天钢2 000 m3高炉提高铁水质量生产实践

汪玉来

（天津钢铁集团有限公司炼铁厂，天津300301）

0 引言

天钢2 000 m3高炉（1#高炉）于2004年2月29日投产。其以“高效、优质、长寿、节能、环保”作为设计思想和指导方针，采用了多项国内外先进的技术和工艺。进入2016年以来，随着钢铁企业竞争激烈，降本增效成为生产的重点。提高煤气利用率，可降低燃料比，从而降低成本，项目攻关势在必行。经测算，一级品率每提高10%，炼钢工序综合成本可以降低20元/t，按1#高炉年产160万t，且全部炼钢计算，可间接节约成本160万t×20元/t=3 200万元。同时能够提高产品质量，为下游工序创造提质、降本的条件。

1 1#高炉铁水质量现状

1#高炉主要设计参数见表1。

天钢由于没有焦化厂，所以焦炭只能外购，焦炭的品种、厂家、供货量均不稳定，导致焦炭质量不稳定，带入高炉的硫波动较大，喷吹煤也存在这方面的影响因素。同时，2015年高炉开始配加了伊朗块，其含硫量偏高，2016年也采购、配加了伊朗块。这些因素给高炉脱硫带来一定得困难，影响铁水质量。

2015年全年 1#高炉 S＜0.035%为 75.1%，Si＜0.45%为66.3%。一级品率最低时为65.3%。2015年1#高炉铁水质量统计表见表2。

表2 2015年1#高炉铁水质量统计表

2 影响铁水质量的因素

2.1 原燃料质量波动

原燃料质量波动是导致炉温、硫磺波动的最大原因，主要影响因素有煤粉和焦炭的固定碳、水分、硫含量的波动。

2.2 碱度控制差

由于烧结矿碱度的波动造成炉渣碱度调整不到位，碱度偏低，导致硫磺升高，一级品率下降。

2.3 出铁控制差

出铁控制差，使渣铁出不尽，影响高炉透气性，造成炉况波动，影响炉温和硫磺。

2.4 操作失误

因工长操作不精细，调整不及时，造成炉温、碱度波动，影响铁水质量。

2.5 其他因素

诸如大气湿度、休送风、荧光分析仪误差、上料设备故障、出铁沟撇渣器质量问题等，都会影响铁水质量。

3 采取措施

3.1 优化炉料结构、提高入炉品位

从采购源头抓起，拓宽采购渠道，综合考虑成本因素，尽量采购低硫、低磷矿，充分利用配矿模型、烧结杯实验室、熔滴实验设备，通过实验寻找到高品位、冶金性能适合高炉实际生产的矿架结构，逐步达到用实验指导实际生产的目的。

3.2 及时了解原燃料情况，出现变化及时应对

通过MES系统及时记录焦炭、煤粉、烧结矿成分，发现异常及时调整；工长增加看料次数，从每班1次增加到2次，加强实物与化验数据对比分析，及时发现出现的问题。

3.3 改造筛分设备，减少入炉粉末

3.3.1 焦炭筛分方面

充分利用预筛分系统，减少了高炉焦筛的筛分压力，使入炉焦粉明显减少。对焦筛筛网进行改造，由原来的28 mm改到25 mm，全部使用“簸箕筛”，有效地提高了焦炭筛分质量及料柱透气性。

3.3.2 矿石筛分方面

加强T/H值（小时过筛量）管理，通过调整闸门开度等措施，控制烧结矿的单位时间过筛量，减小入炉料含粉率。加强T/H值监督管理力度，作为投入产出管理的一项重要考核指标；不定期抽查筛分和岗位清堵情况，降低了入炉料的粉末。

为了降低采购成本，公司采购的块矿含粉率高，如果过量的矿粉直接入炉，会严重影响高炉料柱整体透气性，甚至会导致炉墙结瘤，严重影响高炉顺行。针对这一问题，专门组织人员定点筛分块矿，并制定使用方案。大宗铁矿入厂后，取样人员及时取样进行质检分析，工艺人员将检验结果与装港成分进行对比分析。在原料场针对含粉率和含水不同的块矿制定不同的筛分方案，对于含水高、粘度大的块矿，采取改造筛网的措施，增加筛条间距。在筛分过程中会经常出现沾筛网现象，必须减慢筛分速度，并及时清理筛网，保证筛分效果和数量。对于含水量小，容易筛分的块矿，采用小间距筛网。严格将筛上料＜6.3 mm比例控制在4%以下，超过4%视为筛分不合格，重新筛分，并严格按照既定考核制度进行考核。将块矿含粉率在送往高炉前控制在8%以下，避免过多的粉末入炉。

