汉钢炼铁技术管理进步实践

张 颖

（陕钢集团汉钢公司，陕西 勉县724200）

陕钢集团汉钢公司（全文简称汉钢）拥有1 080 m3高炉和2 280 m3高炉各1座，它们分别于2011年12月和2012年8月建成投产，具备年产生铁300万t以上的生产能力。2013年—2015年，由于钢材市场低靡、原燃料质量等方面的原因影响，汉钢生铁日产量基本控制在8 500 t以内，限制了经济技术指标进一步改善。

2016年开始，钢材市场渐入佳境，汉钢炼铁厂逐步对老旧设备和缺陷设备进行升级改造，消除了很多限制产量增长的瓶颈因素，为后续提产增效奠定了良好设备基础。2017年钢市全面回暖，汉钢公司抓住有利时机通过进一步抓铁前系统管理，优化炉料搭配，改善原燃料质量，细化炉内炉外管理等措施，生铁产量稳步增长。

2018年在兼顾2号高炉护炉的情况下，汉钢提出了1号1 080 m3高炉利用系数达到4.0 t/（m3·d-1）和日产生铁破万吨的奋斗目标后，经过努力6月份汉钢生铁产量基本稳定在10 000 t以上水平，取得了良好的降本增效效果，2016年—2018年汉钢生铁产量逐步升高，综合焦比逐年下降，详见图1。

图1 汉钢2016年—2018年生铁产量和综合焦比趋势图

1 强化设备管理

1.1 提升装备水平

2016年—2018年，汉钢公司炼铁厂通过技改等方式逐步对2座高炉存在的缺陷设备进行系统性升级改造，对限制生产的环节逐步解决。对高炉本体增加热流强度监测系统、炉壳测温系统、以及增加了炉内红外成像、雷达探尺等设备，为炉内操作提供了及时准确的信息。对煤气系统增加热风炉寻优烧炉、热风炉自动和定压换炉技术，并对热风炉拱顶进行修复和定期灌浆维护，风温提高了近80℃。对1号高炉布袋箱体上部的安全阀进行了升级改造，提高顶压20 kPa，进一步挖掘了风机潜力。除此之外，两座高炉炉前开口机、泥炮、天车先后实现了自动化遥控控制，提高了工作效率和减少了误操作。通过改造后，整体装备水平进一步提升，也捋顺了很多工作头绪，促进了安全生产工作。

1.2 推行TPM设备管理

2017年以来先后多次聘请国内知名专家指导TPM设备管理，在全公司开展TPM设备管理，有效提高了设备效能和减少故障，高炉休风率大为降低（见图2），为保障高炉炉内稳定顺行奠定了坚实的设备基础。

图2 2016年—2018年汉钢高炉休风率

2 强化铁前系统管理

2.1 抓原燃料质量管理

原燃料的质量对高炉的影响比例在60%～70%，它决定了高炉所能强化冶炼的程度，是影响产量增长和指标提升的关键因素。

2.1.1 抓焦碳质量管理

在焦炭质量改进方面，重视焦炭的原始粒度和热态性能（CRI和CSR）对经济技术指标改善的作用。2017年以前2号高炉则一直使用一级焦炭，其性能基本能满足生产要求，但质量不稳定。而1号高炉则长期以二级焦炭为主要燃料，其热态性能不能满足生产要求，且粒度整体偏小，且受存储转运、取料方式、供料筛分等因素的影响，水分和粒度波动较大，对炉况的稳定性影响较大。为了改变这一状况，2017年开始1号高炉逐步减少二级焦炭的使用比例，到下半年全部置换为一级焦炭，实现了粒度和热态性能双改善。

2.1.2 抓烧结矿质量管理

在烧结矿质量改进方面，重视烧结矿的指标达标率和冶金性能变化，大力开展烧结矿厚料层攻关技术，将料层厚度从600 mm提高到1 000 mm，严控烧结矿碱度波动范围R2±0.05，并按“低硅高碱、高硅低碱”的方针调控烧结矿碱度。同时混匀矿中SiO2、MgO、Al2O3含量应满足改善产品质量和提高品位的要求，并充分考虑有害元素含量对生产系统的影响。除此之外，控制烧结工序熔剂结构，合理调配生石灰粉、石灰石粉配比，满足烧结矿产量、质量控制要求。通过以上努力，烧结矿碱度稳定率大幅提高，转鼓指数明显改善，低温还原粉化指数（RDI+3.15）由不足63%提高到70%左右。

