朱勝利，李　嘉

(馬鋼集團(tuán)人力資源部，安徽馬鞍山 243000)

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馬鋼一鐵總廠提高煤比生產(chǎn)實(shí)踐

朱勝利，李嘉

(馬鋼集團(tuán)人力資源部，安徽馬鞍山 243000)

摘要：為進(jìn)一步降低生鐵成本，馬鋼一鐵總廠在提高煤比上進(jìn)行攻關(guān)，通過維持高爐順行，改善爐缸工作狀況，提高富氧率，強(qiáng)化工藝管理，嚴(yán)密監(jiān)控噴煤制粉、噴吹系統(tǒng)的安全，及時(shí)調(diào)整操作制度等措施。使高爐噴煤比由139.7kg/t提高到150.8kg/t。

關(guān)鍵詞：煤比；爐缸工作；富氧率；操作制度

2015年初以來(lái)，世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇緩慢，國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)發(fā)展繼續(xù)承受下行壓力。受需求下降影響，國(guó)內(nèi)鋼材市場(chǎng)供大于求矛盾突顯，價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，鋼鐵行業(yè)面臨的形勢(shì)嚴(yán)峻，同樣，馬鋼鐵前也承受著巨大的成本壓力。為進(jìn)一步降低生鐵成本，馬鋼一鐵總廠在提高煤比上進(jìn)行攻關(guān)，使高爐噴煤比由139.7kg/t提高到150.8kg/t。

1　提高煤比的限制因素

馬鋼一鐵總廠現(xiàn)有高爐4座，其中430m3兩座、500m3兩座，共用一套噴吹系統(tǒng)。因制粉及噴吹系統(tǒng)原本是按噴吹無(wú)煙煤設(shè)計(jì)，因此混噴煙煤有限，正常煤比維持在145kg/t左右，2013年對(duì)制粉、噴吹系統(tǒng)進(jìn)行改造，使煙煤配用比例大幅增加，因煤粉燃燒性能的改善，煤比也隨之提高到153kg/t。

但2013年底到2014年年初，因公司大型高爐連續(xù)發(fā)生爐況失常，馬鋼把高爐的穩(wěn)定順行作為近兩年鐵前工作的重中之重。在此指導(dǎo)思想下，盡管公司大型高爐實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定順行，但不可否認(rèn)的是，部分經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)出現(xiàn)了滑坡，其中煤比偏低成為較為突出的問題，且距離行業(yè)先進(jìn)水平存在著顯著差距。此外，近兩年煤焦價(jià)格的大幅下降，使煤焦差價(jià)縮小，噴煤的經(jīng)濟(jì)效益減小也是高爐噴煤積極性不高的重要原因。

2　提高煤比的技術(shù)措施

2.1維持高爐的穩(wěn)定順行

對(duì)于煉鐵生產(chǎn)而言，爐況的穩(wěn)定順行是高爐提升經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的基礎(chǔ)，提高煤比除了能減輕煉焦帶來(lái)的環(huán)境污染，也能帶來(lái)顯著經(jīng)濟(jì)效益，但隨著煤比提升，因礦焦負(fù)荷的增加，以及未燃煤粉增加后劣化料柱及軟熔帶透氣性，必將給爐況順行的維護(hù)帶來(lái)壓力。因此，煤比提升后必須確保爐況的穩(wěn)定。首先，高爐重點(diǎn)抓好原燃料質(zhì)量的穩(wěn)定，一方面加強(qiáng)原燃料質(zhì)量的檢查，及時(shí)掌握質(zhì)量變化信息，在原燃料質(zhì)量發(fā)生波動(dòng)時(shí)盡早采取應(yīng)對(duì)措施；另一方面做好自身槽下篩網(wǎng)的管理工作，確保振動(dòng)篩的篩分效率。其次，堅(jiān)持做好高爐體檢和系統(tǒng)保供預(yù)警工作，及時(shí)監(jiān)控體檢參數(shù)的變化趨勢(shì)，盡早掌握爐況變化趨勢(shì)，以便盡快調(diào)整參數(shù)，夯實(shí)高爐順行的基礎(chǔ)。

2.2改善爐缸工作狀況

從以往生產(chǎn)實(shí)踐看，提高煤比最先反映到爐況是爐缸工作狀況的惡化，因此，在此次攻關(guān)中把保持爐缸工作活躍作為維護(hù)爐況穩(wěn)定順行的重要措施。

