安钢炼铁低成本运行实践

安钢炼铁低成本运行实践来源：本站作者：匿名发布：2010-3-31修改：2010-3-31隶属：考察学习点击：50周文刚，苏永洪，张书帅(安阳钢铁集团有限责任公司炼铁厂，河南安阳455004)摘要：随着公司低成本运行的要求，安钢炼铁厂采取了一系列降低成本的措施：抓好炼铁精料工作，加强原燃料管理，包括优化烧结混匀矿配比结构、优化焦化配煤结构、优化高炉用矿配比结构，并采取了一系列优化原燃料冶金性能的措施，强化高炉冶炼，提高管理水平，使炼铁成本得到大幅度降低。关键词：低成本；炉料优化；技术经济指标；管理安钢炼铁现有5350 m3、2450 m3、2 200 m3、2 800 m3共9座高炉，年产生铁能力600多万t，2008年钢铁市场跌宕起伏，复杂多变，上半年资源紧缺，采购困难，价格飞涨；下半年风云突变，受国际金融危机影响，下游钢材需求量锐减，产品积压严重，价格大幅度回落，市场变化之快，程度之剧，史上少见。钢铁产能过剩矛盾凸显，钢铁企业被迫限产、停产，为了在激烈的竞争中取得生机，提高企业的竞争力，安钢炼铁采取了一系列降本增效的措施。1优化炉料结构在炼铁成本的构成中，原燃料费用占80以上，炼铁要降成本必然要通过调整配比结构降低原燃料费用，一般价格低的原燃料品质和冶金性能较差，因此，在一定条件下原燃料费用越低意味着高炉精料水平越差。而精料是高炉炼铁的基础，对高炉的技术经济指标有着重要的影响。生产中常用“七分原料、三分操作”或“四分原料、三分设备、三分操作”说明精料在炼铁生产中的重要性1，这就出现了一对矛盾，要降低原燃料费用就会降低精料水平，势必影响高炉技术经济指标，实际生产中必须处理好这对矛盾，通过合理调整配煤结构、烧结匀矿配比和烧结矿碱度，高炉配加不同种类的球团矿和块矿，实现低成本下的精料方针，使入炉矿石的软融及熔滴特性合适，从而保证高炉软融区的透气性，保持高炉炉况稳定顺行，获得良好的技术经济指标，实现炼铁的低成本运行。11烧结矿配料结构优化通过烧结杯试验，测定不同配矿方案的烧结生产率和成品矿强度，检验配矿方案的准确性，进行适当的调整和修改，达到优化配矿的目标。在保证烧结矿质量满足高炉正常生产情况下，烧结配料中降低价格较高的精矿配比，增加价格相对较低的进口粉矿的比例，是有效地降低烧结成本的措施。烧结配料进口粉矿比例提高，特别是低价位澳大利亚褐铁扬迪矿粉逐步提高，实现了烧结矿配料结构(表1)低成本运行的新突破。12焦炭配煤结构优化针对安钢情况，炼焦用煤各煤种价格由高到低的顺序是：焦煤、肥煤、13焦煤、瘦煤。焦煤和肥煤属强黏结性煤，资源量有限，所以焦煤和肥煤的价格最高，13焦煤和瘦煤则相对便宜。要降低配煤成本，就要着力降低强黏结性的焦煤和肥煤在配合煤中的比例，增加瘦煤和13焦煤的比例。焦炭配煤结构在稳定焦炭质量的前提下不断创新，质优价高的主焦煤、肥煤的配入比例的降低量和价格最低的瘦煤配入比例的增加量均实现了历史新突破，使焦化配煤的成本得到了有效的控制(表2)。 13高炉炉料结构优化高炉炉料结构的优化，是技术和经济上的综合体现，必须根据高炉所在地区的资源条件和技术、经济环境等情况确定。长期以来，安钢炼铁高炉形成了高碱度烧结矿+酸性球团矿+块矿的炉料结构模式，其中烧结矿全部为自产，球团矿除一部分为水冶竖炉生产外，其余为外购，块矿包括海南块矿和进口块矿均为外购。面对严峻的钢铁市场形势，炼铁要想获取经济效益，就要优化炉料结构，降低生产成本，实行低成本下的精料方针，就是在兼顾入炉原料冶金性能的同时，降低入炉原料成本。安钢通过对各种炉料结构进行熔滴性能试验，从而为各种炉料的合理配用提供科学依据。