萊鋼6#高爐低成本冶煉實踐

殷寶龍，陳建巧，崔學峰，王宏偉

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

節能減排

萊鋼6#高爐低成本冶煉實踐

殷寶龍，陳建巧，崔學峰，王宏偉

（山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠，山東萊蕪 271104）

山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠6#高爐通過建立高爐成本控制模型，優化上料、冷卻、送風、渣鐵排放等系統，提高煤氣利用率，控制合理的熱制度和造渣制度，提高煤粉置換比，降低能源消耗等措施，保證了高爐長期穩定順行，實現了低成本冶煉，全年平均煤比達到170 kg/tFe，燃料比達到510 kg/tFe。

高爐；低成本；順行操作；煤比

1 前言

山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠組擁有6座1 080 m3高爐、3臺105 m2燒結機、1臺265 m2燒結機、1座8 m2豎爐、1座60萬t鏈篦機—回轉窯，具備年產生鐵540萬t、燒結礦600萬t、球團礦100萬t的生產能力。6#高爐進行系統地分析和總結，建立低成本爐料結構模型，通過內部工藝技術管理和操作的優化，保證了高爐長期穩定順行，實現了低成本冶煉。

2 建立低成本爐料結構模型

受市場價格影響，各種礦料單品位成本變化大，供應情況也不穩定，在密切關注市場供應情況的同時，通過日核算、勤調整，及時按照精確性價比排出次序。分析爐料性價比，模糊控制與精確控制相結合，創建低成本爐料優化模型，不斷優化爐料結構，為推行經濟冶煉技術做好基礎工作。

2.1 建立日核算制度模型

根據每月和每周的爐料性價比，每周對爐料進行一次排序，并結合高爐實際運行情況，每日一核算精確性價比、生產成本，并根據公司的爐料結構進行適當優化和調整。經計算，進口塊礦始終是單品位成本最低的爐料，應安排各高爐優先配加，并要求達到5%～15%的比例。

為避免出現經濟礦料配比過高影響冶煉指標的情況，以首先滿足高爐爐況穩定順行為原則，累積比較日核算數據，探索最佳配比，在高爐爐況出現波動情況下，及時調整配比，經過反復優化調整，在滿足高爐爐況穩定順行需要和降本增效之間，找到了最佳交叉點，高爐爐況穩定性提高，同時生鐵成本也顯著降低。

2.2 建立高爐成本控制模型

經過系列性價比分析［1］，確定宏觀爐料性價排序分別為塊礦、外購球團礦、燒結礦、自產球團礦，并以此作為高爐爐料結構調整的依據，特別是塊礦使用。在宏觀性價比排序的基礎上，建立宏觀性高爐成本控制模型如下：

1）礦石性價比：燒結礦＜球團礦＜生礦時，選擇65%燒結礦+20%球團礦+15%生礦。

2）礦石性價比：燒結礦=球團礦＜生礦時，選擇70%燒結礦+15%球團礦+15%生礦。

3）礦石性價比：燒結礦＜球團礦=生礦時，選擇65%燒結礦+25%球團礦+10%生礦。

4）礦石性價比：燒結礦＞球團礦=生礦時，選擇：75%燒結礦+20%球團礦+5%生礦。

3 優化四大工藝管理制度

萊鋼6#高爐結合現行冶煉條件和以往成熟經驗，經過初期討論和分析、過程中摸索和實踐、后期提煉和總結，不斷地優化四大操作制度的工藝技術管理，為低成本冶煉提供可靠保障。

3.1 上料系統優化

1）原料篩分高效。在保證上料能力的前提下，根據各焦礦篩運行特點及參數，合理改進和調整，加強對入爐原料的篩分，最大化地改善入爐原料的粒級匹配，確保原料篩分和利用的高效。

2）設備運行穩定。設備隱患和故障頻發是制約高爐生產穩定的重要因素，日常生產將設備管理作為一項重要的工作來抓，本著設備隱患早處理、設備故障及時處理的原則，以此來提高設備穩定運行率，降低休慢風對爐況穩定帶來的不利影響，實現高爐年累計休風率0.5%以下。

3）布料合理精確。將布料操作作為一項重點的工作來管理，優化和固化了本高爐的布料模式，在布料圈數的準確率和料序穩定以及特殊狀況下應急方案等方面做了大量工作，確保了布料的穩定合理精確。

3.2 冷卻系統優化

萊鋼6#高爐長期對高壓水、軟水和常壓水進行管控和監控，根據爐況的發展趨勢，及時微調和校正，發現漏水問題及時處理，確保冷卻制度保持長期穩定；同時規范噴煤用槍使用，對噴煤用槍的角度、煤槍出口距離風口前端的距離、煤槍的管徑以及煤槍的的使用周期進行規范，達到煤粉既不磨損風口，又符合高爐冶煉的要求。

3.3 送風系統優化

由于受限產和爐缸活躍度等諸多因素影響，經過多次風口參數調整，6#高爐2013年一直以來保持2個風口加襯套狀態下全風口作業（10個450 mm× 120 mm，8個450 mm×115 mm，2個襯套450 mm× 80 mm）。因風口面積間隔式均勻布局的送風模式，送風制度的長期穩定為高爐其他制度奠定了基礎。

3.4 渣鐵排放系統優化

針對萊鋼經濟爐料高渣比和高Al2O3的冶煉特點，高爐料柱透氣性和爐缸透液性惡化趨勢，萊鋼6#高爐加強爐前出鐵工藝技術管理，實施無間隔出鐵，通過改善炮泥質量、提高鐵口穩定率和作業率最終達到降低憋風減風的頻次，保證高爐冶強穩定，為高爐指標優化提升和優化提供保障。

