一、概況

首鋼水鋼鐵焦事業部，地處水鋼集團的西北面，始建于1966年，1970年建成投產。4號2500m3高爐于2011年3月29日投產，與原1號高爐（788m3）、2號高爐（1200m3）、3號高爐（1350m3），形成了500萬噸鐵生產能力。隨著市場變化，為響應去產能的號召，本著“淘汰落后、優化環境、調整結構、持續發展”的思路，對拆除了4#、5#燒結機，1號高爐、2號高爐關停，高爐產能降至340萬噸。

首鋼水鋼鐵焦事業部經過54年的建設和發展，通過2008年、2018年機構整合及一體化推進，現已成為集燒結、煉焦、煉鐵為一體的聯合生產部門，形成了融合燒結、煉焦、煉鐵三大系統為一體的鐵焦事業部。

事業部目前擁有大型綜合料場一個，主要生產工藝及設備有六、七號燒結機，三號、四號高爐、三、四號焦爐等主體設備，年產生鐵340萬噸、全焦100萬噸、燒結530萬噸。

2500m3高爐投產10年以來，鐵焦事業部堅持以高爐為中心，對大型高爐操作技術經歷了學習、消化、吸收、創新階段，逐步掌握大型高爐操作技術，連續5年產能超設計能力，投產至今累計產鐵1855.56萬噸。

燒結礦一直是我們瓶頸問題，10年來通過技術革新、工藝改進，提高料層厚度，提高低價礦褐鐵礦和精礦粉配比，國內礦最高配比年平均達35.27%，并成功進行燒結機加寬加高改造，實現產能提高8%，解決燒結產能問題。

煉焦適應資源變化，不斷發展新煤種，焦炭質量總體呈改善趨勢，達到國際二級冶金焦水平，有力支撐大型高爐穩定生產。

二、采用成熟、先進技術，保持技術裝備的先進性

2.1建設時，采用國內外成熟、先進的裝備技術

在四高爐設計之初，公司圍繞“集團化、精品化、清潔化、高效化”的發展戰略，本著“淘汰落后、優化環境、調整結構、持續發展”的思路，以“實用、可靠、成熟、環保、先進”為設計原則，采用國內外先進技術及設備，采用了“精料、高壓、高風溫、富氧、大噴吹”的冶煉工藝及相應的技術裝備，使技術裝備及主要技術經濟指標達到同級別工程國內領先的水平。

2500m3高爐設計中采用的實用技術如小塊焦回收技術，新型并罐無料鐘爐頂，銅冷卻壁及軟水密閉循環冷卻系統等高爐長壽技術，出鐵場平坦化及機械化技術，冷水轉鼓水渣處理技術，高風溫頂燃式熱風爐及余熱回收技術，三電一體化自動化控制技術，高爐爐內料面監測技術，煙煤濃相噴吹技術， 高爐煤氣干法布袋除塵技術。實現優質、高產、低耗、長壽，高爐一代爐齡20年以上，熱風爐一代壽命30年以上。

燒結系統設計采用了鐵料計算機自動重量配料，確保燒結礦的化學成分穩定；采用強化造粒措施，在混合料中添加生石灰，延長物料混合時間，提高混勻造球率；采用生石灰消化、二次混合時添加蒸汽預熱物料，確保燒結過程穩定高產；采用了射流蒸汽在二次混合機內預熱混合料的新技術，并在機頭混合料倉采用蒸汽預熱；采用梭式布料器、圓輥給料、九輥偏析布料，具有對小球破壞小，料面平整，混合料粒度偏析適宜等特點，有利于提高燒結料層透氣性；設置8～15mm粒級燒結礦作鋪底料系統等一系列新技術，實現工藝流程完善成熟、裝備水平先進可靠，目前燒結礦產能達560萬噸，燒結機為2*265m2燒結機。

煉焦系統為5.5米焦爐2座（3號和4號焦爐，JN55爐型，單座50孔），均為雙聯火道廢氣循環復熱式焦爐，設計生產能力為100萬噸全焦/年，設計周轉時間18h，設計生產爐齡25年。同時配套125t/h干法熄焦裝置一套。

2.2不斷進行技術改造，實現與世界煉鐵技術裝備的發展同步 

技術進步是在不斷發展的，先進技術不斷涌現，如不及時更新跟進，就會落后，鐵焦事業部根據技術發展和生產的需要，及時吸收國內外先進技術，進行技術改造。

燒結機投產時采取半干法脫硫技術，該系統由于技術不成熟，脫硫能力達不到設計要求，限制燒結產能的發揮，為此2017年及時采取成熟的濕法脫硫技術，實現燒結產能提高，為進一步提高燒結產能，2018年10月-2019年4月實現燒結加寬加高改造，燒結產能提高8%，在燒結系統引進微波測水系統、亞鐵在線檢查系統，進一步提高燒結生產工藝、質量穩定性。

煉焦系統充分吸收目前先進技術，建設一座125t/h干法熄焦裝置，對紅焦熱量進行回收，實現干法熄焦。利用自身焦爐循環氨水余熱新上熱水型制冷機兩臺對循環氨水余熱進行利用。對焦油深加工過程中產生的改質瀝青熱量利用高置槽進行了熱量回收；建成一套SCR低溫脫硝活性炭脫硫系統，實現煙氣超低排放。在建一套焦爐優化加熱調節系統，實現焦炭質量進一步改善及節能降耗。

