劉博  柴文花

（新疆天山鋼鐵巴州有限公司） 

摘要：本文總結(jié)了巴州鋼鐵A高爐單爐發(fā)揮極致效率所開展的工作，通過優(yōu)化高爐操作制度和工藝、抓好爐前出鐵管理，提高富氧、風(fēng)量及廢鋼加入量，在實(shí)現(xiàn)高爐強(qiáng)化冶煉的基礎(chǔ)上，主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)顯著提升。

關(guān)鍵詞：極致效率  強(qiáng)化冶煉  操作優(yōu)化

0  引言

巴州鋼鐵為了應(yīng)對(duì)嚴(yán)峻的生產(chǎn)形勢(shì)，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)模式發(fā)生調(diào)整，由雙高爐改為單高爐生產(chǎn)，單爐模式生產(chǎn)運(yùn)行后。工序間生產(chǎn)節(jié)奏打亂、能源放散率走高及回收利用率下降，亟需提升單爐產(chǎn)量，發(fā)揮A高爐極致效率、極致產(chǎn)能，來實(shí)現(xiàn)公司各個(gè)產(chǎn)線的產(chǎn)能平衡、能源平衡和資產(chǎn)效能的最大化，提升巴州鋼鐵的競(jìng)爭(zhēng)力。

1  存在的問題

1、焦炭質(zhì)量總體欠佳，且穩(wěn)定性不足，各焦種之間質(zhì)量差別大，引起熱制度很難穩(wěn)定。進(jìn)廠焦種多，2023年進(jìn)廠焦炭多達(dá)13種，因頻繁調(diào)整配比，對(duì)高爐帶來沖擊，時(shí)常采取退負(fù)荷操作，以穩(wěn)定爐況，為了客觀評(píng)價(jià)各家焦炭質(zhì)量，我們采取分廠家、分類別進(jìn)行使用的方式，所以在不同焦炭切換時(shí)往往造成熱制度不穩(wěn)定，再累加其他不利因素，所以高爐穩(wěn)定性差；原料方面：自產(chǎn)燒結(jié)礦比例長(zhǎng)期保持在60-65%之間，燒結(jié)礦5-10mm＞25%，含粉高，同時(shí)為降低成本，配吃有害元素偏高的精粉，燒結(jié)礦平均含Zn在0.1%以上，加劇了爐況不穩(wěn)定因素。

2、鋅負(fù)荷高，導(dǎo)致有害元素富集，周期性結(jié)厚、脫落，操作爐型不穩(wěn)定。前端原料含鋅較高，導(dǎo)致高爐鋅負(fù)荷達(dá)到0.8-1.2kg/t,嚴(yán)重超標(biāo)。鋅的富集導(dǎo)致風(fēng)口中小套上翹漏煤氣、中小套損壞，高爐頻繁休風(fēng)。另外在高爐內(nèi)部形成鋅富集，引起爐墻結(jié)厚結(jié)瘤，并且周期性脫落，引起爐況失常。

3、爐役后期，爐缸溫度持續(xù)升高，制約高爐提產(chǎn)。A高爐自開爐投產(chǎn)以來運(yùn)行已12年，爐缸溫度呈上升趨勢(shì)，最高時(shí)溫度超過711℃，對(duì)生產(chǎn)安全和提高產(chǎn)能帶來了較大影響。對(duì)爐缸象腳區(qū)、爐缸側(cè)壁溫度重點(diǎn)監(jiān)控，確保高爐安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2  采取的措施

1、強(qiáng)化爐前鐵口噴濺管理

1）高爐風(fēng)口大套以下全面、經(jīng)常性壓漿，堵塞煤氣通路，重點(diǎn)是鐵口區(qū)域壓漿；2）采用多鉆頭開口方式，新增φ35鉆頭，用φ45、φ35遞次使用，φ45鉆頭開進(jìn)深度1.5m，更換為φ35鉆頭開進(jìn)至深度2.5m，更換為φ32的六棱鋼釬繼續(xù)開進(jìn)，確保鐵口開透，減緩噴濺；3）提升炮泥質(zhì)量，讓提產(chǎn)與炮泥質(zhì)量相匹配，炮泥強(qiáng)度提高，燒結(jié)性能好，透氣性良好，耐渣鐵侵蝕性能較高，鐵口工作狀態(tài)穩(wěn)定；4）采取單場(chǎng)連出方式，可以有效緩解噴濺；5）鐵口孔道壓入堵漏，借鑒同行利用炮泥封堵漏點(diǎn)治理鐵口噴濺的方法，設(shè)計(jì)專用炮頭，能夠從鐵口孔道壓漿直達(dá)煤氣泄漏點(diǎn)。

