林國(guó)太

（福建三鋼閩光股份有限公司煉鐵廠，福建 三明 365000 ）

摘 要： 三鋼實(shí)施低成本戰(zhàn)略，高爐在降低燃料消耗的同時(shí)降低原料成本。 根據(jù)近幾年?duì)t料結(jié)構(gòu)分析，找出爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整的潛力，通過(guò)調(diào)整措施和效果分析，為今后爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整提供借鑒意義。

關(guān)鍵詞： 高爐；爐料；分析；調(diào)整

前 言

三鋼共有六座高爐，三座 420 m³ ，兩座1050 m³ ，一座 1800 m³ ，總?cè)莘e為 5160m³ 。隨著鋼鐵行業(yè)進(jìn)入嚴(yán)重過(guò)剩階段，占鋼材總成本75%左右的煉鐵成本壓力進(jìn)一步加大，三鋼以降低煉鐵成本為中心開(kāi)展各項(xiàng)工作。在攻關(guān)降低燃料比的同時(shí)，努力通過(guò)爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整，進(jìn)一步降低原料成本。

1 三鋼爐料結(jié)構(gòu)分析

1.1 近幾年?duì)t料結(jié)構(gòu)變化

2014 年和 2015 年燒結(jié)礦比為 78.92%和78.57%，2016 年 1-3 月因一座高爐停產(chǎn)燒結(jié)礦比較高，最高達(dá) 81.71%，2016 年 4 月份起六座爐生產(chǎn)燒結(jié)礦比下降，表 1 為 2014 年至2016 年6 月三鋼高爐爐料結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。

1.2 原料成本變化

2016 年 1~6 月三鋼高爐各原料成本占比變化趨勢(shì)見(jiàn)圖 1，燒結(jié)礦成本比例從 2 月份最高的82.35%下降至 6 月份 70.85%，球團(tuán)礦成本比例由 8.08%上升至最高 16.19%，塊礦成本比例從9%上升至最高 12.97%。

1.3 爐料結(jié)構(gòu)分析

三鋼高爐爐料結(jié)構(gòu)以燒結(jié)礦、本省球團(tuán)礦、外購(gòu)球團(tuán)礦和進(jìn)口塊礦組成，最大化使用燒結(jié)礦以不配硅石為原則調(diào)整燒結(jié)礦 SiO₂ 含量和燒結(jié)礦堿度，本省球團(tuán)礦供應(yīng)多少全部用完。三種爐料中球團(tuán)礦價(jià)格最高，在不考慮有害元素影響，從性價(jià)比對(duì)比看，燒結(jié)礦優(yōu)于塊礦，塊礦優(yōu)于球團(tuán)礦，因此爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整以提高燒結(jié)礦和塊礦比例，降低球團(tuán)礦比例。

①?gòu)?2016 年 1-6 月燒結(jié)產(chǎn)量分析，燒結(jié)礦產(chǎn)量下降，燒結(jié)礦返礦中大于 5mm 粒級(jí)比例上升，提高燒結(jié)比一方面有賴于燒結(jié)礦產(chǎn)量上升，另一方面從降低返礦比例著手。

②提高塊礦比，從先進(jìn)高爐塊礦比情況看，大部分在 15-18%，但三鋼受原有設(shè)計(jì)能力、場(chǎng)地等因素影響，原料車間現(xiàn)有的南北兩套塊礦過(guò)篩系統(tǒng)已經(jīng)制約塊礦比的提高，篩好的凈塊礦庫(kù)存量遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足高爐的生產(chǎn)需要。

③使用塊礦的負(fù)面影響，燒結(jié)礦和球團(tuán)礦與塊礦對(duì)高爐消耗有所影響，塊礦的冶金性能差影響高爐氣流分布和爐況順行，致使高爐產(chǎn)量和消耗發(fā)生變化。

2 爐料調(diào)整措施

2.1 合理經(jīng)濟(jì)利用燒結(jié)礦

煉鐵生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，精料技術(shù)水平對(duì)高爐生產(chǎn)的影響因素在 70%左右，燒結(jié)礦多用含雜質(zhì)較多的礦粉，尤其是含鉛鋅有害元素，對(duì)高爐生產(chǎn)帶來(lái)不利，影響高爐操作爐型，不利于產(chǎn)量和消耗的改善。為維護(hù) 6# 爐操作爐型和減少爐體上漲，南區(qū)高爐不配用國(guó)內(nèi)礦粉。