高爐系統，通過逐步完善噴煤系統設施，實現高爐煙煤噴吹，噴吹煤揮發分由8.7%提高至16.5%，增加煤粉燒率，大幅度降低瓦斯灰含碳量(瓦斯灰含碳量由32%降到18%左右)；增設爐缸侵蝕模型系統、高爐激光料面檢測系統，完善礦槽料位檢測系統，進一步完善高爐檢測控制手段；對四高爐冷卻系統水壓≤0.6MPa滿足不了高爐生產需求，造成冷卻壁大量損壞問題，通過改造供水壓力從0.57-0.58MPa提升到0.75-0.80MPa，從而增強冷卻強度，減緩爐身冷卻設備損壞。

2.3持續發展科學合理利用資源

干熄焦系統投產后，產生大量干熄焦除塵灰，集塵設備收集的除塵灰通過新建一套打包系統，實現除塵灰回收利用于鐵水罐保溫，同時對富余的除塵灰混入噴煤原煤，用于高爐噴吹，實現干法熄焦除塵灰全部回收利用。

開發礦石經濟用料平價體系，加大開發周邊低品位復雜礦石及煉鋼污泥、軋鋼皮的利用，燒結用粉礦由2012年的13種增加到17種，國內低品位復雜礦石最高用至35.27%，高爐實現穩定順行，綜合效益明顯。

三、學習、消化、吸收充分發揮先進設備的作用

2500m3高爐投產后，面對現代化的先進大型技術裝備，首要任務是管理好先進設備，逐步掌握先進技術裝備，改善技術經濟指標。

3.1精心組織，短期實現高爐達產

在高爐建設期間，組織高爐工程技術人員對大型高爐生產考察，學習大型高爐操作技術，對高爐開爐方案進行層層把關，多次進行職工培訓，并安排崗位技術人員全程參與設備的安裝調試等過程，安排職工外出培訓等一系列的工作，確保了在開爐前崗位技術人員能完全熟悉并掌握新技術新設備的性能及操作。2011年3月29日9：16點火，開爐4天后【Si】控制到1.000%，24個風口送風，入爐風量達到3500m3/min，利用系數1.500t/m3?d，標志著水鋼四高爐順利開爐成功。

3.2提高國產設備的可靠性，逐步掌握先進技術裝備

2500m3高爐開爐投產初期，設備故障多，高爐休減風頻繁，對生產指標造成不利影響，在各方共同努力下，設備可靠性逐步提高，故障率降低，隨著設備維護、管理水平的提高，高爐的休風率逐步降低。

四、以一流指標為目標，不斷提高冶煉技術

水鋼鐵焦事業部密切關注國內外煉鐵技術發展動向，吸取先進技術，以國內外先進企業，周邊先進企業為目標，對標挖潛，不斷改進，努力提高，做到與國內外煉鐵技術的發展同步前進

4.1低硅冶煉。低硅冶煉可降低焦比，降低煉鋼成本。隨著對設備性能的掌握及生產工序的穩定，加之干熄焦投產，使得低硅冶煉條件具備。從2013年通過采取穩定原燃料質量、優化上下部制度，實現爐缸活躍、氣流穩定；適當提高爐渣堿度；提高風溫及大噴煤，高爐硅水平逐步降低，長期穩定在0.330%水平。2017年來，由于冷卻系統水壓低冷卻壁大量損壞，生產秩序欠穩定，高爐硅水平控制有所上升。

4.2富氧大噴煤。高爐噴吹煤粉是煉鐵系統結構優化的中心環節，是國內外高爐煉鐵技術發展的大趨勢，也是我國鋼鐵工業發展的三大重要技術路線之一，經過長期的技術積累，通過高頂壓、適當富氧、高風溫的送風制度，控制適宜的理論燃燒溫度，促進煤粉充分燃燒，提高置換比，高爐噴煤比逐步提高，2013年煤比達170kg/t水平，2016年后隨著冷卻壁損壞增加，拆除4#、5#燒結機后熟料比降低，原燃料質量波動，高爐爐況穩定性下降，煤比指標有所下滑。

4.3大型高爐中鈦渣冶煉。加強鈦礦資源的使用，針對鈦球資源優勢相度對較好，積極探索鈦礦在大型高爐上的利用，通過技術攻關，堅持富氧、大風量、低硅鈦等一系列技術措施，2013年2500m3高爐實現年鈦球比例達18.45%，最高時達22.61%，渣中TiO2達5.8%水平，大型高爐釩鈦球團礦利用水平達高爐國內先進水平。

五、未來展望

隨著鋼鐵行業的快速發展，高爐原燃料供應緊張的同時，鋼鐵行業競爭日趨激烈，水鋼煉鐵面臨巨大成本壓力和市場競爭，為此水鋼煉鐵未來重點關注以下幾方面工作：

（1）適宜資源緊張，用好省內低品位礦石資源。要利用好國內、國際礦石資源，以綜合經濟效益為目標，強化省內低品位礦石的開發利用，增強利用低品位礦石的能力。

（2）穩定焦炭質量。焦炭作為高爐的骨架，焦炭強度的好壞，是大型高爐穩定順行基本要素，要以“強焦保鐵”為目標，開發新焦煤確保質量穩定、優化煉焦成本。

（3）提高噴煤比。隨著煉焦煤資源的短缺，焦炭價格有繼續走高的趨勢，因此提高噴煤比，降低成本。

（4）堅持綠色發展。按照可持續發展的要求，完善環保設施，以國家減排要求為標準，滿足廢氣超低排放標準。

（5）進一步提高操作技術，應用大數據技術建立數據庫，引入人工智能系統，實現高爐精細化、數字化、智能化生產。

（6）重視人才培養，圍繞發展需要，轉變思維模式，創新培訓模式，不斷提高職工的綜合能力，實現了生產裝備提升、職工技能提高、指標不斷進步、企業快速穩定發展的目標。