2、全過程做好有害元素的控制，保爐況穩(wěn)定

1）根據(jù)高爐Zn負(fù)荷富集情況，制定不同Zn負(fù)荷下高爐排Zn方案。方案一：入爐Zn負(fù)荷＞0.6kg/t，執(zhí)行日常排Zn；方案二：Zn富集量＞30噸，執(zhí)行洗爐排Zn；方案三：Zn富集量＞60噸，降料面排Zn。

2）以瓦斯灰含鋅量為基準(zhǔn)，靈活推行中心加焦操作。由于巴州鋼鐵焦炭全部外購(gòu)，加之環(huán)保壓力，目前存儲(chǔ)焦炭場(chǎng)地有限，短倒頻次增加，導(dǎo)致總體焦炭粒度偏碎，高爐中心氣流總體偏弱，穩(wěn)定性不足。通過對(duì)標(biāo)學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)際，采取中心加焦模式并促進(jìn)中心氣流穩(wěn)定，進(jìn)一步提升爐況穩(wěn)定性，排鋅能力會(huì)進(jìn)一步增強(qiáng)。基本制度如下：方案一：瓦斯灰鋅含量≤15%，中心加焦比例10%；方案二：瓦斯灰鋅含量≤12%，中心加焦比例15%；方案三：瓦斯灰鋅含量≤9%，中心加焦比例18%。

3、強(qiáng)化原料管理優(yōu)化槽下篩分

1）改焦炭搭配模式，穩(wěn)定爐溫爐況。通過學(xué)習(xí)對(duì)標(biāo)，煉鐵廠將A高爐使用焦炭模式進(jìn)行了改變，面對(duì)進(jìn)廠焦種增加的現(xiàn)狀，為確保高爐穩(wěn)定順行，眼睛向內(nèi)找問題，優(yōu)化操作，由單一焦炭品種使用轉(zhuǎn)為多品種共同使用，減少焦炭切換頻次，采取主焦+副焦模式，固定主焦比例≥70%，規(guī)避兩個(gè)品種質(zhì)量差距大切換時(shí)帶來的熱制度、甚至是爐況的波動(dòng)，有效促進(jìn)爐溫爐況穩(wěn)定性提升。

2）細(xì)化操作方針，嚴(yán)肅工藝執(zhí)行。細(xì)化操作應(yīng)對(duì)預(yù)案，計(jì)算多種焦炭質(zhì)量加權(quán)平均，針對(duì)不同質(zhì)量均值，制定不同的產(chǎn)量、焦比、風(fēng)量、壓差操業(yè)方針，命中率≥90%，并要求值班工長(zhǎng)嚴(yán)格執(zhí)行。

3）強(qiáng)化槽下篩分，減少粉末入爐。根據(jù)高爐爐況狀態(tài)，以料速7.7批/小時(shí)為基準(zhǔn)，匹配時(shí)間最長(zhǎng)的備料速度，降低槽下燒結(jié)礦的T/M值，強(qiáng)化槽下篩分能力，減少粉末入爐比例，通過現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算與調(diào)整，當(dāng)?shù)V批設(shè)定31t，配比67:33時(shí)，槽下燒結(jié)礦的T/M值為25kg/s，隨著礦批的增減，T/M值相對(duì)應(yīng)的增減，槽下＜5mm比例降低至1.49%。

4、優(yōu)化工藝參數(shù)，持續(xù)攻關(guān)，促進(jìn)高爐產(chǎn)能提升

1）本質(zhì)入手，優(yōu)化初始?xì)饬鞣植肌?duì)標(biāo)同行業(yè)內(nèi)同爐型高爐下部制度的定位，擬逐步縮小風(fēng)口面積，鼓風(fēng)動(dòng)能由原來8500kg·m/s左右提升到10000kg·m/s以上。動(dòng)能大幅提升后，高爐初始?xì)饬靼l(fā)生根本性變化，高動(dòng)能有效打通了中心氣流，提供爐缸活躍性，高爐抗波動(dòng)性顯著加強(qiáng)，中心初始?xì)饬魍ㄍ负笾行呐配\能力得到加強(qiáng)，為高爐穩(wěn)定順行創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。