4 改善工藝技術和操控水平

4.1 提高煤氣利用率

萊鋼6#高爐著重于頂壓控制，通過下部風口長度、面積、風量、風壓及理論燃燒溫度匹配調整，來控制初始煤氣流的分布和爐腹煤氣指數（煤氣流速），實現邊緣適當發展和吹透中心的操作，同時進行上部布料角度、礦批和料序優化調整，達到對上部中心和邊緣氣流較強的抑制，達到上下部相平衡，最終實現中心開通、邊緣適當抑制、煤氣流速較低的高爐煤氣流分布，爐況穩定順行得以保證，煤氣利用提升幅度較大，總燃耗降低幅度明顯。

4.2 控制合理的熱制度和造渣制度

渣鐵熱量充沛、流動性良好是爐缸活躍的重要體現，因此要保持爐缸長期均勻活躍，必須保證這兩項制度合理匹配和可操控性強。根據目前萊鋼6#高爐高渣比和高Al2O3的冶煉特性，本高爐采取“中硅中硫”的操作理念，即爐溫控制在0.35%～0.55%，鐵中硫控制在0.025%，二元配料堿度控制在1.18～1.22，終渣體現花斑狀。在實際操作過程中，及時調整兩項制度，做好其相互彌補和制約，保證爐缸長期處于均勻活躍工作狀態，避免兩大制度劇烈波動產生的額外消耗。

4.3 提高煤粉置換比

提高煤粉燃燒率，保持較高的煤焦置換比，可降低總燃料消耗。提高置換比，一是靠提高風溫，保持風口前較高的理論燃燒溫度；二是靠提高鼓風中氧的過剩系數來提高煤粉的燃燒率。

1）在風溫使用上，通過優化熱風爐燒爐、換爐制度，充分發揮熱風爐的潛力，使風溫長期穩定維持在（1 200±20）℃，同時貫徹全風溫操作思想，正常時全關混風作業，盡量不用風溫調節爐況，以充分利用熱風爐能力。風溫水平的提高，一方面使鼓風帶入的熱量增加，燃料比降低，另一方面也改善了煤粉燃燒效果，從而有利于高爐穩定順行，降低焦比［2］。

2）在富氧鼓風使用上，以控制理論燃燒溫度為主，將富氧率由3%提高至4.5%，提高氧過剩系數，充分提高煤粉燃燒率，為提高煤比，節能降焦提供了可靠的保證。

4.4 降低能源消耗

正常生產中，在高爐穩定順行和休慢風率低狀態下，動力成本約占整個生鐵成本的2%～3%。因此在礦耗和燃耗基本不上升的前提下，提高生鐵產量的措施是降低固定動力消耗的有效途徑，如水、電、蒸汽和氮氣等消耗會隨著產量提升而降低。

4.5 提高質量控制水平

加強工長日常業務學習和經驗交流，提高質量意識，實行三班統一定量化操作；同時，要求工長做到及時查詢各原料原始數據，依據爐況運行狀態和發展趨勢，綜合作出分析和判斷，實施有效的調劑和平衡，降低三類品率，為后道煉鋼系統提供優質鐵水，降低鐵水預處理成本。

4.6 改善核心技術人員的操作管理

高爐工長作為生產的核心技術操作人員，是整個高爐系統中心的掌控者，要使整個龐大的系統穩定、高效和有序運行，必需依照高爐生產的客觀規律。萊鋼6#高爐經長期實踐的摸索，總結出一套標準，即定量化操作標準，作為規范和約束每一位工長的高爐操作方式和方法。實際生產中，工長操作可以更加規范化和統一化，真正做到分析好上一班、操作好本班，照顧好下一班，同時能靈活地協調和組織各崗位搞好高爐生產，調動各崗位積極處理生產中出現的各項問題，保證高爐長期穩定運行。

5 結語

為應對嚴峻的市場形勢，萊鋼6#高爐大膽地探索和實踐，通過建立低成本爐料模型，給高爐煉鐵生產穩定順行提供了可靠的支撐，為低成本冶煉打下堅實基礎；同時優化高爐內部各系統工藝和技術管理，實現了生產連續穩定和爐況長期順行的目標，各項技術經濟指標大幅提升，實現了全年平均煤比170 kg/tFe、燃料比510 kg/tFe，生鐵成本降低顯著，促進了爐況的長期穩定順行。

［1］魏大勝.廣鋼高爐低成本冶煉的實踐［J］.南方金屬，2011（3）：34-37．

［2］楊雷，林曉輝，弭希雨，等.萊鋼3 200 m3高爐低成本冶煉實踐［J］.山東冶金，2012，34（5）：17-19．

Practiceof Low-cost Smelting in No.6BF of Laiwu Steel

YIN Baolong,CHEN Jianqiao,CUI Xuefeng,WANG Hongwei

（Laiwu Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

In No.6 BF of Laiwu Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,through building the burden model of low cost, optimization of the charging system,air supply system,slag-iron system,etc.and furthermore,based on improving the CO utilization ratio,rationalizing thermal system and slagging system,improving the coal replacement ratio,reducing energy consumption,etc. Ensure the furnace conditions of the BF stable smooth operation for long time,has achieved a good result of the averaged coal ratio 170 kg/tFe and averaged fuel ratio 510 kg/tFe.

BF;low cost;smooth operation;coal ratio

TF53

B

1004-4620（2014）03-0046-02

2014-02-28

殷寶龍，男，1981年生，2005年畢業于東北大學材料與冶金學院冶金工程專業。現為山鋼股份萊蕪分公司煉鐵廠工程師，從事高爐煉鐵技術管理和操作工作。