统计数据表明，增加烧结矿比例是降低生铁成本最有效的途径。炼铁在保证炉料结构能满足高炉稳定顺行的前提下，适当调整烧结矿碱度，炉料中增加低价格自产高碱度烧结矿配比，减少价格昂贵的球团矿的配比，用低价格海南块矿和进口块矿替代部分球团矿，至12月底甚至部分高炉取消使用球团矿，大幅度降低了炉料结构成本(表3)。 14积极采取各种提高炉料冶金性能的措施 为降低烧结矿低温还原粉化率，采用了喷洒CaCl2溶液工艺，烧结矿经喷液处理后，CaCl2溶液粘附在烧结矿表面或充填于微观孔隙之中，使烧结矿的晶问裂纹被覆盖，微孔表面形成一层网状屏蔽膜，在高炉上部块状带阻止了气相还原剂(CO、H2)向矿石表面和内部扩散，减缓了烧结矿在400600的还原速度，低温还原粉化得到有效抑制，料柱透气性得到明显改善。高炉炉况稳定性增强，煤气利用改善，有利于增产降焦。统计数据表明，烧结矿的低温还原粉化率每降低5，高炉煤气利用率CO提高05，产量提高15，焦比降低155。以安钢6号450m3高炉为例，喷洒后高炉平均增产40td，入炉焦比降低50kgt，平均每小时增加风量1 000m3，CO利用率提高023。为降低焦炭反应性，提高焦炭反应后强度，采用了焦炭喷洒ZBS溶液的工艺，对减少焦炭炉内粉化，稳定高炉内焦炭的骨架作用起到良好的作用。为稳定焦炭水分，大高炉采用中子测水仪，能随机足量补充焦炭，稳定了热制度，减少了炉温波动，促进了炉况顺行。2采取优化高炉经济指标的一系列措施炼铁厂采取了一系列优化高炉经济指标的措施，在低成本下加强原燃料的精料工作，保持了原燃料质量的稳定，特别加强了对原燃料的筛分工作，因为如果筛分不好，其中的粉末容易在块状带堵塞料柱空隙，使阻损增加，大量不合格碎焦在软熔带会影响焦窗的透气性，进入炉缸又影响炉缸死料柱的透气、透液性，使煤气初始分布紊乱，破坏高炉的稳定顺行。通过向烧结中配加焦丁，使宝贵的焦炭资源得到了充分的利用的同时，改善了烧结矿层的透气性，降低了焦比。在稳定顺行的基础上，各高炉以提高喷煤比为突破口，提高富氧率，使用全风温操作，提高炉顶压力，积极推行低硅铁冶炼技术，严格控制生铁含硅量，努力提高均衡出铁率，保持了高炉的长期稳定顺行。21富氧大喷煤高炉风口喷吹煤粉，一方面以资源丰富的非炼焦煤代替了高炉中部分焦炭，不仅缓解了炼焦煤资源短缺的问题，而且减少了焦炭冶炼过程对环境的污染，另一方面，高煤比操作以煤代替焦炭降低了吨铁成本，实现高炉炼铁的低成本运行2。特别是7号450m3高炉9、10月份煤比稳定在180kgt以上，焦比有了大幅度降低，11月份焦比达到344 kgt，创历史最好水平。全厂以7号高炉为标杆，加强喷煤工作，煤比有了大幅度提高，两个大高炉的焦比、煤比也有了新的突破，9月份9号高炉的煤比139kgt，焦比达到350kgt，11月份8号、9号高炉焦比分别达到367、349 kgt，均创历史最好水平(表4)。富氧和喷煤相结合是高炉增产节焦最有效的办法，提高富氧率是提高煤比最有效的措施之一，因为喷煤和富氧对高炉冶炼过程大部分参数的影响是相反的，富氧提高了鼓风中的含氧浓度，加速煤粉在风口前燃烧，提高了燃烧率，另外，富氧能维持较高的理论燃烧温度，富氧1，温度提高4550，以弥补风口前煤粉吸热裂解所消耗的热量。 22充分利用高风温热风炉提供的热风是高炉冶炼的基础，提供的热量大约占高炉热收入的1520，高风温操作，主要是增加下部热量，提高能源利用率，改善煤粉在风口前的燃烧状态，是降低焦比和强化冶炼的有效措施，风温在9501 350时，每提高100风温可降低焦比820 kgt，增产23。