莱钢6#高炉低成本冶炼实践

殷宝龙，陈建巧，崔学峰，王宏伟

（山钢股份莱芜分公司炼铁厂，山东莱芜 271104）

节能减排

莱钢6#高炉低成本冶炼实践

殷宝龙，陈建巧，崔学峰，王宏伟

（山钢股份莱芜分公司炼铁厂，山东莱芜 271104）

山钢股份莱芜分公司炼铁厂6#高炉通过建立高炉成本控制模型，优化上料、冷却、送风、渣铁排放等系统，提高煤气利用率，控制合理的热制度和造渣制度，提高煤粉置换比，降低能源消耗等措施，保证了高炉长期稳定顺行，实现了低成本冶炼，全年平均煤比达到170 kg/tFe，燃料比达到510 kg/tFe。

高炉；低成本；顺行操作；煤比

1 前言

山钢股份莱芜分公司炼铁厂组拥有6座1 080 m3高炉、3台105 m2烧结机、1台265 m2烧结机、1座8 m2竖炉、1座60万t链篦机—回转窑，具备年产生铁540万t、烧结矿600万t、球团矿100万t的生产能力。6#高炉进行系统地分析和总结，建立低成本炉料结构模型，通过内部工艺技术管理和操作的优化，保证了高炉长期稳定顺行，实现了低成本冶炼。

2 建立低成本炉料结构模型

受市场价格影响，各种矿料单品位成本变化大，供应情况也不稳定，在密切关注市场供应情况的同时，通过日核算、勤调整，及时按照精确性价比排出次序。分析炉料性价比，模糊控制与精确控制相结合，创建低成本炉料优化模型，不断优化炉料结构，为推行经济冶炼技术做好基础工作。

2.1 建立日核算制度模型

根据每月和每周的炉料性价比，每周对炉料进行一次排序，并结合高炉实际运行情况，每日一核算精确性价比、生产成本，并根据公司的炉料结构进行适当优化和调整。经计算，进口块矿始终是单品位成本最低的炉料，应安排各高炉优先配加，并要求达到5%～15%的比例。

为避免出现经济矿料配比过高影响冶炼指标的情况，以首先满足高炉炉况稳定顺行为原则，累积比较日核算数据，探索最佳配比，在高炉炉况出现波动情况下，及时调整配比，经过反复优化调整，在满足高炉炉况稳定顺行需要和降本增效之间，找到了最佳交叉点，高炉炉况稳定性提高，同时生铁成本也显著降低。

2.2 建立高炉成本控制模型

经过系列性价比分析［1］，确定宏观炉料性价排序分别为块矿、外购球团矿、烧结矿、自产球团矿，并以此作为高炉炉料结构调整的依据，特别是块矿使用。在宏观性价比排序的基础上，建立宏观性高炉成本控制模型如下：

1）矿石性价比：烧结矿＜球团矿＜生矿时，选择65%烧结矿+20%球团矿+15%生矿。

2）矿石性价比：烧结矿=球团矿＜生矿时，选择70%烧结矿+15%球团矿+15%生矿。

3）矿石性价比：烧结矿＜球团矿=生矿时，选择65%烧结矿+25%球团矿+10%生矿。

4）矿石性价比：烧结矿＞球团矿=生矿时，选择：75%烧结矿+20%球团矿+5%生矿。

3 优化四大工艺管理制度

莱钢6#高炉结合现行冶炼条件和以往成熟经验，经过初期讨论和分析、过程中摸索和实践、后期提炼和总结，不断地优化四大操作制度的工艺技术管理，为低成本冶炼提供可靠保障。

3.1 上料系统优化

1）原料筛分高效。在保证上料能力的前提下，根据各焦矿筛运行特点及参数，合理改进和调整，加强对入炉原料的筛分，最大化地改善入炉原料的粒级匹配，确保原料筛分和利用的高效。

2）设备运行稳定。设备隐患和故障频发是制约高炉生产稳定的重要因素，日常生产将设备管理作为一项重要的工作来抓，本着设备隐患早处理、设备故障及时处理的原则，以此来提高设备稳定运行率，降低休慢风对炉况稳定带来的不利影响，实现高炉年累计休风率0.5%以下。

3）布料合理精确。将布料操作作为一项重点的工作来管理，优化和固化了本高炉的布料模式，在布料圈数的准确率和料序稳定以及特殊状况下应急方案等方面做了大量工作，确保了布料的稳定合理精确。

3.2 冷却系统优化

莱钢6#高炉长期对高压水、软水和常压水进行管控和监控，根据炉况的发展趋势，及时微调和校正，发现漏水问题及时处理，确保冷却制度保持长期稳定；同时规范喷煤用枪使用，对喷煤用枪的角度、煤枪出口距离风口前端的距离、煤枪的管径以及煤枪的的使用周期进行规范，达到煤粉既不磨损风口，又符合高炉冶炼的要求。

3.3 送风系统优化

由于受限产和炉缸活跃度等诸多因素影响，经过多次风口参数调整，6#高炉2013年一直以来保持2个风口加衬套状态下全风口作业（10个450 mm× 120 mm，8个450 mm×115 mm，2个衬套450 mm× 80 mm）。因风口面积间隔式均匀布局的送风模式，送风制度的长期稳定为高炉其他制度奠定了基础。

3.4 渣铁排放系统优化

针对莱钢经济炉料高渣比和高Al2O3的冶炼特点，高炉料柱透气性和炉缸透液性恶化趋势，莱钢6#高炉加强炉前出铁工艺技术管理，实施无间隔出铁，通过改善炮泥质量、提高铁口稳定率和作业率最终达到降低憋风减风的频次，保证高炉冶强稳定，为高炉指标优化提升和优化提供保障。

