天鋼2 000 m3高爐提高鐵水質量生產實踐

汪玉來

（天津鋼鐵集團有限公司煉鐵廠，天津300301）

0 引言

天鋼2 000 m3高爐（1#高爐）于2004年2月29日投產。其以“高效、優質、長壽、節能、環保”作為設計思想和指導方針，采用了多項國內外先進的技術和工藝。進入2016年以來，隨著鋼鐵企業競爭激烈，降本增效成為生產的重點。提高煤氣利用率，可降低燃料比，從而降低成本，項目攻關勢在必行。經測算，一級品率每提高10%，煉鋼工序綜合成本可以降低20元/t，按1#高爐年產160萬t，且全部煉鋼計算，可間接節約成本160萬t×20元/t=3 200萬元。同時能夠提高產品質量，為下游工序創造提質、降本的條件。

1 1#高爐鐵水質量現狀

1#高爐主要設計參數見表1。

天鋼由于沒有焦化廠，所以焦炭只能外購，焦炭的品種、廠家、供貨量均不穩定，導致焦炭質量不穩定，帶入高爐的硫波動較大，噴吹煤也存在這方面的影響因素。同時，2015年高爐開始配加了伊朗塊，其含硫量偏高，2016年也采購、配加了伊朗塊。這些因素給高爐脫硫帶來一定得困難，影響鐵水質量。

2015年全年 1#高爐 S＜0.035%為 75.1%，Si＜0.45%為66.3%。一級品率最低時為65.3%。2015年1#高爐鐵水質量統計表見表2。

表2 2015年1#高爐鐵水質量統計表

2 影響鐵水質量的因素

2.1 原燃料質量波動

原燃料質量波動是導致爐溫、硫磺波動的最大原因，主要影響因素有煤粉和焦炭的固定碳、水分、硫含量的波動。

2.2 堿度控制差

由于燒結礦堿度的波動造成爐渣堿度調整不到位，堿度偏低，導致硫磺升高，一級品率下降。

2.3 出鐵控制差

出鐵控制差，使渣鐵出不盡，影響高爐透氣性，造成爐況波動，影響爐溫和硫磺。

2.4 操作失誤

因工長操作不精細，調整不及時，造成爐溫、堿度波動，影響鐵水質量。

2.5 其他因素

諸如大氣濕度、休送風、熒光分析儀誤差、上料設備故障、出鐵溝撇渣器質量問題等，都會影響鐵水質量。

3 采取措施

3.1 優化爐料結構、提高入爐品位

從采購源頭抓起，拓寬采購渠道，綜合考慮成本因素，盡量采購低硫、低磷礦，充分利用配礦模型、燒結杯實驗室、熔滴實驗設備，通過實驗尋找到高品位、冶金性能適合高爐實際生產的礦架結構，逐步達到用實驗指導實際生產的目的。

3.2 及時了解原燃料情況，出現變化及時應對

通過MES系統及時記錄焦炭、煤粉、燒結礦成分，發現異常及時調整；工長增加看料次數，從每班1次增加到2次，加強實物與化驗數據對比分析，及時發現出現的問題。

3.3 改造篩分設備，減少入爐粉末

3.3.1 焦炭篩分方面

充分利用預篩分系統，減少了高爐焦篩的篩分壓力，使入爐焦粉明顯減少。對焦篩篩網進行改造，由原來的28 mm改到25 mm，全部使用“簸箕篩”，有效地提高了焦炭篩分質量及料柱透氣性。

3.3.2 礦石篩分方面

加強T/H值（小時過篩量）管理，通過調整閘門開度等措施，控制燒結礦的單位時間過篩量，減小入爐料含粉率。加強T/H值監督管理力度，作為投入產出管理的一項重要考核指標；不定期抽查篩分和崗位清堵情況，降低了入爐料的粉末。

為了降低采購成本，公司采購的塊礦含粉率高，如果過量的礦粉直接入爐，會嚴重影響高爐料柱整體透氣性，甚至會導致爐墻結瘤，嚴重影響高爐順行。針對這一問題，專門組織人員定點篩分塊礦，并制定使用方案。大宗鐵礦入廠后，取樣人員及時取樣進行質檢分析，工藝人員將檢驗結果與裝港成分進行對比分析。在原料場針對含粉率和含水不同的塊礦制定不同的篩分方案，對于含水高、粘度大的塊礦，采取改造篩網的措施，增加篩條間距。在篩分過程中會經常出現沾篩網現象，必須減慢篩分速度，并及時清理篩網，保證篩分效果和數量。對于含水量小，容易篩分的塊礦，采用小間距篩網。嚴格將篩上料＜6.3 mm比例控制在4%以下，超過4%視為篩分不合格，重新篩分，并嚴格按照既定考核制度進行考核。將塊礦含粉率在送往高爐前控制在8%以下，避免過多的粉末入爐。

