八鋼南疆1#高爐生產(chǎn)操作實(shí)踐

周文勝

(新疆八鋼南疆鋼鐵拜城有限公司，新疆 阿克蘇842300)

八鋼南疆鋼鐵公司煉鐵廠1#高爐有效容積1 800m3，于2013年5月19日點(diǎn)火投產(chǎn)。開爐后，高爐生產(chǎn)經(jīng)歷了熱負(fù)荷試機(jī)的低產(chǎn)期、在操作和管理上探索適應(yīng)大型高爐基本規(guī)律和操作制度的探索適應(yīng)期及穩(wěn)定提高期三個(gè)階段，從2013年10月開始，高爐呈現(xiàn)爐況順行良好，指標(biāo)穩(wěn)定提高的較好局面。然而進(jìn)入2014年3月，由于原料供應(yīng)緊張，爐料結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，尤其是自產(chǎn)焦炭質(zhì)量下滑，導(dǎo)致高爐出現(xiàn)連續(xù)懸料、管道行程、風(fēng)量萎縮，爐況失常，生產(chǎn)形勢(shì)陷入被動(dòng)局面。公司通過調(diào)整思路，以精細(xì)化管理為抓手，多措并舉保高爐穩(wěn)順，實(shí)現(xiàn)高爐生產(chǎn)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 爐況失常原因

1.1 原燃料條件惡化

(1)入爐礦質(zhì)量下降。受原料市場(chǎng)價(jià)格波動(dòng)及供貨廠家停產(chǎn)檢修影響，外購(gòu)金嶺球團(tuán)礦供應(yīng)緊張，高爐原有的原料供應(yīng)平衡關(guān)系破壞，爐料中球團(tuán)礦配比下降，將酸性燒結(jié)礦配比從原來的8%提高到14%，另配加5%鐵品位在49.9%水平的疆內(nèi)鴻源生礦。由于爐料結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，生礦品位偏低使入爐礦品位由2月份54.2%降至53.1%，而酸性燒結(jié)礦為落地礦，沫子量大，使得入爐礦整體冶金性能變差，爐況穩(wěn)定性降低。

(2)焦炭質(zhì)量變差。南疆焦化廠2#60孔復(fù)熱式搗固焦?fàn)t于2014年2月24日順利投產(chǎn)出焦，使自產(chǎn)焦能力進(jìn)一步提升，同時(shí)也結(jié)束了1#高爐使用外購(gòu)焦的歷史。但由于焦?fàn)t配套設(shè)施干熄焦未同步投產(chǎn)，3月中旬在高爐全部使用自產(chǎn)濕焦的情況下，焦炭質(zhì)量大幅下滑，尤其是冷態(tài)機(jī)械強(qiáng)度變差，M40由月初的84.6%下降到75%～79%范圍，相比2014年1～2月的平均值85.3%降低了6%～10%，較低的M40指標(biāo)使焦炭在爐內(nèi)易碎裂成小塊而影響高爐的透氣、透液性，是此次爐況失常的主要原因。

1.2 入爐鈦負(fù)荷、鋅負(fù)荷高

(1)公司實(shí)施低成本戰(zhàn)略，為充分利用釩鈦礦資源，2014年1～3月燒結(jié)工序采用配加一定比例的釩鈦鐵精粉替代高品位鐵精粉方式，實(shí)現(xiàn)在同一臺(tái)燒結(jié)機(jī)組進(jìn)行高堿度和酸性燒結(jié)礦的生產(chǎn)，其中高堿度燒結(jié)礦(R2=1.67倍)含TiO2由0.66%上升到1.65%水平，酸性燒結(jié)礦(R2=0.55倍)含TiO2在4.09%水平。為平衡高爐酸性鐵料缺口，在兩種堿度燒結(jié)礦同時(shí)入爐后，隨著酸性燒結(jié)礦配比的提高及生礦的配加，使高爐入爐鈦負(fù)荷從16kg/t升高至27kg/t，高爐為控制生鐵含鈦量，緩解爐渣黏稠、粘罐等現(xiàn)象，鐵水PT只能控制在1430～1450℃范圍，操作難度較大。

