新鋼公司2500m3高爐降低煉鐵工序能耗生產實踐

高波

摘 要：本文對新鋼公司2500m3高爐節能降耗的經驗及取得的成就進行了總結。通過緊緊抓住降低燃料比和加強余能余熱回收、充分利用二次能源這兩個中心環節，采取原燃料管理，開展技術創新，取消中心加焦，降低消耗、低硅冶煉、采用高風溫、開展降低氮氣消耗攻關，將降低噴煤氮氣消耗作為節氣降耗的突破口、降低沖渣水消耗等措施，同時加強能源的二次回收利用，煉鐵工序能源消耗逐步降低，降低了生鐵成本。

關鍵詞：節能降耗 燃料比 工序能耗

中圖分類號：TF538 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）10（c）-0074-02

煉鐵能源消耗是生產總成本可控制的關鍵部分，且能耗越高，對環境污染也更大。據統計，煉鐵系統的能源和資源消耗約占鋼鐵聯合企業的70%左右，高爐煉鐵工序能耗占總能耗的48%～58%[1]，因此，降低煉鐵工序能耗是降低生鐵成本的有效措施之一。

高爐煉鐵工序能耗構成及發展趨勢工序能耗是指鋼鐵生產過程中的某一基本工序中，生產單位產品所消耗的能源總量，是衡量整個工序能耗高低的重要指標[2]。煉鐵工序能耗主要由燃料消耗、能源介質消耗及資源回收利用三部分組成。燃料消耗包括：焦炭、焦丁、無煙煤、煙煤；能源消耗包括：高爐煤氣、氧氣、水、蒸汽、氮氣等；資源回收包括高爐煤氣回收和TRT發電等。近年來，2500m3高爐通過采取一系列措施，煉鐵工序能耗保持降低，具體工序能耗指標見表 1。

1 降低煉鐵工序能耗的主要措施

煉鐵工序能耗中，支出項主要是焦炭和煤粉，回收項主要是高爐煤氣和TRT發電。因此，在煉鐵節能和治理污染的源頭上都必須緊緊抓住降低燃料比和加強余能余熱回收、充分利用二次能源這兩個中心環節。

1.1 降低消耗

1.1.1 開展技術創新，取消中心加焦，降低消耗

近年來，鋼鐵行業在“循環經濟、低碳經濟、清潔生產和綠色鋼鐵”等主題的倡導下，節能減排工作越來越受到重視，對高爐煉鐵而言，取消中心加焦的低燃料比冶煉制度，是實施“三低”經濟煉鐵的重要突破口。為此，2500m3高爐結合自身的原、燃料條件，著力穩定高爐爐況，在此基礎上，通過制定詳細合理的爐況調整方針和操作方案，充分發揮技術和設備優勢，成功取消了中心加焦冶煉，取得了理想的技術指標和經濟效益。

2500m3高爐高徑比為2.208，適當“矮胖”，為了獲得合理的煤氣流分布，一直堅持“發展中心主導氣流，邊緣氣流適當控制”的基本原則。針對原燃料條件不斷劣化，渣比上升，渣鐵透氣透液性變差，邊緣氣流呈現不穩定特點，經總結摸索，對上部布料矩陣做了進一步優化，主要采取“以中心氣流為主，同時兼顧邊緣氣流發展”的操作思路，逐步取消中心加焦。布料矩陣由原來的調整為，逐步實現礦焦同角，以兼顧邊緣氣流的發展，促使兩股氣流相對穩定。在此基礎上，逐步減少中心加焦量，于2014年6月成功取消中心加焦，目前布料矩陣為，十字測溫中心點溫度從600℃～700℃下降至400℃～500℃，邊緣溫度由70℃～80℃上升至100℃～110℃，料面平臺由“饅頭型”向“平坦型”發展，有利于爐缸中心死料柱減小，改善渣鐵透氣透液性，實現爐況的穩定順行和降低了消耗。

1.1.2 采用高風溫，降低消耗

鼓風帶入爐內的熱量是高爐主要熱源之一。在設備允許的條件下，熱風溫度應控制在最高水平。9#、10#高爐配備的是頂燃式熱風爐，通過摻燒轉爐煤氣，2015年風溫1221℃，達到國內先進水平，為降低消耗創造了有利條件。

1.2 減少能源介質消耗

1.2.1 降低氮氣消耗

開展降低氮氣消耗攻關，將降低噴煤氮氣消耗作為節氣降耗的突破口，具體如下。

（1）摸索高爐噴煤降氮量穩流技術。

2500m3高爐噴吹原煤種類多、質量雜，高爐噴煤堵槍現象時有發生，反吹不及時，就會出現爐內熱風倒灌回火，燒壞噴槍及軟管等事故發生。由于存在回火事故，對噴煤系統進行技術改造，將三次補氣閥移到分配器位置，以便于第一時間在分配器位置對其進行補氣，杜絕回火事故。經過現場勘查、技術討論后確認分配器現場的反吹閥也能起到這個作用。當噴吹壓力與爐內壓力之差低于0.025MPa時，自動開啟現場反吹閥，同時迅速開啟切斷閥及三次補氣閥進行補壓，當壓力恢復后迅速關閉。經過1個月的實驗，從最初開啟4個反吹閥對其進行補氣保壓，到現在穩定在每次開啟2個反吹閥，實現了二次補氣氮氣流量從原來2600m3/h降為目前的900m3/h。

（2）濃相輸送技術攻關。通過提高噴煤固氣比降低氮氣消耗。

新鋼2500m3高爐噴煤量40t/h左右，噴吹氮氣使用量在2250m3/h，流化風量一般使用350m3/h，噴煤固氣比15.4kg/m3，屬于稀相輸送的范疇，月平均耗氣量187萬m3左右。為此，對噴吹系統進行了一系列技術改造，如在噴吹分配器上安裝自動反吹裝置，改善了噴煤反吹的滯后性。通過改造，噴煤固氣比從15.4kg/m3上升到28.6kg/m3，氮氣使用量由2250m3/h降低到1050m3/h，全年降低氮氣消耗2064萬m3左右，降低生產成本約247萬元/年。

1.2.2 降低沖渣水消耗

由于沖完渣的水含渣量較多，沖渣水流經的地方都積滿了渣垢，導致沖洗濾網的水全用新水。根據現場實際，將沖渣孔板的孔徑改小，在保證水壓的前提下，將兩臺高壓沖渣泵改為1臺，減少沖水流量，降低流速。改造后每月還節水20余萬m3、節電30萬kWh。

1.3 加強余熱回收

加強余熱回收，更換損壞的換熱器。

為了提高熱風爐的熱效率，提高風溫，對損壞的換熱器進行更換，目前預熱后溫度達到165℃，當廢氣溫度高時，最高可達170℃以上，節能效果明顯。

2 結語

通過降低燃料比、加強余熱余能回收、節能技術改造以及強化節能管理工作，煉鐵工序能源消耗逐步降低，從而降低了生鐵成本。

參考文獻

[1] 項鐘庸，王筱留.高爐設計-煉鐵工藝設計理論與實踐[M].北京：冶金工業出版社，2009.

[2] 敖愛國，居勤章.寶鋼高爐節能降耗生產實踐[J].煉鐵， 2005（4）：21-23.endprint