4 改善工艺技术和操控水平

4.1 提高煤气利用率

莱钢6#高炉着重于顶压控制，通过下部风口长度、面积、风量、风压及理论燃烧温度匹配调整，来控制初始煤气流的分布和炉腹煤气指数（煤气流速），实现边缘适当发展和吹透中心的操作，同时进行上部布料角度、矿批和料序优化调整，达到对上部中心和边缘气流较强的抑制，达到上下部相平衡，最终实现中心开通、边缘适当抑制、煤气流速较低的高炉煤气流分布，炉况稳定顺行得以保证，煤气利用提升幅度较大，总燃耗降低幅度明显。

4.2 控制合理的热制度和造渣制度

渣铁热量充沛、流动性良好是炉缸活跃的重要体现，因此要保持炉缸长期均匀活跃，必须保证这两项制度合理匹配和可操控性强。根据目前莱钢6#高炉高渣比和高Al2O3的冶炼特性，本高炉采取“中硅中硫”的操作理念，即炉温控制在0.35%～0.55%，铁中硫控制在0.025%，二元配料碱度控制在1.18～1.22，终渣体现花斑状。在实际操作过程中，及时调整两项制度，做好其相互弥补和制约，保证炉缸长期处于均匀活跃工作状态，避免两大制度剧烈波动产生的额外消耗。

4.3 提高煤粉置换比

提高煤粉燃烧率，保持较高的煤焦置换比，可降低总燃料消耗。提高置换比，一是靠提高风温，保持风口前较高的理论燃烧温度；二是靠提高鼓风中氧的过剩系数来提高煤粉的燃烧率。

1）在风温使用上，通过优化热风炉烧炉、换炉制度，充分发挥热风炉的潜力，使风温长期稳定维持在（1 200±20）℃，同时贯彻全风温操作思想，正常时全关混风作业，尽量不用风温调节炉况，以充分利用热风炉能力。风温水平的提高，一方面使鼓风带入的热量增加，燃料比降低，另一方面也改善了煤粉燃烧效果，从而有利于高炉稳定顺行，降低焦比［2］。

2）在富氧鼓风使用上，以控制理论燃烧温度为主，将富氧率由3%提高至4.5%，提高氧过剩系数，充分提高煤粉燃烧率，为提高煤比，节能降焦提供了可靠的保证。

4.4 降低能源消耗

正常生产中，在高炉稳定顺行和休慢风率低状态下，动力成本约占整个生铁成本的2%～3%。因此在矿耗和燃耗基本不上升的前提下，提高生铁产量的措施是降低固定动力消耗的有效途径，如水、电、蒸汽和氮气等消耗会随着产量提升而降低。

4.5 提高质量控制水平

加强工长日常业务学习和经验交流，提高质量意识，实行三班统一定量化操作；同时，要求工长做到及时查询各原料原始数据，依据炉况运行状态和发展趋势，综合作出分析和判断，实施有效的调剂和平衡，降低三类品率，为后道炼钢系统提供优质铁水，降低铁水预处理成本。

4.6 改善核心技术人员的操作管理

高炉工长作为生产的核心技术操作人员，是整个高炉系统中心的掌控者，要使整个庞大的系统稳定、高效和有序运行，必需依照高炉生产的客观规律。莱钢6#高炉经长期实践的摸索，总结出一套标准，即定量化操作标准，作为规范和约束每一位工长的高炉操作方式和方法。实际生产中，工长操作可以更加规范化和统一化，真正做到分析好上一班、操作好本班，照顾好下一班，同时能灵活地协调和组织各岗位搞好高炉生产，调动各岗位积极处理生产中出现的各项问题，保证高炉长期稳定运行。

5 结语

为应对严峻的市场形势，莱钢6#高炉大胆地探索和实践，通过建立低成本炉料模型，给高炉炼铁生产稳定顺行提供了可靠的支撑，为低成本冶炼打下坚实基础；同时优化高炉内部各系统工艺和技术管理，实现了生产连续稳定和炉况长期顺行的目标，各项技术经济指标大幅提升，实现了全年平均煤比170 kg/tFe、燃料比510 kg/tFe，生铁成本降低显著，促进了炉况的长期稳定顺行。

［1］魏大胜.广钢高炉低成本冶炼的实践［J］.南方金属，2011（3）：34-37．

［2］杨雷，林晓辉，弭希雨，等.莱钢3 200 m3高炉低成本冶炼实践［J］.山东冶金，2012，34（5）：17-19．

Practiceof Low-cost Smelting in No.6BF of Laiwu Steel

YIN Baolong,CHEN Jianqiao,CUI Xuefeng,WANG Hongwei

（Laiwu Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,Laiwu 271104,China）

In No.6 BF of Laiwu Branch Company of Shandong Iron and Steel Co.,Ltd.,through building the burden model of low cost, optimization of the charging system,air supply system,slag-iron system,etc.and furthermore,based on improving the CO utilization ratio,rationalizing thermal system and slagging system,improving the coal replacement ratio,reducing energy consumption,etc. Ensure the furnace conditions of the BF stable smooth operation for long time,has achieved a good result of the averaged coal ratio 170 kg/tFe and averaged fuel ratio 510 kg/tFe.

BF;low cost;smooth operation;coal ratio

TF53

B

1004-4620（2014）03-0046-02

2014-02-28

殷宝龙，男，1981年生，2005年毕业于东北大学材料与冶金学院冶金工程专业。现为山钢股份莱芜分公司炼铁厂工程师，从事高炉炼铁技术管理和操作工作。