李宏偉，王正新，魯儉，滕召杰，鄭朋超

(首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司煉鐵部，河北唐山063200)

摘要: 詳細介紹了首鋼京唐1#高爐2014 年10 月至2016 年9 月期間的增產降耗措施。通過優化大煤比冶煉技術、改善煤氣分布、穩定合理操作爐型、降低休風率等措施，生產水平取得顯著進步，主要經濟技術指標達到國內同類型高爐領先水平。其中在2015 年10 月至2016 年9 月期間，日產鐵水12 669 t，高爐利用系數2． 33 t /( m³·d) ，入爐燃料比491 kg /t，焦比280． 6 kg /t。

關鍵詞: 5 500 m³ 高爐； 增產； 降耗；冶煉實踐

0 引言

進入21 世紀以來，高爐煉鐵生產工藝受資源短缺、能源供應不足、環境保護等制約，面臨著較大的發展問題。針對目前的嚴峻形勢和挑戰，煉鐵生產工藝要實現可持續發展，高爐生產必須在節能減排、高效低耗、循環經濟等方面取得明顯突破，而提產降耗是大型高爐高效率、低消耗、低成本、提高高爐冶煉技術的生命力和競爭力的最有效措施之一。噸鐵冶煉的消耗低，產量高，成本也越低，可以達到節能、高產、優質的目標，也可以緩解對焦炭資源的消耗。

因此，提產降耗是現代鋼鐵企業挖潛增效的關鍵，越來越受到煉鐵工作者的重視，對增加企業的經濟效益和社會效益有極為深遠的現實意義。

1 1#高爐主要經濟技術指標

2014 年10 月份以來，首鋼京唐公司1#高爐通過不斷努力，雖然取得了較好的經濟技術指標，但高爐焦比維持在311 kg /t，利用系數2． 20，日產鐵水12 117 t，處于世界同類型高爐中等水平，仍然大有潛力可挖。進入2015 年10 月份后，1#高爐把提產降耗作為降低生產成本的核心，通過不斷優化大煤比冶煉技術、改善煤氣分布、穩定合理操作爐型、提高風溫、降低休風率等措施，生產水平取得顯著進步，主要經濟指標達到國內同類型高爐領先水平，其中2015 年10 月份至2016 年9 月份期間，日產鐵水12 669 t，利用系數提升至2． 33 t /( m³·d) 。在入爐燃料比降至491 kg /t 的基礎上，焦比降至280． 6kg /t，創造了可觀的經濟效益。主要經濟指標如表1、表2 所示。

2 與國內大型高爐主要指標對比及問題分析

2． 1 國內大型高爐主要指標

對寶鋼、遷鋼、沙鋼等國內鋼鐵廠的大型高爐進行了考察對標( 表3) ，查找自身存在差距，并多次召開生產技術交流會。結合京唐高爐自身生產特點，揚長避短，對產量水平偏低、焦比偏高的原因進行詳細的調研，廣泛的征求意見，并制定詳細改進措施。

2． 2 存在的問題

(1) 京唐5 500 m³ 高爐投產以來，針對大型高爐冶煉技術探索雖然取得一定成果，但還不是很成熟，仍需進一步摸索改進，高產低焦比冶煉需要更加成熟合理的冶煉技術支持。

(2) 煤氣利用水平不高、操作爐型不穩定、休風率偏高等問題，制約著高爐主要經濟技術指標的進一步提升。

(3) 要想在提產降耗冶煉技術上取得突破，必須大大提高爐況的長期穩定性。

3 優化措施

3． 1 優化大煤比冶煉技術

京唐1#高爐自2009 年開爐投產以來受焦炭負荷輕影響，噴吹煤比一直處于170 kg /t 以下水平，制約了大煤比冶煉突破。進入2015 年年底以來，不斷摸索、總結大煤比生產技術冶煉規律，積極提高噴吹煤比。生產過程中，針對煤比提高后邊緣煤氣趨于發展和置換比偏低的情況，通過及時調整布礦、角度、礦批等措施，確保了邊緣煤氣分布穩定的同時，煤粉置換比也取得明顯進步，大煤比冶煉技術日趨成熟。2016 年至今入爐焦炭負荷取得不斷突破，煤比水平不斷提升，長時間維持在185 ～ 200 kg /t( 圖1) ，焦炭負荷實現5． 5 以上常態化生產，其中2016 年3 月27 日焦炭負荷達到開爐以來最高水平5． 90，目前穩定在5． 88。此外，由于負荷加重，爐內單位體積內爐料的有效重量增加，為增產創造了有利條件。

3． 2 優化煤氣分布，提高煤氣利用率

1#高爐自2012 年采用中心加焦冶煉技術以來，雖然經過多年摸索已經形成了中心開放、邊緣穩定的煤氣分布，但是存在煤氣利用水平偏低、燃料比偏高等問題。2014 年9 月開始有針對性的進一步優化中心加焦冶煉下的裝料制度，持續將礦、焦角度整體外揚2° 基礎上，把礦、焦布料角度對齊，并在αK37°增加1 個布料站位，調整后效果明顯，十字測溫邊緣煤氣溫度由150 ℃降至90 ℃，中心煤氣溫度升至600 ℃，煤氣利用率達到在49． 0% 左右，高爐吃風、吃熱能力提高。