(2)高爐入爐鋅量主要由燒結(jié)礦帶入，2014年3月高爐入爐鋅負(fù)荷高達(dá)1.81kg/t，超過技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的0.15kg/t上限的12倍以上，而燒結(jié)入燒料中高爐布袋除塵灰類含鐵廢棄物及外購(gòu)進(jìn)廠的興祚入燒礦含Zn量較高，其中布袋除塵灰含Zn2.38%、興祚入燒礦含Zn0.24%，均已遠(yuǎn)超過技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求的0.1%上限，是燒結(jié)礦中鋅的主要來源。隨著Zn在高爐內(nèi)的循環(huán)富集，給高爐冶煉帶來不利影響。

1.3 設(shè)備因素

主要是干法除塵布袋質(zhì)量存在缺陷可耐溫度降低，頂溫高時(shí)易燒損;高爐煤氣含塵量超標(biāo)導(dǎo)致調(diào)壓閥組磨漏無法控制，使凈煤氣放散和爐頂放散頻繁開啟以及風(fēng)口水套頻繁燒損等因素，高爐在各項(xiàng)參數(shù)還未恢復(fù)全又被迫于2014年3月21日、24日、27日和29日休風(fēng)四次更換除塵布袋、減壓閥組及風(fēng)口水套，加劇了爐況惡化。

1.4 操作因素

(1)高爐出現(xiàn)管道行程時(shí)減風(fēng)幅度不足，風(fēng)量最低減到1 500m3/min未再多減。由于操作未能完全消除管道，使頂溫高，而爐頂打水未能充分發(fā)揮其降溫作用，造成干法除塵箱體布袋燒損。

(2)高爐第一次休風(fēng)更換除塵布袋時(shí)，用純焦?fàn)t煤氣燒熱風(fēng)爐，風(fēng)溫只能送到600～650℃，使高爐二次休風(fēng)前爐溫下降較多，復(fù)風(fēng)時(shí)又未充分考慮焦炭質(zhì)量、爐溫偏低和爐缸透液性差，全風(fēng)口送風(fēng)造成風(fēng)口水套燒損較多，使?fàn)t況恢復(fù)難度增加、進(jìn)程減慢。

2 措施

2.1 調(diào)整操作管理思路

面對(duì)生產(chǎn)波動(dòng)的實(shí)際情況，煉鐵工作者從鐵前整體系統(tǒng)方面分析存在的優(yōu)勢(shì)和短板，確立了以高爐穩(wěn)定順行為基礎(chǔ)的生產(chǎn)操作和管理理念，在穩(wěn)定的基礎(chǔ)上求規(guī)模、求低耗。大力開展技術(shù)創(chuàng)新工作，提高焦炭系統(tǒng)實(shí)物質(zhì)量及設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量，探索高爐穩(wěn)定運(yùn)行的操作技術(shù)，制定高爐攻、守、退的操作制度，盡快理順各工序相互之間的銜接，完善健全各項(xiàng)基礎(chǔ)管理制度，實(shí)現(xiàn)精細(xì)嚴(yán)格管理，為高爐生產(chǎn)穩(wěn)定提供保障。

2.2 抓好精料工作

2.2.1 提高焦炭質(zhì)量

公司對(duì)自產(chǎn)焦炭質(zhì)量引起足夠重視，采取多種措施，除改進(jìn)配煤和煉焦操作穩(wěn)步提高焦炭質(zhì)量之外，還進(jìn)行了如下工作。

(1)選擇適當(dāng)?shù)臒捊姑涸醇捌渑浜媳取＝?jīng)過市場(chǎng)調(diào)查，公司選擇引進(jìn)了艾礦1890肥煤、2130焦煤和山西離石1、國(guó)貿(mào)5四種優(yōu)質(zhì)煉焦煤，協(xié)調(diào)原料采購(gòu)部門，對(duì)質(zhì)量指標(biāo)波動(dòng)大或不合格煤種要求供應(yīng)商整改甚至停進(jìn)，大大提高了入爐煤質(zhì)量，同時(shí)相應(yīng)調(diào)整配煤結(jié)構(gòu)，增加1890肥煤，調(diào)整山西煤配比，適當(dāng)降低疆內(nèi)氣煤使用比例，用以穩(wěn)定、提高焦炭質(zhì)量。