2.2.1維持適宜的理論燃燒溫度

一鐵總廠受熱風(fēng)爐狀況所限，風(fēng)溫偏低，日常操作風(fēng)溫全送。高爐提高煤比對(duì)爐缸工作的影響主要表現(xiàn)在理論燃燒溫度的降低，國(guó)內(nèi)噴吹燃料的高爐理論燃燒溫度控制在2000℃-2300℃[1]。根據(jù)一鐵總廠高爐以往操作經(jīng)驗(yàn)，理論燃燒溫度應(yīng)控制在2100℃以上，否則爐缸熱量不足直接影響到渣鐵性能及爐缸活躍性。此次提高煤比后，主要通過增加富氧量，確保理論燃燒溫度不低于2150℃，以確保爐缸工作的穩(wěn)定，同時(shí)也有利于提高煤粉燃燒率。

2.2.2控制合適的熱制度和造渣制度

為保證爐缸充足的物理熱，以及保持爐缸活躍性，要求控制[Si]在0.50%左右，[S]在0.022%左右，保證[C]大于4.5%，爐渣堿度控制在1.15±0.05，(Al2O3)小于15.50%、(MgO)/(Al2O3)控制在0.60%左右。

2.2.3加強(qiáng)渣鐵處理

一鐵總廠4座高爐一列式布置，渣鐵處理難度相對(duì)較大。為避免爐際間相互影響，對(duì)出鐵正點(diǎn)率進(jìn)行了剛性控制。同時(shí)，對(duì)鐵口深度、鉆桿尺寸、鉆鐵口程序進(jìn)行了明確規(guī)定，以保證渣鐵處理的順暢，杜絕渣鐵處理不及時(shí)引起的高爐憋風(fēng)、難行。

2.2.4控制煤粉水分

磨制好的煤粉如水分大一方面影響煤粉的輸送，另一方面進(jìn)入爐缸在風(fēng)口前分解吸熱，加劇理論燃燒溫度的下降，因此，煤粉水分應(yīng)不超過2.0%[2]。今年開展提高煤比攻關(guān)后，把煤粉的水分控制作為制粉的一個(gè)工作重點(diǎn)，4-6月平均水分較去年同期下降0.23%。

2.3提高富氧率

隨著煤比提高，風(fēng)口前未燃煤粉必然相應(yīng)增加，未燃煤粉隨氣流進(jìn)入軟熔帶和料柱是高煤比對(duì)爐況產(chǎn)生制約的一個(gè)重要原因。所以，如何提高煤粉燃燒率，減少未燃煤粉，是提高煤比后維持爐況穩(wěn)定的一個(gè)關(guān)鍵。碳的氣化速度是與氣相中氧的濃度成正比的，因此，提高氧濃度是可以起到加快煤粉燃燒的效果，從而減少未燃煤粉量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：富氧4%可提高煤粉燃燒率6.5%，即每增加1%富氧可提高燃燒率1.51%[3]。為了在提高煤比后，維持鼓風(fēng)中氧過剩系數(shù)，將富氧率由前期的1.75%左右逐步提高8月份的2.45%，以保證煤粉的燃燒，維持較高的置換比。

2.4強(qiáng)化工藝管理

隨著提高煤比攻關(guān)的展開，針對(duì)影響噴煤的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，如原煤質(zhì)量檢查、煤場(chǎng)管理、煙煤配用比例、煤粉揮發(fā)分控制、噴吹計(jì)量準(zhǔn)確性、噴槍圓周煤量檢查等，多次進(jìn)行工藝紀(jì)律檢查，消除流程中存在的隱患。

2.5嚴(yán)密監(jiān)控噴煤制粉、噴吹系統(tǒng)的安全

煙煤混噴是提高煤粉燃燒率，減小未燃煤粉對(duì)爐況產(chǎn)生影響的重要手段，為確保高比例混噴煙煤下系統(tǒng)的安全，制定了以下技術(shù)措施：

2.5.1要求中速磨進(jìn)口溫度：250-350℃、中速磨分離器溫度：80-90℃、布袋箱進(jìn)口溫度： 70-85℃、煤粉倉(cāng)溫度：50—75℃，如溫度超上限，則開相應(yīng)部位氮?dú)忾y門。

2.5.2中速磨開機(jī)前，以及停機(jī)關(guān)風(fēng)機(jī)后，氮?dú)獯祾?-10分鐘。

2.5.3煤粉倉(cāng)如遇高爐計(jì)劃?rùn)z修等長(zhǎng)時(shí)間不下煤的情況，須開氮?dú)獗Ｗo(hù)。

2.5.4設(shè)定含氧量中速磨入口小于6%、布袋出口小于12%、煤粉倉(cāng)小于8%，超出范圍系統(tǒng)自動(dòng)充氮。

2.6及時(shí)調(diào)整操作制度

針對(duì)煤比提高后，未燃煤粉對(duì)軟熔帶和塊狀帶的負(fù)面影響，以及負(fù)荷加重后料柱透氣性的劣化，高爐做好相應(yīng)操作參數(shù)的調(diào)整，盡可能創(chuàng)造條件，保證煤粉的充分燃燒，緩解重負(fù)荷給高爐順行帶來(lái)的壓力。

