降低高爐煉鐵生產成本實踐

1、降低高爐煉鐵生產成本實踐張向偉，申建軍，王江龍，陳立杰（河北普陽鋼鐵有限公司煉鐵廠，河北邯鄲056300）摘要：河北普陽鋼鐵有限公司煉鐵廠從原料結構、技術改造、提高人員操作水平等方面入手，經過近六個月的持續(xù)改進，在保證爐況穩(wěn)定順 行的基礎上，各項經濟技術指標不斷改善，生鐵成本顯著下降。關鍵詞：降低成本；技術改造；操作；節(jié)能1概述河北普陽鋼鐵有限公司煉鐵廠擁有1260m3高爐2座，1050m3高爐3座，600m3高爐1座，年產生鐵600萬噸。依據十三五”期間鋼鐵行業(yè) 發(fā)展目標，化解產能過剩、進行大型結構性重組、遏制行業(yè)無序競爭、加大產品創(chuàng)新、促進綠色發(fā)展。2016年鋼鐵行業(yè)的競爭也愈加激烈，面臨

2、 的市場形勢異常嚴峻，作為鋼鐵生產的前端流程，高爐鐵水生產成本的降低直接帶來鋼鐵產品成本的降低，極大提高公司的利潤空間。2016年7-12月成本產量7月8月9月10月11月12月鐵水465134.14477576.31435554.02421913.52415302.66443973.64原材料817.61854.28884.02941.18973.101072.69輔助材料5.889.175.695.697.8420.40工序加工費516.64583.87678.07748.58946.54957.31回收材料-56.48-55.54-55.35-52.37-54.02-52.55合計128

3、3.651391.781512.431643.081873.461997.852降低成本實踐2.1建立原燃料管理機制，提高操作水平，降低原燃料成本2.1.1降低原燃料庫存，控制市場風險隨著鋼鐵行業(yè)整體生產經營形勢愈加嚴峻，鋼鐵原燃料市場也隨之波動，當前鋼鐵原燃料市場走勢并不明朗。原燃料成本在鋼鐵產品成本中 占的比重非常大，采取高位庫存不僅占用大量資金，而且在市場原燃料價格降低時造成重大損失。為了規(guī)避原燃料市場帶來的風險，普陽煉鐵廠 采取低原燃料庫存方案，在不影響生產的前提下，盡可能降低原燃料庫存，目前正常生產時普陽煉鐵廠原燃料庫存使用天數控制在5-7天，很大 程度上降低了市場風險。雖然低庫存有

4、效降低了市場風險，但只是把風險轉嫁到生產上，并沒有消除。為了徹底消除風險，普鋼煉鐵廠從生產計劃、原燃料物流管理 等方面進行控制。提前制定生產計劃、安排原燃料物流，確保后續(xù)原燃料能夠按時進廠，保證原燃料進廠數量與消耗平衡。同時做好突發(fā)情況預 案，遇特殊情況，保證原燃料供應，避免影響正常生產秩序。2.1.2適應原料變化，穩(wěn)定配礦結構，高爐增產降本鋼鐵生產的能耗和物料消耗的70%左右在煉鐵及鐵前工序，燃耗亦是如此。雖然“精料”是降低煉鐵能耗最重要的技術措施之一，但在嚴峻的 市場形勢和巨大的成本壓力下，一味的追求“精料”會造成原料成本升高，給煉鐵生產成本帶來很大的負擔。普陽煉鐵廠采用優(yōu)化入爐原燃料結構

5、 的方法，實現了由“精料”向“經料”方向的轉變，使生鐵原燃料成本大幅降低。普陽煉鐵廠的原料組成是自產燒結、自產球團和塊礦，為降低生產成本，根據市場情況調整球團和塊礦比例，然后通過計算確定燒結配料結 構，達到高爐入爐原料成分穩(wěn)定的要求，避免入爐結構變化對生產造成影響，保證高爐順行，抓住市場變化，降低生產成本。2.1.3高煤比和高富氧高煤比、高風溫、富氧是煉鐵技術進步的重要標志，是降低焦比，提高生鐵產量，實現強化冶煉的重要手段。而且自2016年后半年開始焦炭 價格逐漸上漲，目前已達到1600元/噸左右，煤粉價格雖然也有上漲但上漲幅度較小，目前焦炭與煤粉差價達到近800元/噸，提高煤比會帶來明 顯的

6、經濟效益。煤粉燃燒條件越好，未燃煤粉越少，高爐允許的最大噴煤量越大，因此提高煤粉燃燒率是提高煤比的重要措施。而富氧是減少未燃燒煤粉， 提高煤比最有效措施。富氧還可以提高理論燃燒溫度，以彌補風口前煤粉吸收及裂解所消耗的熱量。普陽煉鐵廠采用提高富氧率與提高煤比相結 合方法，在提高煤比上取得了較好的效果，隨著富氧率由2.75%逐步提高到3.93%，高爐煤比達到158kg/t，其中煙煤比達到62kg/t，高爐焦比降 至348kg/t，降低了焦炭消耗。2.1.4低硅冶煉生鐵中硅含量是高爐冶煉條件和技術水平的標志性指標，是提高產量、減少燃料消耗、降低生鐵成本的重要因素，也是節(jié)能、降耗、增產的 一項重要措施

