袁 彬
（南京鋼鐵聯(lián)合有限公司第二煉鐵廠）
摘 要:南鋼第二煉鐵廠4號高爐自開爐以來，積極探索適合的裝料制度，加強(qiáng)原燃料監(jiān)管，堅(jiān)持推行低硅冶煉等措施，燃料比保持在510kg/t左右,完成了公司下達(dá)的目標(biāo)。
關(guān)鍵詞:燃料比 穩(wěn)定順行 降本降耗
1 前言
南鋼集團(tuán)原有5座小高爐，為淘汰落后產(chǎn)能，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級，于2012年5月份施工，新建了兩座1800m3高爐，由中冶南方總包。4號高爐于2014年1月點(diǎn)火開爐.開爐過程比較順利，一個(gè)星期就達(dá)產(chǎn)達(dá)效，利用系數(shù)超過了2.3t/m3.d。隨后，南鋼4號高爐在穩(wěn)定爐況的同時(shí)，尋求降本降耗的途徑。而燃料比的降低對煉鐵成本的下降有著至關(guān)重要的作用，這也是在目前嚴(yán)峻的行業(yè)形勢下，尋求突破的重要舉措.通過采取下面一系列的措施,4號高爐燃料比逐步下降,截止2014年12月份，高爐燃料比降至511kg/t。
2 保證原燃料質(zhì)量穩(wěn)定
首先在原燃料方面，第二煉鐵廠一直貫徹精料方針，努力實(shí)現(xiàn)原燃料冶金性能的穩(wěn)定。煉鐵的原燃料對煉鐵經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的影響很大，所以高爐要想提高經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，穩(wěn)定原燃料十分重要。首先入爐的礦含鐵品位要高，高品位是精料的核心。燒結(jié)礦的TFe提高1%，將降低焦比1.2kg，提高生鐵產(chǎn)量2.5%左右。然而在礦石價(jià)格仍然很高的背景下，高品位的礦石價(jià)格將提高我們的煉鐵成本，所以在品位和價(jià)格之間尋找平衡，最大化降低成本一直是南鋼在考慮的難題。然而，公司還是能保證所購礦石的高品位。另一方面，精料方針還要求原燃料質(zhì)量、性能長期穩(wěn)定，這樣才能是高爐穩(wěn)定順行。原燃料的性能的波動(dòng)將導(dǎo)致爐況的波動(dòng)，從而與降低消耗的初衷背道而馳。
我們加強(qiáng)原燃料的篩分檢查，對槽下振動(dòng)篩進(jìn)行檢查改造，及時(shí)更換篩分效果差的振動(dòng)篩。并且我們嚴(yán)格執(zhí)行橫班原燃料檢查制度，隨時(shí)掌握原燃料狀況，再根據(jù)其變化采取相應(yīng)措施，減少外圍變化對爐子的沖擊。
3 高風(fēng)溫冶煉
熱風(fēng)帶入高爐的能量占總能量的16%~19%，熱風(fēng)是相對廉價(jià)的能源，應(yīng)當(dāng)充分利用，而且熱風(fēng)溫度提高100℃，將降低燃料比15~20kg。4號高爐在建設(shè)的時(shí)候就注意到提高風(fēng)溫的重要性，配備了3座高效率頂燃式熱風(fēng)爐，配置了轉(zhuǎn)爐煤氣混燒技術(shù)，風(fēng)溫達(dá)到1200℃。煤氣板式換熱器將煤氣和空氣均預(yù)熱到180℃ ,煤氣采用干式布袋除塵，提高煤氣溫度，降低煤氣水分，有利于提高送風(fēng)溫度。
4 高壓操作技術(shù)
爐頂壓力提高0.01MPa，將降低燃料比0.5%，提高產(chǎn)量3%。同時(shí)提高頂壓有利于低硅冶煉，隨著頂壓的提高增產(chǎn)的效果會(huì)遞減。頂壓的提高能減少高爐爐況的波動(dòng)，促使高爐穩(wěn)定順行，也能是礦石間接還原向有利的方向發(fā)展，高壓操作使CO向著二氧化碳的反應(yīng)方向進(jìn)行。高壓后爐內(nèi)的煤氣流速降低，使熱風(fēng)中的熱量進(jìn)一步向爐料傳遞，爐塵的吹出量也會(huì)降低，可有效提高TRT的發(fā)電量。4號爐目前頂壓控制在195kPa，全壓差控制在150kPa。
5 降低高爐熱量損失