同時(shí)為改善料柱透氣性，高爐操作中擴(kuò)大礦批，以維持一定的焦層厚度。此外，高爐操作上保全風(fēng)操作維持一定的鼓風(fēng)動(dòng)能，布料模式上適當(dāng)發(fā)展中心氣流，以適應(yīng)高煤比下料柱透氣性的變化，同時(shí)也達(dá)到改善煤氣利用、降低燃料比的目的。

3　提高煤比的效益測(cè)算

3.1提高煤比降低生鐵成本測(cè)算

一鐵總廠煤比攻關(guān)后，煤比從一季度的139.7kg/t，提高到4-6月的150.8kg/t，燃料比由563.5kg/t降低到561.2kg/t，實(shí)現(xiàn)了燃料比基本保持不變的前提下，提高噴煤比11.1kg/t。

以焦炭?jī)r(jià)格833元/t、混合煤粉價(jià)格595元/t計(jì)算：

11.1×0.85×833-11.1×595=1.253元/t-Fe

以一鐵總廠4～9月平均月產(chǎn)183000計(jì)算，月降低成本1.253×183000=22.93萬(wàn)元。

3.2相對(duì)置換比測(cè)算

以1-3月為基準(zhǔn)期對(duì)4-6月的焦比校核如下表：

TFe%熟料率%Si%風(fēng)溫℃爐頂壓力kPa富氧%燃料比kg/t煤比kg/t焦比kg/t1-3月57.3497.500.551014.00100.501.75563.5139.7423.84-6月57.4398.100.531020.00102.602.07561.2150.8410.4焦比校核0.4620.6160.8001.5000.3450.657累計(jì)4.379

試驗(yàn)期4-6月焦比410.4kg/t，校核后為410.4+4.379=414.78kg/t

以基準(zhǔn)期置換比為1計(jì)算相對(duì)置換比：

相對(duì)置換比=(563.5-414.78)÷150.8=99%

由此可見，提高煤比后置換比基本保持原水平，說明在以上措施下，煤粉燃燒率得到保證。

4　結(jié)語(yǔ)

4.1一鐵總廠高爐在煤比155kg/t以下時(shí)，通過加強(qiáng)操作、細(xì)化管理，完全可以實(shí)現(xiàn)煤比提升的同時(shí)保持爐況的穩(wěn)定順行。

4.2從此次攻關(guān)看，通過操作參數(shù)調(diào)整，在煤比提高11.1kg/t的同時(shí)，燃料比有略有下降，煤焦相對(duì)置換比達(dá)到99%。

4.3即使目前煤焦差價(jià)小，噴煤經(jīng)濟(jì)效益有所降低，但通過提高煤比還是可以每月降低生鐵成本22.93萬(wàn)元，如考慮燃料比的下降，則效益更為可觀。

4.4一鐵總廠受熱風(fēng)爐現(xiàn)在風(fēng)溫僅1030 ℃左右，這是制約煤比進(jìn)一步提升的主要因素。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]周傳典. 高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊(cè)[M]. 北京：冶金工業(yè)出版社，2002，8

[2]王筱留.高爐生產(chǎn)知識(shí)問答[2版][M].北京：冶金工業(yè)出版社，2004，1

[3]湯清華、馬樹涵.高爐噴吹煤粉知識(shí)問答[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009，3

收稿日期：2015-12-30

作者簡(jiǎn)介：朱勝利(1971-)，男，馬鋼集團(tuán)人力資源部人才開發(fā)科副科長(zhǎng)，工程師。

中圖分類號(hào)：TF542+.3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1672-9994(2016)01-0007-03

Practice of Increasing the BF PCI Rate in No. 1 Ironmaking Works of Masteel

ZHU Sheng-li，LI Jia

Abstract：In a bid to reduce the cost of hot metal, No. 1 Ironmaking Works of Masteel strived to make a breakthrough in increasing the PCI rate. By means of maintaining the smooth operation of BF, improving BF hearth working condition, raising oxygen enrichment, strengthening the management of BF smelting process, tightly monitoring the safety of coal pulverizing and injecting system as well as timely adjusting the BF operating regime, PCI rate is increased to 150.8kg/tHM from 139.7 kg/tHM.

Key words：PCI rate；BF hearth working condition；oxygen enrichment；operating regime