石家莊鋼鐵有限責任公司始建于1957年，現已成為國內大型特殊鋼生產聯合企業，是河北省唯一的大型特殊鋼生產聯合企業，主導產品為優質碳素結構鋼、合金結構鋼、軸承鋼、齒輪鋼、彈簧鋼、易切削非調質鋼等，廣泛應用于汽車、機械、船舶工業、鐵路運輸、石油及天然氣開采等工業領域。

石鋼煉鐵廠現有480m3、580m3和1080m3高爐各一座，適應企業發展的需要，實施強化管理和技術改造，為企業實現 “綠色石鋼、精品石鋼、和諧石鋼”的發展目標承擔重要責任。

一、積極進行環保設施改造和污染治理建設

隨著城市和社會發展，作為一個省會城市鋼鐵企業，如何實現綠色低碳生產并與社會環境友好，是石鋼一個重要課題。

燒結工序是鋼鐵企業主要的污染物排放點，原燃料運輸及篩分點多面廣，對環境影響較大，石鋼煉鐵廠原有32m2和60m2燒結機各二臺，其中60m2燒結機配套有煙氣脫硫設施。為降低對周圍環境影響，2011年公司對燒結系統進行改造，將燒結機搬遷到距離主廠區70公里外的井陘礦區合并建設一臺280m3燒結機，同時配套建設了煙氣脫硫系統等環保設施燒結機的擴大，有利于降低能耗和減少污染物排放，實現了煙氣全脫硫處理等綜合環境改善。

煉鐵工序大力進行環保建設，對所有原燃料篩分、除鐵場鐵口、鐵溝和鐵罐口等粉塵排放點增設除塵等環保設施的同時，所有高爐分別裝備了爐頂TRT和BPRT等余壓發電設施，同時進行技術操作的改進，實現高爐休、送風過程爐頂不放散煤氣，盡最大努力降低環境污染，實現與周圍城市系統的良性共存。

二、做好系統管理，保證高爐順行

當前鋼鐵行業面臨著產能過剩帶來的殘酷市場競爭，成本壓力前所未有，而生鐵成本在鋼鐵產品總成本中占60%以上，降低生鐵成本是鋼鐵企業降本增效的重中之重，鋼鐵企業都在積極尋求降低成本的途徑，石鋼煉鐵廠注重進行系統管理確保高爐穩定順行，主要進行以下幾個方面的工作。

1、保持合理操作爐型，強化對順行和指標改善的支撐作用

合理的操作爐型應當滿足爐料下降和煤氣上升相向運動順利進行的需要，符合高爐冶煉的工藝特點，設計內型是操作爐型的基礎，應盡可能接近操作爐型。石鋼580m3高爐2003年6月建成投產，采用厚壁爐襯，投產三年后由于爐襯侵蝕，操作爐型發生較大變化，操作爐型的不合理，對煤氣流的分布造成較大影響，導致中心氣流不穩定，邊緣氣流不均勻，爐況運行中出現崩料現象，爐況穩定性變差，對穩定順行影響逐漸加重，上下部調劑不能從根本上解決爐況的穩定性問題。為此，從2007年8月開始到2012年6月整個爐役共進行四次小修規整爐型，每次小修后只能保持一年左右爐況不受影響，給高爐操作帶來很大困難，過程中存在安全風險。

2012年6月停爐大修時，對0#高爐的爐型進行了改造，在保持原爐殼不動的情況下，對爐型進行了重新設計，爐身高度適當加高，取消了無冷區，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問題得到徹底解決，中心氣流得到充分發展并保持穩定，為利用上部調劑改善煤氣利用打下了基礎，在大礦批結合高頂壓、高富氧結合大煤比的操作制度下，爐況的抗干擾能力顯著增強，消耗指標比上代爐役大幅降低（見表1）。

表1改造前后的生產技術指標對比

另外，采用合適上下部調劑制度及冷卻制度、保持渣皮的穩定，同時避免爐墻結厚或結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、鋅等有害元素對高爐的影響

鉀、鈉、鋅等有害元素對正常運行的危害極大，會對高爐順行狀態及消耗指標有致命的影響，主要表現在以下幾個方面：

⑴ 滲透對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程中，在爐身中下部、爐腹、爐腰部位等800-1000℃溫度區域內循環富集，容易造成結瘤，影響爐況順行。對含鐵料滲透，引起球團礦膨脹和燒結礦中溫還原粉化，其中鉀蒸汽在燒結礦中形成低熔點K2SiO3等硅酸鹽，熔點降低，使得軟融帶上移，軟融層加厚，煤氣阻力增大，爐溫波動時容易形成管道，同時破壞渣皮穩定性，渣鐵流動性變差、物理熱降低、爐溫不穩、崩懸料次數增多、風口燒損。