由于焦炭和烧结矿质量的进一步改善和稳定，为高炉强化冶炼奠定了良好的原燃料基础。

2.2 抓炉外操作管理

为了确保高炉全风作业，炼铁厂进一步细化了外围管理制度，通过层层分解产量任务，强化外围督查，加大考核和追责力度等措施不断强化了炉前管理和操作，有效遏制各类事故发生，为炉内全风全压操作创造了良好的外围条件。

2.2.1 强化铁口维护

检查并维护好泥套、炮头，防止漏泥，稳定打泥量，确保1号高炉铁口深度在2 600～2 800 mm，2号高炉铁口深度在2 800～3 000 mm，避免浅铁口出铁。同时要求炉前提前做好铁口烘烤工作，禁止潮铁口出铁。

2.2.2 稳定炮泥质量

针对炮泥质量不稳定的实情，一方面规范炉前操作提高应对能力和操作水平，及时出净渣铁；另一方面加强与主管科室沟通协调和加大耐材考核力度，促进炮泥质量改善。

2.2.3 缩短出铁间隔时间

为了确保及时出净渣铁，要求铸运人员提高配罐速度，必须保证1号高炉在10 min之内配好铁水罐，炉前在15 min内打开铁口（以前是30 min内开口）；2号高炉提前兑好铁水罐，炉前在10 min内打开铁口（以前是20 min内开口）。

2.3 抓炉内操作管理

2.3.1 推行炉温趋势管理

炉况趋势判断是平衡好炉温的关键，这就要求工长具备系统分析能力，把影响炉温走势的各类因素进行综合分析和判断，对原燃料和外围状况，炉温的走势、各种操作参数的调节顺序和滞后时间等要做到灵活应用。特别是操作上要把风量当做第一参数去观注，并结合料速、炉温变化趋势力争做到“早动少动”，最大限度减少炉况波动。通过推行炉温趋势管理以后，高炉的硅偏差逐步减小，由0.13降低至0.10。

2.3.2 统一三班操作

高炉操作必须统一方向和明确目标，这就要求高炉工长不能随心所欲，必须统一思想、统一三班操作共同向同一目标靠近。为此，高炉详细规定了操作参数的范围和权限，按照以风为纲的原则，合理使用大风量，并在此基础上稳定使用高富氧高风温。要求工长全力平衡好炉温、碱度，及时出净渣铁，确保风量稳定在规定范围内，以满足炉内跑料要求。对没有未达到料速、炉温标准和完成班产量任务的相关责任人进行严肃考核，奖优罚劣。

3 转变高炉生产管理思路

进入2018年汉钢进一步挖掘高炉产量增长潜力，但2号高炉炉缸侧壁局部温度偏高，为了延长高炉寿命，汉钢公司开始研究使用高钛矿护炉措施，寻求在不大幅减产的同时达到良好的护炉效果。通过在球团矿中配加一定比例的高钛矿，控制适宜炉温和生铁含钛量，既取得了良好的护炉效果，又保证了生铁产量不大幅降低。

而1号高炉随着原燃料质量的进一步改善，冶炼强度逐步提高，使用最大矿批39 t仍不能遏制亏料线问题。为了克服因大风量高富氧带来的新矛盾，高炉创新了装料方式，采用循环矿上料方式，不但有效的解决了亏料线问题，还把矿批扩大到了56 t，产量从日产3 600 t提高到4 000 t以上水平，实现1号高炉生铁产量的历史性突破。

4 结语

2016年至2018年汉钢炼铁产量稳步增长，综合焦比逐步降低，并做到持续稳产高产的效果，归根结底的原因是高炉系统化管理水平和铁前综合管理能力的大幅提高。一方面抓住了前期设备技术改造升级，焦炭和烧结矿质量改善的机遇；另一方面是正视了差距，找对路径，大胆突破常规思维，采取了一系列切实可行的应对措施，灵活地把各操作制度合理匹配起来，既维护了合理的操作炉型达到长期稳定顺行的效果，又延长了高炉寿命确达到安全生产效果。