3.4 穩定渣系、燒結堿度出現波動時及時調整

及時記錄燒結礦成分，每4 h校核一次堿度，若變化較大，改為2 h校核一次堿度；勤看爐溫、堿度，及時取樣，出現變化及時調整；堿度基本可以控制在操作方針之內，適當提高爐渣中CaO和MgO的含量，制定了維持高爐渣中二元堿度（CaO/SiO2＝1.18～1.20）的方針，并且穩定四元堿度，提高高爐爐渣中MgO的含量，合理調整渣中鎂鋁比，還可以改善爐渣流動性，增加脫硫效果。

3.5 穩定既定操作制度

穩定既定操作制度，利用高風溫、噴煤等措施保證爐溫穩定和降硅操作，嚴格執行既定的操作方針，確保爐況順行。嚴禁低料線作業，嚴格控制班料批差，統一三班操作，確保全風口噴煤。

根據工藝實際合理調整風口面積，以提高風速和鼓風動能，將實際風速提高并穩定在255 m/s以上，從而保證吹透中心及中心煤氣流的穩定，提高高爐的穩定性和適應能力。

長期冶煉實踐證明，為保證高爐爐缸的熱量充沛，要把鐵水溫度放在首要位置，保證鐵水的物理溫度在1 500℃以上，鐵水[Si]按照操作方針嚴格控制，堅決杜絕出現連續低爐溫。如若發生低爐溫，先提升爐溫，再進行其他調節，保證爐缸的熱狀態和活躍度，才能夠進一步保證高爐的脫硫能力和提高高爐的穩定性。

3.6 提高爐前工技術水平，工長積極組織出鐵

定時組織爐前工進行技能學習和討論，加強交流，提高技術水平；工長積極組織出鐵，加強與爐前工交流，及時發現異常情況，合理調整鐵間隔，加強鐵口維護、避免堵口冒泥，保證渣鐵出盡；為減少對出鐵孔道的破壞，要求開口時盡量避免燒鐵口作業；針對渣中帶鐵的現象，組織技術骨干進行調高撇渣器質量攻關，提高渣鐵分離效果。2016年平均見渣率達到75.33%，渣中帶鐵現象明顯降低。3.7 提高責任心及操作水平，避免反向操作

提高工長責任心，做到“三勤一及”，避免反向操作；原燃料質量大幅波動時，做到及時調整，盡量做到一步到位；加強本班爐況分析，并對下班操作提出意見，做好交接班銜接。在管理上，加強各班次統一操作，轉換固有思想，將高爐風量維持在一個穩定且較高的水平；在工藝操作上，作業區鼓勵技術創新，給爐內工長更大的操作和發展空間，也有利于提高工長的操作水平。2016年未出現爐況失常情況。

4 實際效果

通過一年以來不斷地進行技術攻關、工藝改進、統一操作管理，2016年1#高爐全年鐵水質量得到明顯提高，全年鐵水[S]平均值為0.030%，[Si]平均值為0.44%，鐵水[S]＜0.035%的比例提高了7.22%，[Si]＜0.45%的比例提高了9.01%。2015年和2016年鐵水質量對比見圖1。

圖1 2015年和2016年鐵水質量對比

以2016年全年產量149.164 7萬t計算，S＜0.035%由75.08%上升至82.30%，提高7.22%，按一級品率每提高10%，煉鋼脫硫成本下降10元/t計算；Si＜0.45%由 66.31%上升至 75.32%，提高9.01%，按Si＜0.45%每上升 10%，平均Si下降0.05計算，噸鐵成本可降低1.8元/t計算。

年經濟效益為：（0.722×10+0.901×1.8）×149.164 7萬=1 318.884 4萬元。

5 結論

天鋼1#高爐2016年為提高鐵水質量，通過優化爐料結構、減少入爐料粉末、穩定操作制度、各班統一操作、技術攻關等一系列措施、手段，提高了鐵水質量。在鞏固已取得成果的前提下，發揮職工主觀能動性，加強技能學習，不斷調高操作水平，減少人為因素對高爐造成的爐況波動，開拓思路，深挖潛能，繼續尋找提高鐵水質量的手段，不斷降低煉鋼工序成本。