3.4 稳定渣系、烧结碱度出现波动时及时调整

及时记录烧结矿成分，每4 h校核一次碱度，若变化较大，改为2 h校核一次碱度；勤看炉温、碱度，及时取样，出现变化及时调整；碱度基本可以控制在操作方针之内，适当提高炉渣中CaO和MgO的含量，制定了维持高炉渣中二元碱度（CaO/SiO2＝1.18～1.20）的方针，并且稳定四元碱度，提高高炉炉渣中MgO的含量，合理调整渣中镁铝比，还可以改善炉渣流动性，增加脱硫效果。

3.5 稳定既定操作制度

稳定既定操作制度，利用高风温、喷煤等措施保证炉温稳定和降硅操作，严格执行既定的操作方针，确保炉况顺行。严禁低料线作业，严格控制班料批差，统一三班操作，确保全风口喷煤。

根据工艺实际合理调整风口面积，以提高风速和鼓风动能，将实际风速提高并稳定在255 m/s以上，从而保证吹透中心及中心煤气流的稳定，提高高炉的稳定性和适应能力。

长期冶炼实践证明，为保证高炉炉缸的热量充沛，要把铁水温度放在首要位置，保证铁水的物理温度在1 500℃以上，铁水[Si]按照操作方针严格控制，坚决杜绝出现连续低炉温。如若发生低炉温，先提升炉温，再进行其他调节，保证炉缸的热状态和活跃度，才能够进一步保证高炉的脱硫能力和提高高炉的稳定性。

3.6 提高炉前工技术水平，工长积极组织出铁

定时组织炉前工进行技能学习和讨论，加强交流，提高技术水平；工长积极组织出铁，加强与炉前工交流，及时发现异常情况，合理调整铁间隔，加强铁口维护、避免堵口冒泥，保证渣铁出尽；为减少对出铁孔道的破坏，要求开口时尽量避免烧铁口作业；针对渣中带铁的现象，组织技术骨干进行调高撇渣器质量攻关，提高渣铁分离效果。2016年平均见渣率达到75.33%，渣中带铁现象明显降低。3.7 提高责任心及操作水平，避免反向操作

提高工长责任心，做到“三勤一及”，避免反向操作；原燃料质量大幅波动时，做到及时调整，尽量做到一步到位；加强本班炉况分析，并对下班操作提出意见，做好交接班衔接。在管理上，加强各班次统一操作，转换固有思想，将高炉风量维持在一个稳定且较高的水平；在工艺操作上，作业区鼓励技术创新，给炉内工长更大的操作和发展空间，也有利于提高工长的操作水平。2016年未出现炉况失常情况。

4 实际效果

通过一年以来不断地进行技术攻关、工艺改进、统一操作管理，2016年1#高炉全年铁水质量得到明显提高，全年铁水[S]平均值为0.030%，[Si]平均值为0.44%，铁水[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年铁水质量对比见图1。

图1 2015年和2016年铁水质量对比

以2016年全年产量149.164 7万t计算，S＜0.035%由75.08%上升至82.30%，提高7.22%，按一级品率每提高10%，炼钢脱硫成本下降10元/t计算；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计算，吨铁成本可降低1.8元/t计算。

年经济效益为：（0.722×10+0.901×1.8）×149.164 7万=1 318.884 4万元。

5 结论

天钢1#高炉2016年为提高铁水质量，通过优化炉料结构、减少入炉料粉末、稳定操作制度、各班统一操作、技术攻关等一系列措施、手段，提高了铁水质量。在巩固已取得成果的前提下，发挥职工主观能动性，加强技能学习，不断调高操作水平，减少人为因素对高炉造成的炉况波动，开拓思路，深挖潜能，继续寻找提高铁水质量的手段，不断降低炼钢工序成本。