2）優(yōu)化高爐四大操作制度。送風(fēng)制度：對(duì)高爐送風(fēng)參數(shù)逐步優(yōu)化調(diào)整，采用大風(fēng)量、高頂壓、高動(dòng)能措施，2024年平均風(fēng)量提高并穩(wěn)定在3100m³/min以上,同步提高爐頂壓力，高爐頂壓較2023年提高5kpa,送風(fēng)制度更趨合理，爐缸活躍度持續(xù)改善；裝料制度：結(jié)合原燃料條件，堅(jiān)持“雙氣流原則，發(fā)展中心兼顧邊緣”的布料矩陣， 保持焦炭平臺(tái)（≥5環(huán)）穩(wěn)定，靈活調(diào)整礦平臺(tái)寬度（≥3環(huán)）以適應(yīng)爐況及原燃料變化。 通過布料制度優(yōu)化，提高爐況適應(yīng)能力，實(shí)現(xiàn)爐況長(zhǎng)期穩(wěn)定順行，并保持較高煤氣利用率；造渣制度：為了保證含鈦爐渣流動(dòng)性，合理控制渣中MgO，操作中需維持較低的爐渣堿度，由于品位低、堿金屬較高，控制相對(duì)較低的爐渣堿度和相對(duì)較高的MgO/AL2O3比，渣中MgO控制在8%以上，有利于爐況穩(wěn)定；熱制度：生產(chǎn)含Si控制在0.25-0.4%之間，鐵水物理熱＞1480℃,鐵水物理熱合格率目標(biāo)100%,保證爐缸均勻活躍，又提高了煉鋼工序的熱能利用。

5、抓好“四害”治理，確保高爐穩(wěn)定高效運(yùn)行。有害元素富集：強(qiáng)化原燃料質(zhì)量、有害元素的管理，制定管理辦法，制定《高爐排鋅、排堿方案》結(jié)合爐況對(duì)入爐有害元素及排出統(tǒng)計(jì)分析，并采取相應(yīng)處理措施；風(fēng)口漏水：采取改進(jìn)風(fēng)口結(jié)構(gòu)、降低渣比、改善煤粉粒度、加強(qiáng)噴槍調(diào)整等措施，力爭(zhēng)實(shí)現(xiàn)使用周期0損傷；冷卻壁損壞：通過聯(lián)動(dòng)改善焦炭質(zhì)量；加長(zhǎng)風(fēng)口長(zhǎng)度；優(yōu)化布料制度，均衡邊緣氣流分布；維持合理的冶煉強(qiáng)度，控制產(chǎn)量、富氧率等措施，實(shí)現(xiàn)冷卻壁渣皮的穩(wěn)定，減少冷卻壁損傷；爐底溫度高：高爐爐缸為陶瓷杯+碳磚結(jié)構(gòu)，針對(duì)2023年出現(xiàn)的爐底溫度升高問題。持續(xù)采用定期配加釩鈦球團(tuán)礦養(yǎng)護(hù)爐缸的方式，控制爐底溫度持續(xù)升高。

5、開展算賬經(jīng)營(yíng)，高爐加廢鋼、提富氧攻關(guān)活動(dòng)

1）測(cè)算高爐加廢鋼性價(jià)比分析，在廢鋼價(jià)格合適前提下大量配加廢鋼，不斷發(fā)揮高爐極致產(chǎn)能，如下圖：

結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，在燒結(jié)礦、球團(tuán)礦品位及富氧不變的情況下，當(dāng)廢鋼加到245kg/t時(shí)，平均鐵水日產(chǎn)可達(dá)到4100t以上。

2）巴州鋼鐵A高爐富氧使用煉鋼余氧，正常生產(chǎn)期間富氧量在6000-7000m³/h之間，進(jìn)一步提高富氧量需外購(gòu)液氧，測(cè)算如下：

當(dāng)富氧率達(dá)到6.2%，鐵水日產(chǎn)量完成4100t以上。

3  結(jié)語

巴州鋼鐵A高爐通過開展高爐加廢鋼、提富氧，提升原燃料管理、優(yōu)化高爐操作制度和內(nèi)外部高效聯(lián)動(dòng)等措施后，有效提高了高爐產(chǎn)能。2024年以來，A高爐各項(xiàng)指標(biāo)顯著提升，高爐廢鋼比最高達(dá)170kg/t，高爐富氧穩(wěn)定在12000m³/h以上，實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)化冶煉，尤其是5月份，5月10日產(chǎn)量4218.62t，全月完成124546.64t，最高日產(chǎn)和月產(chǎn)均再次突破歷史記錄。

參考文獻(xiàn)

[1]  何 勇，陳生利，吳金富，韶鋼 6 號(hào)高爐強(qiáng)化冶煉攻關(guān)實(shí)踐，南方金屬，1009－9700( 2017) 02－0059－04；