7、。普陽煉鐵廠主要從降低原燃料帶入硅量和抑制硅從爐料中還原兩方面進行生鐵降硅。通過提高焦炭質量、降低入爐焦比、控制原料SiO2含量 降低原燃料帶入硅量，在操作方面則通過適當提高堿度，降低Si02活度、降低軟熔帶、壓縮滴落帶等措施，使鐵水和爐渣在滴落帶滯留時間縮短， 縮短反應時間，降低鐵水硅含量。目前普陽煉鐵廠鐵水硅含量穩(wěn)定在0.20.05%范圍內，鐵水物理熱控制在1460C左右，高爐爐況的穩(wěn)定順行，給高爐降低燃料成本提供了有 利條件。2.2.5降低高爐頂溫通過精化原燃料結構，具體包括保證品位、粒度合適、減少礦石中有害元素含量；爐前保證出鐵正點率及出鐵爐次，減少鐵前憋風料慢的情 況，頂溫不會因為料

8、慢而猛升，具體包括：a.鐵水罐配罐能及時到位，不影響爐前正點開鐵口。b,爐前操作到位，不能因鐵口難開等原因造成開 鐵口時間長；爐內精心操作，具體包括選擇合適得礦批、負荷，保證較快的料速，且料速較均勻，選擇合理造渣制度，增強超前意識等。通過這 些措施，降低爐頂溫度至10010C，取得了良好的經濟效益。2.2先進節(jié)能技術引進，降低能耗指標2.2.1高爐鼓風機BPRT系統應用在煉鐵廠中，高爐鼓風機是冶2013年5月1日煉鐵廠第一臺BPRT機組開始投入使用，應用BPRT系統不僅回收了以往在減壓閥組浪費掉的 能量，而且將煤氣透平產生的壓力能，直接作用于鼓風機軸上，同軸驅動，節(jié)省了能量的二次轉換，同比提高

9、能量利用效率3%5%，降低了電量 耗。對進一步提高資源、能源利用率，減少廢棄物排放量，最大限度降低產品的能源消耗量和提高產品質量具有重要的戰(zhàn)略意義。隨后2014年2 月20日煉鐵廠第二臺BPRT機組也投入了使用，目前兩臺機組運行良好，與普陽使用TRT機組高爐相比，日節(jié)電1.4萬KW-h，節(jié)電效果明顯。另外，BPRT裝置與傳統的TRT裝置和高爐鼓風機組相比，不需另建廠房，減少了占地面積，同時減少崗位人員，有較好的成本效益。2.2.2熱風爐廢氣預熱和自動燒爐熱風廢氣溫度高達400C左右，為了有效利用此熱量，將廢氣通過預熱器對高爐煤氣、助燃空氣進行預熱，廢氣溫度降低至140C左右，從而 降低煤氣消耗

10、，再將此廢氣引到噴煤磨機上，作為磨制煙煤時的保護氣體，同時用余熱對煤粉進行烘干，既降低了噴煤煙氣爐煤氣消耗，又降低 了噴吹煙煤時的氮氣用量。由于熱風爐燒爐時人工控制煤氣流量和助燃空氣流量，經常因為調整不及時造成煤氣過?；蚩諝膺^剩，造成了能源浪費，而熱風爐自動燒爐 系統通過模糊推理和自適應等技術，實現燒爐狀態(tài)、外界波動動態(tài)判定以及燒爐控制策略選擇，并通過空燃比快速尋優(yōu)和流量優(yōu)化控制，確保燒 爐過程始終（包括強化燃燒期、蓄熱期以及減燒期）處于最佳配比燃燒狀態(tài)，即最佳燒爐狀態(tài)，進而提高送風溫度或降低煤氣消耗，實現煉鐵工 序低碳節(jié)能、降耗降本的目的。從2011年開始，煉鐵廠各高爐逐步引進了熱風爐自動燒

11、爐系統，降低煤氣消耗及風溫提高效果較好。目前高爐噸 鐵高爐煤氣消耗398.06m3，轉爐煤氣消耗23.51m3，風溫達到1200C以上，節(jié)能效果明顯。2.2.3節(jié)能、節(jié)電設備改造，工藝改進近年來煉鐵廠對設備的設計功率及實際需求功率進行了統計，經過數據對比分析，分批對高爐電氣設備安裝變頻器，減少了因設備設計能力 過大造成的能源浪費，減少了電量消耗。高爐鼓風機是高爐煉鐵生產的關鍵動力設備，為確保鼓風機的安全穩(wěn)定運行，在其控制系統中必須配備防喘振自動控制，而爐內狀況瞬息萬 變，鼓風阻力發(fā)生擾動，控制系統將使防喘振閥動作，就會在高爐意外崩料和風機喘振之間處于兩難的境地，防喘振控制系統兼顧了防喘振調節(jié) 的快速性和高爐送風壓力的穩(wěn)定性，風機工況點沿防喘線精確控制，自動“釘”在防喘振線上而無需人工操作防喘閥。14年煉鐵廠對單個進行高爐 鼓風機防喘控制系統使用試驗，改造完成后，風機長期在防喘閥全關的狀態(tài)下運行，防喘閥放風減少，每日每座高爐節(jié)約電量6000KWh左右， 降低電量效果明顯。3結論1、原燃料消耗是高爐成本的主要組成部分，由于市場形成不