(2)配煤比優(yōu)化研究。利用40kg小焦?fàn)t實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)配煤生產(chǎn)，通過對(duì)單種來煤、配合煤的結(jié)焦性進(jìn)行試驗(yàn)，為大焦?fàn)t確定入爐煤配比，預(yù)測(cè)焦炭質(zhì)量，避免了配比變更前后焦炭質(zhì)量的波動(dòng)。

(3)強(qiáng)化煤場(chǎng)及備煤操作管理。例如對(duì)各種進(jìn)廠來煤根據(jù)質(zhì)量嚴(yán)格按煤種、礦點(diǎn)進(jìn)行合理分類、堆放，確保不混煤、不錯(cuò)卸，隨時(shí)對(duì)煤堆質(zhì)量進(jìn)行質(zhì)量抽查工作;在堆、送煤作業(yè)過程中嚴(yán)格按照“平鋪扇取、先來先用”等工藝原則操作，穩(wěn)定入爐煤質(zhì)量。

(4)充分發(fā)揮搗固煉焦工藝優(yōu)勢(shì)，增大裝爐煤散密度以改善焦炭氣孔結(jié)構(gòu)。

(5)改善煉焦工藝，采用干法熄焦技術(shù)。公司加快焦化干熄焦項(xiàng)目工程建設(shè)，2014年7月初干熄焦投產(chǎn)后，干法熄焦與濕法熄焦相比，干熄焦的焦炭M40提高3%～5%，M10降低0.3%～0.8%，且熱反應(yīng)性CRI和反應(yīng)后強(qiáng)度CSR指標(biāo)比濕熄焦均有所改善。

2.2.2 改善入爐礦質(zhì)量

為改善高爐爐料結(jié)構(gòu)，停止配加品位較低的生礦，并根據(jù)生產(chǎn)需要保持一定的燒結(jié)礦堿度和適當(dāng)?shù)腡iO2含量，通過技術(shù)攻關(guān)提高燒結(jié)礦強(qiáng)度達(dá)到81%以上。上述措施后，入爐礦品位由53.1%提高到55.2%，熟料率由97.7%提高到100%，入爐礦冶金性能得到改善，使高爐接受風(fēng)量的能力加強(qiáng)。

2.3 控制入爐鈦負(fù)荷和鋅負(fù)荷

(1)優(yōu)化燒結(jié)配料，控制入爐料TiO2負(fù)荷。通過合理調(diào)整和控制釩鈦鐵精粉在燒結(jié)混勻料中的配比，對(duì)于料場(chǎng)滯存的含釩鈦鐵精粉配比較高的混勻料堆，在使用時(shí)采取外配高品位鐵精粉的方式生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦，使直供高爐的成品燒結(jié)礦TiO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)降至1.1%以下，高爐入爐TiO2負(fù)荷控制在17kg/t以內(nèi)，防止?fàn)t渣變稠，爐缸產(chǎn)生粘結(jié)，改善了高爐冶煉行程。

(2)控制氧化鋅入爐負(fù)荷。從含鐵原料的進(jìn)廠、含鐵塵泥處理和入爐把關(guān)方面采取措施，如:在原料的采購(gòu)過程中，按供貨質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)要求對(duì)原料中的Zn含量進(jìn)行嚴(yán)格控制，以降低進(jìn)廠原料中的鋅含量;燒結(jié)生產(chǎn)中將高爐布袋除塵灰等含鋅較高的冶金塵泥開路外排，不再返回?zé)Y(jié)配料中使用，切斷它們?cè)跓Y(jié)和煉鐵內(nèi)部的循環(huán);對(duì)入爐料的選用依據(jù)高爐鐵料Zn含量差異不同，通過優(yōu)化配礦來穩(wěn)定爐料限制鋅的入爐量等，有利于高爐減輕鋅害。

2.4 搞好高爐操作，穩(wěn)定爐況順行

(1)配加螢石提硅洗爐。鑒于高爐爐缸工作差，鐵前憋風(fēng)較嚴(yán)重，爐內(nèi)操作上采取配加螢石洗爐和保持充足的爐缸溫度，同時(shí)將礦石批重由59.3t縮小到44.6t，料線由2.4m提高到2.2m，并將綜合負(fù)荷0/C由4.5退至3.6，保持中下限熱風(fēng)壓力，用料結(jié)構(gòu)也作了適應(yīng)性調(diào)整:由75%堿性燒結(jié)礦+14%酸性燒結(jié)礦+6%球團(tuán)礦+5%生礦→82%堿性燒結(jié)礦+3%酸性燒結(jié)礦+15%球團(tuán)礦。爐外抓好出渣鐵工作。通過上述處理，及時(shí)糾正氣流，先保持住爐況順行，為后續(xù)爐況恢復(fù)打下基礎(chǔ)。