良好的煤氣分布，較高的煤氣利用率，需要各個操作制度、外圍條件等相互配合^［1］。2016 年以來按照“穩定邊緣、打開中心、穩定中心、照顧邊緣”十六字方針優化基本制度^［2］，把握好爐況發展趨勢，通過調整αJ37°、礦批等措施，優化煤氣分布、改善煤氣利用率，煤氣利用率長時間穩定在49． 0% ～50． 5%，燃料比持續穩定在490 kg /t 水平。

3． 3 穩定合理操作爐型

軟水密閉循環特點是在穩定軟水流量的情況下，具有冷卻效果好、安全可靠、減少污染等特點，但冷卻強度會隨冷卻水溫度的變化而變化。隨著A系統水溫度升高( 尤其是超過50 ℃) ，冷卻效果變差，不利于穩定冷卻壁渣皮。因此通過控制閉式冷卻塔內冷卻風扇工作數量、置換低溫新水等措施，嚴格控制進水溫度穩定在47 ～ 48 ℃，一定程度上能夠達到穩定渣皮、降低水溫差的目的。合理的裝料制度、規范的煤氣流分布對高爐渣皮穩定性有重要影響［3］。2015 年11 月以來，將邊緣煤氣溫度長時間穩定150 ± 30 ℃，A 系統水溫差下降了0． 5 ℃，且穩定性得到明顯改善( 圖2) ，爐墻熱負荷得到降低的同時冷卻壁形成穩定的渣皮，爐料下降阻力減小，爐料和煤氣之間的運動更加均衡，易于在強化冶煉條件下實現大型高爐生產的優質、低耗、高效。

3． 4 提高全風狀態，穩定富氧水平

加強工長操作管理，提高工長全風、全氧操作意識。風量水平堅持長期穩定在8 400 ± 50 m³ /h，確保送風制度的穩定。氧煤槍含氧量由4 000 m³ /h逐步穩定在4 700 m³ /h，將富氧率穩定到5． 5% 以上，操作上注重超前調劑，杜絕了因操作不當而造成減氧、停氧情況發生。2015 年10 月份以來，風量、富氧水平取得明顯進步( 圖3) 。

3． 5 提高風溫

風溫是高爐煉鐵的重要熱源之一，占高爐熱量總收入量的20% ～ 30%，而且熱風所帶入高爐的熱量要比焦炭燃燒反應后所產生的熱量利用的更加充分。生產過程中，堅持穩定四班操作，加強工長操作過程的預判，最大限度減少大拉大提風溫現象，2016年至今實現了長期定風溫( 1 250 ℃) 操作。此外，熱風崗位加強對熱風管系重點區域的巡檢和維護，發現問題早處理，杜絕因設備問題造成長時間單爐送風影響風溫等情況發生，為高風溫使用創造良好外部條件。2015 年10 月至今，1#高爐風溫水平達到1 242 ℃( 圖4) ，提高幅度37 ℃( 與2014 年10 月至2015 年9 月期間相比) 。

3． 6 降低休風率

1#高爐通過優化基本制度、提高操作水平等措施，杜絕滑尺、塌料、管道等，減少壞風口數，保證送風制度穩定，避免向爐內漏水; 2015 年9 月份以來，加強外圍設備管理，徹底消除因設備故障造成無計劃休風，進一步降低休風率。停風檢修間隔由1 個月延長至3 個月，休風率由2014 年9 月至2015 年10 月期間的3． 24% 降至2015 年9 月至2016 年10月期間的1． 35%，為增產降耗打下良好基礎。

3． 7 提升爐況穩定性

強化人員和設備管理是防止事故發生、保證爐況長期穩定順行的基礎。抓好工長操作，細化工長小指標考核。操作上爭取早動少動，超前分析、超前判斷，穩定調劑量; 做好四班銜接，接好上班、操作好本班、交好下班，要求接班、班中、交班對爐況做好評估，把握好爐況發展趨勢; 操作上積極穩妥，杜絕管道、懸料、塌料等。

原燃料質量波動影響爐況穩定性，要求工長及時關注原料成分、返礦和返焦電流、在線粒徑分析等主要參數變化，及時觀察高爐入爐原燃料成分、物理、化學性能情況、定期到聯合料倉查看原料實物變化等，并根據高爐實際情況制訂可行方針加以合理實施，執行好“攻守退”， 2016 年完全杜絕因原料變化而造成爐況異常現象，實現向爐況長期穩定要效益。

4 結語

1#高爐在采取多種措施后，在確保爐況長期穩定順行的基礎上，爐況得到較大改善，產量水平大幅提升，焦比明顯降低，高爐負荷達到歷史同期最好水平，爐況穩定性得到了進一步的改善。由表1 和表2 可知，2015 年10 月至2016 年9 月份產量累計超上年度同期26． 69 萬t，燃料比降低9． 1 kg /t，焦比280． 6 kg /t( 比同期上一年度降低31． 1 kg /t) ，減少焦炭耗用量14． 495 萬t。

參考文獻

［1］胡金波，等． 唐鋼3200 m³ 高爐煤氣流分布的調整與控制［J］． 河北冶金，2011，( 7) : 31．

［2］李宏偉． 首鋼京唐1 號高爐降低壓差冶煉實踐［J］． 鋼鐵，2016 ，( 7) : 18．

［3］尹海斌，等． 唐鋼3200 m³ 高爐維護渣皮穩定性的措施［J］． 河北冶金，2012，( 3) : 41．