爐缸焦炭透氣和透液性，降低噴煤接受能力，惡化爐缸狀態(tài)，引起爐缸堆積及風(fēng)口燒壞。

這些元素的氧化物比FeO難還原，只有在高溫區(qū)進(jìn)行直接還原，要吸收大量熱量，當(dāng)積累很大時(shí)，將導(dǎo)致?tīng)t缸熱量不足，引起整個(gè)高爐熱制度失常。

⑶ 破壞磚襯縮短高爐壽命威脅安全生產(chǎn)

堿金屬蒸汽在爐內(nèi)發(fā)生如下反應(yīng)：2R+CO=R2O+C，R2O和C（石墨）同時(shí)滲入磚縫或磚襯氣孔中沉積，此外K2O與CO2反應(yīng)，生成K2CO3（熔點(diǎn)910℃，在有Na2CO3存在時(shí)熔點(diǎn)降低至710℃），其沉積作用引起硅鋁質(zhì)耐火材料異常膨脹，熱面剝落和嚴(yán)重侵蝕，從而大大縮短了高爐內(nèi)襯壽命，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)產(chǎn)生脹裂，使?fàn)t底爐缸鋼板開(kāi)裂、風(fēng)口上翹，如果不重視這方面的影響，有可能造成爐缸燒穿等事故。

2.2 Ti元素的影響

TiO2是一種對(duì)燒結(jié)過(guò)程和高爐冶煉過(guò)程都有重大影響的物質(zhì)。其對(duì)燒結(jié)礦最明顯的影響是嚴(yán)重惡化燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能，給高爐塊狀帶的透氣性帶來(lái)十分不利的影響，進(jìn)入爐渣后對(duì)爐渣粘度和熔化性溫度都有不利的影響。另外，高爐爐料中的Ti元素被還原后進(jìn)入鐵水，對(duì)石鋼最終產(chǎn)品的生產(chǎn)有不利影響。因此，高爐總體TiO2負(fù)荷石鋼煉鐵和總體生產(chǎn)都是十分必要的。

2.3 對(duì)有害元素的控制

降低爐內(nèi)有害元素影響的措施主要有三種，即在原料選擇上進(jìn)行控制，從根源上減少有害元素的帶入量。其次在堿金屬和鋅等有害元素負(fù)荷較高時(shí)，一方面應(yīng)減少除塵灰等含有害元素較高的物料在系統(tǒng)中循環(huán)，保持一定的開(kāi)路，減少有害元素的富集，另一方面要改善操作，通過(guò)降低爐渣堿度、增大渣量排堿以及采用降低溫度、提高頂壓和富氧等措施阻礙堿金屬的氣化反應(yīng)來(lái)減少堿金屬的危害。石鋼的具體采取的措施有以下幾個(gè)方面：

⑴確定各種原料有害元素的控制標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)采購(gòu)。

⑵確定高爐有害元素負(fù)荷控制標(biāo)準(zhǔn)并進(jìn)行跟蹤。

⑶優(yōu)化配礦結(jié)構(gòu)總體控制有害元素負(fù)荷，出現(xiàn)異常及時(shí)調(diào)整。

⑷選擇使用除塵灰降低堿金屬和鋅負(fù)荷。

⑸堿金屬負(fù)荷偏高時(shí)進(jìn)行階段性排堿。

實(shí)踐證明，只要重視有害元素的控制，高爐生產(chǎn)受到的影響就小，而一旦放松，即使取得一定經(jīng)濟(jì)效益，也會(huì)在后期損失掉，損失的過(guò)程可能很快程度可能更大。

3、重視配礦的合理性

煉鐵成本占鋼鐵企業(yè)總成本的絕大部分，各鋼鐵企業(yè)都十分重視從合理配礦上進(jìn)行成本的控制，為此，石鋼技術(shù)人員根據(jù)自身工藝路線開(kāi)發(fā)了配礦程序，一方面指導(dǎo)采購(gòu)品種的選擇、價(jià)格的確定，另一方面，進(jìn)行不同配礦方面成本的對(duì)比分析，擇優(yōu)執(zhí)行，為降低成本提供支撐，僅2013年就優(yōu)化測(cè)算配比方案近百套。另外也為有害元素的有效控制提供幫助。

在配礦優(yōu)化工作中，可以借鑒其他企業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，但務(wù)必立足于自身企業(yè)的特點(diǎn)，在配礦技術(shù)保證的前提下，按精細(xì)的工藝流程進(jìn)行成本測(cè)算。

4、兼顧總體成本，為煉鋼將本創(chuàng)造條件

作為特鋼企業(yè)，煉鋼工序?qū)﹁F水質(zhì)量有更多的要求，滿足其要求不但可以提高其生產(chǎn)效率和質(zhì)量保障程度，同時(shí)也為其降低煉鋼成本創(chuàng)造有利條件。

4.1 控制鐵水磷含量

在燒結(jié)配礦和煉鐵爐料結(jié)構(gòu)的制定過(guò)程中，不但考慮鐵前生產(chǎn)的穩(wěn)定順行，也要重視對(duì)鐵水磷的控制，保證煉鋼生產(chǎn)品種鋼的需要，同時(shí)可以降低煉鋼渣量降低成本，一般鐵水磷含量控制在0.10%以下。

4.2 合理控制合金元素

目前市場(chǎng)上有些礦種價(jià)格相對(duì)較低，同時(shí)含有合金元素，但并非所有鋼種都需要這些元素。高爐使用這些礦種需要進(jìn)行綜合考慮，并按煉鋼生產(chǎn)鋼種的需要進(jìn)行階段性控制，最大限度為公司整體降低。

結(jié)語(yǔ)：面對(duì)越來(lái)越嚴(yán)峻的市場(chǎng)形勢(shì)，石鋼煉鐵廠不斷進(jìn)行管理和技術(shù)創(chuàng)新，努力為企業(yè)在特鋼發(fā)展的道路上穩(wěn)步前行，發(fā)揮自己更大作用。