2.1.1 合理調(diào)整燒結(jié)礦堿度

三鋼自 2012 年 8 月起將燒結(jié)礦堿度長(zhǎng)期維持的 1.70 提高至 1.80 以上。燒結(jié)礦堿度提高后燒結(jié)礦轉(zhuǎn)鼓指數(shù)和篩分指數(shù)明顯改善，爐料透氣性良好，爐料平均粒度小，爐料中 FeO 含量低，改善礦石還原性。在燒結(jié)礦產(chǎn)量發(fā)生變化時(shí)通過(guò)調(diào)整燒結(jié)礦堿度確保供料平衡，燒結(jié)礦供應(yīng)緊張時(shí)提高燒結(jié)礦堿度，燒結(jié)礦質(zhì)量相對(duì)提高，為高爐多使用塊礦穩(wěn)定操作提供重要條件。

2.1.2 入爐粉末有效控制

為降低高爐原燃料入爐粉率，對(duì)焦炭和燒結(jié)礦進(jìn)行槽下篩分管理。控制焦炭和燒結(jié)礦料流在45-60kg/s 范圍內(nèi)，進(jìn)行數(shù)字化考核管理。要求高爐卷?yè)P(yáng)工對(duì)焦炭槽下振動(dòng)篩每班進(jìn)行兩次清篩工作，工長(zhǎng)檢查簽字，減少焦粉入爐；檢查燒結(jié)礦倉(cāng)的振打器是否工作正常，發(fā)現(xiàn)振打器故障及時(shí)檢修。燒結(jié)礦、焦炭入爐粉末得到控制，防止高爐局部產(chǎn)生管道氣流，保持良好的料柱透氣性，爐況相對(duì)穩(wěn)定，為高爐強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造條件。

2.1.3 合理利用燒結(jié)礦

受 3# 爐復(fù)產(chǎn)開(kāi)爐后高爐燒結(jié)礦用量增多，燒結(jié)礦產(chǎn)量無(wú)法滿足高爐生產(chǎn)需要，燒結(jié)比持續(xù)下降，為此煉鐵廠調(diào)整燒結(jié)礦和球團(tuán)礦篩孔，從2016 年 6 月份起 4#、5#、6# 高爐槽下燒結(jié)篩板下層棒條間隙改為 4mm，2016 年 7 月份起原料篩分樓球團(tuán)篩篩板、6# 高爐槽下球團(tuán)篩板、原料1# 皮帶振動(dòng)篩篩板棒條間隙改為 3.5mm，2016年 8 月 4#、5# 爐高爐槽下各增加一套上層4mm，下層 2.5mm 的棒條篩板，用于返礦過(guò)篩，7#、8# 爐各騰出一個(gè)倉(cāng)使用返礦入爐。

2.2 提高塊礦過(guò)篩處理能力

2.2.1 新建一套塊礦過(guò)篩系統(tǒng)

在煉鐵南區(qū)燒結(jié)一次堆場(chǎng)充分利用兄弟單位的翻車機(jī)、堆取料機(jī)等先進(jìn)設(shè)備資源而建的過(guò)篩系統(tǒng)，該系統(tǒng)由九條皮帶機(jī)及通廊轉(zhuǎn)運(yùn)站、兩臺(tái)卸料小車，兩臺(tái)給料機(jī)、三臺(tái)振動(dòng)篩、兩個(gè)接料漏斗組成。該系統(tǒng)采用料位計(jì)量?jī)x、變頻技術(shù)等多種先進(jìn)手段，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程多點(diǎn)監(jiān)控操作，不僅使該系統(tǒng)能同時(shí)分類處理大小塊礦，同步篩出粉料。

2.2.2 降低塊礦粉率

加強(qiáng)篩分設(shè)備點(diǎn)檢維修和篩分管理工作，落實(shí)檢查、考核工作，減少塊礦粉末入爐改善料柱透氣性。新過(guò)篩系統(tǒng)的篩板振動(dòng)而篩框不振，大大地提高了篩分效果又減少了設(shè)備機(jī)械磨損，既節(jié)能又高效，成功破解制約塊礦卸貨和篩分能力的瓶頸。加強(qiáng)塊礦過(guò)篩系統(tǒng)管理，達(dá)產(chǎn)后最大每小時(shí) 800 噸的超強(qiáng)處理能力，實(shí)際塊礦過(guò)篩流量按 400t/h 控制，塊礦篩分效果好，塊礦小于 5mm粉率由進(jìn)場(chǎng)的 10%~15%降至 2%以內(nèi)。

2.3 高爐優(yōu)化操作調(diào)整

2.3.1 上部裝制適度調(diào)整

在高爐入爐塊礦量大幅增加情況下，為保證爐況穩(wěn)定順行，每車塊礦安排在礦種的中間車次上，高爐采用既照顧邊緣又兼顧中心的兩道氣流裝料制度。由于焦炭平臺(tái)是保持煤氣流穩(wěn)定的根本，焦炭多環(huán)布料平臺(tái) 420m³ 小高爐用至 4 至 5環(huán)，1050m³ 和 1800m³ 大高爐用至 5 環(huán)，為了保持煤氣流穩(wěn)定，在日常調(diào)節(jié)中，一般采用固定焦角和焦炭的圈數(shù)，以改變礦角和礦石的圈數(shù)及礦批的調(diào)整方式，并且通過(guò)調(diào)整節(jié)流閥 γ 角開(kāi)度，使每個(gè)環(huán)位上布料圈數(shù)基本保持穩(wěn)定，在下部風(fēng)口加長(zhǎng)情況下取消中心加焦。為提高高爐煤氣利用率，適度加重邊緣，小高爐 α 礦控制在 3-4環(huán)，礦帶在 4~6°左右，大高爐 α 礦用 4~5 環(huán)，礦帶在 10~12°。