高爐內(nèi)熱負(fù)荷最大的部位是爐腹和爐腰，分別占高爐總熱負(fù)荷的20%和15%，減少這部分的熱量損失要求我們保證高爐穩(wěn)定順行，盡量減少冷卻壁的渣皮脫落。同時(shí)，我們還應(yīng)該選擇隔熱、導(dǎo)熱性能優(yōu)異的耐火磚。為了滿足高強(qiáng)度冶煉，以及有一個(gè)合理的操作爐型，4號高爐爐底采用了陶瓷杯，采用較薄的爐缸耐材配置，充分利用好高爐初渣形成穩(wěn)定的渣鐵凝固層，有利于實(shí)現(xiàn)高爐長壽。高爐采用薄壁爐襯，除了爐缸沒有鑲磚外，爐腹、爐腰、爐身全都用了鑲磚的冷卻壁，熱震大的部位還采用高韌性球墨鑄鐵冷卻壁，全冷卻壁爐襯結(jié)構(gòu)。同時(shí)采用軟水密閉循環(huán)水冷卻，分環(huán)控制水量，便于調(diào)整冷卻強(qiáng)度。
與此同時(shí)，高爐操作抑制邊緣煤氣流過度發(fā)展，可有效減少高爐熱損，我們4號高爐在平時(shí)的操作中也是十分重視對冷卻水流量和水溫差的控制，這樣不僅能有效控制爐體熱負(fù)荷，也能對爐體磚襯起到很好的維護(hù)作用，同時(shí)對提高高爐壽命，避免高爐結(jié)瘤有著積極的作用。
6 探索合適的布料矩陣
在操作方面，4號高爐一直在不斷探索適合現(xiàn)階段爐況的操作矩陣，不斷根據(jù)爐況進(jìn)行改進(jìn)，同時(shí)堅(jiān)持“發(fā)展中心、輻射邊緣、拓寬平臺、平抑料帶”。6月18日4號爐成功實(shí)現(xiàn)去除中心焦操作。去中心焦之后，爐況較以前順行，穩(wěn)壓次數(shù)減少。探尺記錄的下料情況較以前整齊，滑料現(xiàn)象明顯減少。去中心焦之后，燃料比從18號之前的515kg下降到502kg，煤氣利用率也有所提升。爐況順行指數(shù)提高以后，爐缸的工作狀況也有了改善，為低硅冶煉創(chuàng)造了條件，生鐵含硅由之前的0.41%下降到0.33%左右，物理熱由之前的平均1515℃提高到1522℃。合適的布料制度使得煤氣利用不斷提高，爐況穩(wěn)定順行，同時(shí)燃料比等經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不斷下降。
7 低硅冶煉
實(shí)踐證明，[Si]下降1%，焦比下降4kg/t，因此低硅冶煉是降低燃料比的有效手段。低硅冶煉的原則是“降硅不降熱、虧熱不降硅”，低硅冶煉必須要有充足的鐵水物理熱作保證。2高爐生產(chǎn)實(shí)踐證明，鐵水物理熱不能長期低于1500℃。燃料比降低后，燃料帶入爐內(nèi)的SiO2明顯減少，有利于實(shí)現(xiàn)低硅冶煉，目前4號高爐[Si]控制在0.4-0.45%，鐵水物理熱控制在1510±10℃。
8 4號高爐在降低燃料比方面取得的成果
4#高爐1月24號送風(fēng)點(diǎn)火開爐25號出了第一爐鐵水，開爐半個(gè)月單日利用系數(shù)就突破2.3t/m3.d。開爐以來，高爐全體人員一直堅(jiān)持高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的方針，在穩(wěn)定爐況的同時(shí)不斷降低消耗。
由圖1可以看出6月以后燃料比明顯降低，雖然8、9月有所上行波動(dòng)，但總體消耗呈下降趨勢，并明顯且低于前幾個(gè)月，說明對于降低燃料比措施是有效可行的。
與此同時(shí)，從圖2的利用系數(shù)趨勢圖可以看出，4號高爐在燃料比下降的同時(shí)，利用系數(shù)也在不斷提高。
9 結(jié)語
對環(huán)境的影響一直是制約鋼鐵工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的障礙，而降低高爐燃料比不僅有利于節(jié)本創(chuàng)效，更對節(jié)能減排有著重要的意義。同時(shí)，降低燃料比也是提高利用系數(shù)的正確途徑，這正是我們煉鐵系統(tǒng)所追求的目標(biāo)。由此可見，南鋼4號高爐開爐一年以來對于降低燃料比的探索是十分有意義，而且也取得了顯著地效果。但仍然有諸多因素影響著消耗的進(jìn)一步降低，如原燃料成分的波動(dòng)頻繁，爐前除鐵的影響，富氧率偏低等等。