⑵催化爐內焦炭反應降低其在熱態強度引起燃料消耗升高

在1000℃以下的爐身區域就提前并加速對焦炭的氣化反應（CO2+C=2CO），催化焦炭熔損，縮小了間接還原區，擴大了直接還原區，進而引起焦比升高，焦炭反應后強度降低、導致粉化加重，造成塊狀帶透氣性惡化。溫度大于1000℃時，對碳有選擇的腐蝕，發生反應2K+2C+N2=2KCN，使焦炭結構的基體組織消弱，從而嚴重影響焦炭的高溫強度，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，引起爐缸堆積及風口燒壞。

這些元素的氧化物比FeO難還原，只有在高溫區進行直接還原，要吸收大量熱量，當積累很大時，將導致爐缸熱量不足，引起整個高爐熱制度失常。

⑶ 破壞磚襯縮短高爐壽命威脅安全生產

堿金屬蒸汽在爐內發生如下反應：2R+CO=R2O+C，R2O和C（石墨）同時滲入磚縫或磚襯氣孔中沉積，此外K2O與CO2反應，生成K2CO3（熔點910℃，在有Na2CO3存在時熔點降低至710℃），其沉積作用引起硅鋁質耐火材料異常膨脹，熱面剝落和嚴重侵蝕，從而大大縮短了高爐內襯壽命，嚴重時還會產生脹裂，使爐底爐缸鋼板開裂、風口上翹，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是一種對燒結過程和高爐冶煉過程都有重大影響的物質。其對燒結礦最明顯的影響是嚴重惡化燒結礦的低溫還原粉化性能，給高爐塊狀帶的透氣性帶來十分不利的影響，進入爐渣后對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元素被還原后進入鐵水，對石鋼最終產品的生產有不利影響。因此，高爐總體TiO2負荷石鋼煉鐵和總體生產都是十分必要的。

2.3 對有害元素的控制

降低爐內有害元素影響的措施主要有三種，即在原料選擇上進行控制，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荷較高時，一方面應減少除塵灰等含有害元素較高的物料在系統中循環，保持一定的開路，減少有害元素的富集，另一方面要改善操作，通過降低爐渣堿度、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來減少堿金屬的危害。石鋼的具體采取的措施有以下幾個方面：

⑴確定各種原料有害元素的控制標準指導采購。

⑵確定高爐有害元素負荷控制標準并進行跟蹤。

⑶優化配礦結構總體控制有害元素負荷，出現異常及時調整。

⑷選擇使用除塵灰降低堿金屬和鋅負荷。

⑸堿金屬負荷偏高時進行階段性排堿。

實踐證明，只要重視有害元素的控制，高爐生產受到的影響就小，而一旦放松，即使取得一定經濟效益，也會在后期損失掉，損失的過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總成本的絕大部分，各鋼鐵企業都十分重視從合理配礦上進行成本的控制，為此，石鋼技術人員根據自身工藝路線開發了配礦程序，一方面指導采購品種的選擇、價格的確定，另一方面，進行不同配礦方面成本的對比分析，擇優執行，為降低成本提供支撐，僅2013年就優化測算配比方案近百套。另外也為有害元素的有效控制提供幫助。

在配礦優化工作中，可以借鑒其他企業的經驗，但務必立足于自身企業的特點，在配礦技術保證的前提下，按精細的工藝流程進行成本測算。

4、兼顧總體成本，為煉鋼將本創造條件

作為特鋼企業，煉鋼工序對鐵水質量有更多的要求，滿足其要求不但可以提高其生產效率和質量保障程度，同時也為其降低煉鋼成本創造有利條件。

4.1 控制鐵水磷含量

在燒結配礦和煉鐵爐料結構的制定過程中，不但考慮鐵前生產的穩定順行，也要重視對鐵水磷的控制，保證煉鋼生產品種鋼的需要，同時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

目前市場上有些礦種價格相對較低，同時含有合金元素，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行綜合考慮，并按煉鋼生產鋼種的需要進行階段性控制，最大限度為公司整體降低。

結語：面對越來越嚴峻的市場形勢，石鋼煉鐵廠不斷進行管理和技術創新，努力為企業在特鋼發展的道路上穩步前行，發揮自己更大作用。