2.3.2 中部爐型跟蹤調(diào)控

加強(qiáng)操作爐型監(jiān)控，爐缸、爐身熱電偶溫度每小時(shí)記錄一次，爐身下部各層冷卻壁的熱流強(qiáng)度每周一次，高爐爐長(zhǎng)、管工每天至少兩次對(duì)爐身的冷卻水進(jìn)行監(jiān)測(cè)，適當(dāng)調(diào)整水量，選擇合適的熱流強(qiáng)度，通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比分析高爐煤氣流分布和高爐操作爐型情況，有針對(duì)性進(jìn)行上部裝料制度和下部送風(fēng)制度調(diào)整，及時(shí)調(diào)整，保持最好的操作爐型，為提高塊礦降低球團(tuán)礦入爐創(chuàng)造條件。

2.3.3 下部操作跟蹤調(diào)整

通過(guò)一系列考核促使高爐工長(zhǎng)對(duì)爐溫和渣堿度合理控制和確保爐缸渣鐵出凈。在線跟蹤分析煤氣流分布，利用高爐計(jì)劃休風(fēng)機(jī)會(huì)更換變形上翹的中小套，并穩(wěn)定控制初始煤氣流，吹透中心，根據(jù)煤氣流分布情況和爐底、爐缸溫度變化調(diào)整風(fēng)口長(zhǎng)度和風(fēng)口直徑，420m³ 高爐風(fēng)口長(zhǎng)度加長(zhǎng) 30mm~40mm，風(fēng)口面積縮小至 0.11mm~0.115m² ，1050m³ 高 爐 風(fēng) 口 長(zhǎng) 度 加 長(zhǎng) 20mm ~40mm，4#、5# 高爐風(fēng)口面積縮小至 0.176m 2 -0.197m² ，1800m³ 高爐風(fēng)口長(zhǎng)度加長(zhǎng) 20mm，風(fēng)口面積縮小至 0.267m² ，通過(guò)調(diào)整，高爐煤氣流分布更趨合理，保證一定的風(fēng)速和鼓風(fēng)動(dòng)能，爐墻渣皮相對(duì)穩(wěn)定，有利于保護(hù)冷卻壁，爐缸溫度穩(wěn)定。

3 爐料調(diào)整應(yīng)用效果

在入爐品位和焦炭質(zhì)量相當(dāng)?shù)那闆r下，不斷摸索提高塊礦比，高爐在保順行的基礎(chǔ)上取得較好的生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，表 2 為高爐爐料結(jié)構(gòu)調(diào)整前后生產(chǎn)指標(biāo)，2016 年 7 月至 12 月燒結(jié)礦比下降，塊礦比提高，球團(tuán)礦比仍下降 1.09%；2017年 1 至 6 月燒結(jié)比回升至 77.45%，塊礦比繼續(xù)提高至 16.53%，球團(tuán)礦下降至 6.02%。

通過(guò)爐料結(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)整，塊礦比大幅提高，入爐球團(tuán)礦比下降，爐況穩(wěn)定性有所下降，懸料和塌料次數(shù)有所增加，因塊礦價(jià)格比球團(tuán)礦低100-200 元，但塊礦比提高后燃料比相應(yīng)提高，有關(guān)塊礦比提高對(duì)成本的影響見(jiàn)表 3，可看出塊礦比提高后燃料成本有所提高，但用塊礦仍相對(duì)節(jié)省成本。

4 結(jié)語(yǔ)

①使用燒結(jié)礦返礦和提高塊礦比緩解燒結(jié)礦緊張，替代球團(tuán)礦入爐，降低爐料成本。

②通過(guò)合理利用燒結(jié)礦、提高塊礦處理能力和優(yōu)化高爐操作調(diào)整，工長(zhǎng)精心操作，確保煤氣流合理分布，提高高爐適應(yīng)能力，穩(wěn)定爐況，達(dá)到降低消耗，彌補(bǔ)提高塊礦比帶來(lái)的弊端。

③塊礦入爐比提高，降低球團(tuán)礦用量，由于塊礦和球團(tuán)礦差價(jià)節(jié)省成本，但燃料消耗提高，煉鐵綜合成本是否下降要看塊礦和球團(tuán)礦差價(jià)和燃料綜合價(jià)格情況。