为取得高风温采取了一系列措施：使用富化煤气，即在高炉煤气中配加一定量的焦炉煤气提高煤气热值，以提高煤气的理论燃烧温度。预热助燃空气和煤气，适当提高废气温度。安钢350、450 m3高炉风温平均达到了1 050，2 200、2 800m3高炉风温平均达到了1 130，正常生产情况下，要求高炉采用全风温操作，在炉温有波动情况下，以喷煤量做调节，避免风温大起大落，以更好更经济的方式调节炉温。23提高炉顶压力一般来说，炉顶压力每提高1，可提高冶炼强度2左右，同时顶压的提高也相应增加了风量，延长了煤气在炉内的停留时间，改善了煤气利用，促进了间接还原，有利于高炉的稳定顺行。安钢350m3高炉顶压达到7080kPa，450m3高炉顶压达到110120 kPa，2 000 m3级高炉顶压达到190200kPa，并在两座大高炉采用了TRT炉顶余压发电技术，使炉顶压力得到了有效的利用。另外，高压操作有利于低硅铁的冶炼。24实施低硅冶炼高炉在稳定顺行的基础上降低生铁含硅量，有利于实现高产稳产节能优质的目标。高风温、高顶压、富氧喷煤为冶炼低硅铁创造了条件。对炼铁而言，生铁含硅量降低1，产量提高56，焦比下降4050 kgt。高炉冶炼过程中，降硅是一项重大节能增产措施，生铁含硅量的降低不仅可降低焦比和提高产量也可促使炼钢实行无渣或少渣冶炼，缩短冶炼周期，降低能耗和材料费用3(表5)。(未列出的高炉限产停炉中)。 3提高管理水平 炼铁厂结合炉料结构调整通过提高内部管理水平，加强炉前出铁管理，规范炉内操作，加强设备点检维护和冷却制度管理，提高设备正常运转率，高炉生产得到了最大程度的稳定顺行，使炼铁成本大幅度降低(表6)。 31加强炉前管理炉前渣铁处理的好坏，将直接影响炉内的稳定，为了使炉前工作适应高炉强化冶炼的需要，推行了炉前出铁确认制，对铁口的维护，铁口的深度，打泥量的控制，钻头的使用，出铁正点率，渣铁沟的护理以及渣铁罐的装载进行了严格管理，使炉前指标得到明显提高，基本消除了减风堵口现象，随着冶炼强度和煤比的提高，350、450m3高炉铁次由每天15次增加到17次，出渣铁前憋风现象明显减少，透气性明显改善，为炉内强化冶炼创造了条件。32规范炉内操作炼铁厂针对各高炉实际炉型特点，制定出适应每个高炉的合理的炉内操作方针，统一三班思想，实行标准化操作，要求各班重视原燃料理化性能的变化，针对相应变化做出及时调整，大大减少了工艺事故的发生。炼铁厂定期对所有高炉工长进行理论知识和实际操作知识培训，提高了高炉工长的操作水平和业务能力，为操作好高炉打下了坚实的基础。33强化设备管理为降低设备故障，加强岗位的设备管理，各岗位制定了详细的设备点检措施，每班严格执行设备点检工作，认真记录设备运行磨损情况，发现问题及时处理，提高岗位工设备故障处理能力，并制定严密检修计划，确保检修质量，达到了故障发现早，处理时间短，生产损失小的效果4。高炉设备的长期稳定运行，减少了设备原因引起的慢风和休风，为高炉的长期稳定顺行提供了强有力的保障。34加强冷却制度管理冷却制度调节主要是监控炉身中下部至炉腹部位冷却壁水温差及热电偶温度变化，根据变化情况及时调整水量和水压，保持合理的操作炉型，随着冶炼强度的提高，各高炉对冷却制度做出了相应的调整，使渣皮更加稳定，有利于保护冷却壁，保证了高强度冶炼的顺利进行，延长了高炉寿命。4结语综上所述，安钢炼铁通过采取一系列技术措施，包括调整烧结矿配矿、焦炭配煤、炼铁炉料结构配比，加强原燃料筛分整粒，做好炼铁精料工作，并采取了一系列优化原燃料冶金性能的措施，如焦炭喷洒ZBS溶液、烧结矿