(2)在保證爐況穩(wěn)定順行的前提下，堅(jiān)持從四大操作制度入手，隨著原燃料條件的變化而變化，不斷優(yōu)化各項(xiàng)控制參數(shù)。爐內(nèi)保證中心氣流，適當(dāng)疏松邊緣，保持氣流分布合理，控制合適壓差水平，維持合適爐溫，從活化爐缸工作抓起，確保全風(fēng)操作，合理調(diào)節(jié)裝料制度，使高爐的正常狀態(tài)逐步得以恢復(fù)，為進(jìn)一步提質(zhì)、增產(chǎn)、增效奠定基礎(chǔ)。

2.5 加強(qiáng)基礎(chǔ)管理，確保高爐生產(chǎn)

(1)強(qiáng)化原燃料管理。對(duì)原燃料采取延伸管理，由專業(yè)管理人員、崗位操作人員、高爐值班工長(zhǎng)組成嚴(yán)密的質(zhì)量把關(guān)鏈條，及時(shí)與協(xié)作單位及燒結(jié)、焦化等上道工序聯(lián)系溝通，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的真實(shí)有效性，提前掌握來料的質(zhì)量和數(shù)量信息情況，強(qiáng)化在線生產(chǎn)控制，為高爐超前調(diào)劑、主動(dòng)適應(yīng)原燃料變化提供準(zhǔn)確的依據(jù)。抓好原燃料篩分，各班加強(qiáng)巡檢和操作，及時(shí)清理篩網(wǎng)，盡量篩除粉沫，確保精料入爐。

(2)提高對(duì)高爐管控水平。建立原料質(zhì)量系統(tǒng)預(yù)警機(jī)制，把消化原燃料質(zhì)量波動(dòng)給高爐帶來的影響作為當(dāng)前工作重點(diǎn)，針對(duì)不同的外界條件制定靈活的對(duì)策，使高爐操作可控。由廠領(lǐng)導(dǎo)、工藝技術(shù)人員蹲點(diǎn)跟班與高爐值班工長(zhǎng)分析當(dāng)班操作情況，根據(jù)爐況，確定下一班技術(shù)操作措施，加大動(dòng)態(tài)掌控力度，提高標(biāo)準(zhǔn)化操作水平。

(3)強(qiáng)化生產(chǎn)組織管控。要求高爐牢固樹立“高爐失常就是事故”的理念，在生產(chǎn)過程中加強(qiáng)異常事故或緊急事故情況的預(yù)警及處理，提高信息傳遞的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和緊急事故處理的應(yīng)變能力，保證了預(yù)警響應(yīng)體系有效運(yùn)行，達(dá)到信息反饋、物流銜接與生產(chǎn)緊扣匹配的效果，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)組織無間隙。

(4)強(qiáng)化設(shè)備管理。制定了周密嚴(yán)格的點(diǎn)檢制度，對(duì)關(guān)鍵設(shè)備實(shí)行專業(yè)點(diǎn)檢，責(zé)任到人，為高爐穩(wěn)定順行提供保障。

3 結(jié)語(yǔ)

高爐煉鐵生產(chǎn)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，保持高爐連續(xù)穩(wěn)定高效的生產(chǎn)，需要高爐生產(chǎn)的管理和操作者協(xié)調(diào)多方面的工作，技術(shù)層面應(yīng)扎實(shí)借鑒國(guó)內(nèi)外高爐煉鐵的先進(jìn)歷史經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化探索和選擇適合自己高爐的操作制度，實(shí)現(xiàn)科學(xué)煉鐵。同時(shí)，需要科學(xué)管理，運(yùn)用企業(yè)現(xiàn)代化管理的知識(shí)，結(jié)合本企業(yè)實(shí)際特點(diǎn)制定出合理有效的方法，為高爐生產(chǎn)創(chuàng)造良好的穩(wěn)定基礎(chǔ)，從而促進(jìn)企業(yè)更加持續(xù)健康的發(fā)展。