陳那港， 張衛(wèi)華， 李志剛， 沈洪流

（蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司煉鐵部， 安徽 蕪湖 241000）

蕪湖新興鑄管有限責(zé)任公司（以下簡稱蕪湖新興）是新興鑄管股份公司的全資子公司，前身是國家冶金部56 家地方骨干企業(yè)之一蕪湖鋼鐵廠。蕪湖新興煉鐵部目前有兩臺265 m2的燒結(jié)機(jī)，兩座1280 m3的高爐。煉鐵部共計年產(chǎn)生鐵282 萬t，自用燒結(jié)礦540 萬t。蕪湖新興沒有自己的礦山，是個典型的倚江而建吃百家料成長起來的鋼鐵企業(yè)。因為環(huán)保限產(chǎn)原因，多數(shù)企業(yè)因環(huán)保設(shè)備未建或環(huán)保排放不達(dá)標(biāo)而被關(guān)停，鋼材市場價格開始跌宕起伏，部分大中小鋼鐵企業(yè)出現(xiàn)虧損或嚴(yán)重虧損，個別企業(yè)因虧損嚴(yán)重而被迫停爐、停產(chǎn)和限產(chǎn)。如首鋼、武鋼、鞍鋼、馬鋼、銅陵有色等。蕪湖新興在加大對燒結(jié)、球團(tuán)、煉鐵工序環(huán)保資金投入的同時，煉鐵部在對內(nèi)挖潛增效和轉(zhuǎn)變配礦結(jié)構(gòu)上下工夫，但原燃料采購價格并不是越便宜越好，必須考慮到低價料和高價料搭配生產(chǎn)出來的燒結(jié)礦品位、粒級、轉(zhuǎn)鼓強(qiáng)度、孔隙率、色澤、還原度及高爐入爐礦配礦比、熟料率、含粉率、粉化率、成分及微量元素和堿負(fù)荷、入爐燃料的成分、強(qiáng)度、粒級，高爐操作的順行與否，與七分原料三分操作密切相連。原料的冶金物理化學(xué)性能的好壞直接影響到了爐況的順行與否、氣流和料速的穩(wěn)定。蕪湖新興焦化部配套建有6.3 m 的焦?fàn)t兩座，自產(chǎn)焦炭保證高爐入爐焦炭質(zhì)量的穩(wěn)定，從而穩(wěn)固了高爐骨架，為高爐操作的平穩(wěn)順行打下基礎(chǔ)。

1 優(yōu)化入爐料結(jié)構(gòu)降本增效

1.1 精料入爐實踐

未來10 年到20 年，高爐煉鐵依然是最為經(jīng)濟(jì)有效的還原鐵素最佳方式。高爐冶煉是個逆流反應(yīng)器，入爐料需從高爐槽下震動篩中均勻的布置在上料小車或皮帶中，自下而上地送入料罐中，再自上而下地從中間罐中下到布料器中，逆著煤氣流均勻地布置在料柱上。讓料柱密切地接觸炙熱的煤氣流沖刷洗禮，使得料柱除焦炭外的部分從軟熔帶間接還原到融熔滴落帶，再到爐缸區(qū)的直接還原和間接還原共存區(qū)間，全部經(jīng)受得住塊礦和氣流的沖撞擊打，氣、液、固三態(tài)的相互作用力和反作用力的交替及反復(fù)激烈的氧化還原反應(yīng)，才能滿足入爐原燃料質(zhì)量的穩(wěn)定及冶金物理化學(xué)性能好的要求，尤其是體積越大的、穩(wěn)定性越好的高爐，對入爐的原燃料質(zhì)量要求則越高。

蕪湖新興目前在保證1 280 m3的高爐入爐原燃料的合格要求和減低原燃料采購成本的主要措施如下：

1）根據(jù)蕪湖新興的每周一次的產(chǎn)供銷快速聯(lián)動機(jī)制，采購部提供的廉價粉塊礦和原燃料成分，迅速對成本及燒結(jié)高爐生產(chǎn)核料測算，列表得出各有害元素及堿金屬的負(fù)荷是否超標(biāo)及燒結(jié)礦和鐵水成分是否符合要求。若綜合鐵水成本和成分均滿足當(dāng)月成本預(yù)算要求則可以建議采購部采購該種原燃料，否則聯(lián)系廠家進(jìn)行退貨處理。

2）在原燃料進(jìn)廠時，煉鐵部料場收料班聯(lián)合蕪湖新興質(zhì)量技術(shù)部和監(jiān)控部對進(jìn)廠原燃料進(jìn)行取樣，對成分及水分、雜質(zhì)進(jìn)行分析，在控制質(zhì)量的同時控制采購成本。

3）在弋江作業(yè)區(qū)的東外料場和三山作業(yè)區(qū)綜合料場堆放的物料均要求篩分隊伍對采購進(jìn)廠的塊礦粉礦、焦化焦丁、焦粉、高爐返焦粉、落地?zé)Y(jié)礦/燒結(jié)開機(jī)料進(jìn)行1～2 遍的篩分去粉，篩好的焦丁送高爐使用見下圖1 所示，篩下物送燒結(jié)工序配入燃料使用見下圖2 所示。保證入爐原燃料的精、凈、去夾渣，防止進(jìn)入槽下篩網(wǎng)和上料罐時造成堵塞，若原燃料含粉率高會影響高爐料柱的透氣性，或形成煤氣管道行程，爐況難行。

圖1 料場篩分出焦丁供高爐使用

圖2 料場篩下的焦粉供燒結(jié)使用

4）要求料場的進(jìn)料班員工和原料工部皮帶工及班長、高爐工長、工部領(lǐng)導(dǎo)、機(jī)關(guān)管理人員密切關(guān)注皮帶上原燃料的粒度、含粉率、色澤、外觀裂紋強(qiáng)度、孔隙度、雜質(zhì)含量并結(jié)合檢化驗查詢系統(tǒng)進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)，對燒結(jié)機(jī)停機(jī)后再次開機(jī)的未燒結(jié)好的開機(jī)料（見圖3 所示），因開機(jī)料顏色灰黃、粉末多、強(qiáng)度差堅決落地等待篩分后再行少量配加消化?；爻缘穆涞?zé)Y(jié)礦必須進(jìn)行篩分后，篩好的落地?zé)M(jìn)高爐倉見圖4所示。一旦目測發(fā)現(xiàn)以上物料不合格入爐質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)實物情況立即采取對該種物料少進(jìn)或停進(jìn)。通知監(jiān)控部員工和工長到現(xiàn)場取樣做篩分和轉(zhuǎn)鼓，待數(shù)據(jù)出來后再行安排，搭配消化或恢復(fù)正常進(jìn)料。

圖3 開機(jī)料強(qiáng)度低，粉化率高

圖4 合格燒結(jié)礦強(qiáng)度高，粒度大粉末低

1.2 優(yōu)化燒結(jié)配料結(jié)構(gòu)

蕪湖新興為了使得低價料能搭配燒出目標(biāo)品位的燒結(jié)礦，在有害元素和堿金屬含量均不超標(biāo)的情況下，加大廉價高品位的氧化鐵皮的配比，以便實現(xiàn)生產(chǎn)出的燒結(jié)礦物美價廉的目標(biāo)。但在生產(chǎn)過程中往往有時因為某種原料未達(dá)標(biāo)或熔劑質(zhì)量達(dá)不到要求，或外部供應(yīng)的焦氣壓力不夠或雨天物料過潮造成下料量不準(zhǔn)、人為或自動加水系統(tǒng)出點小故障，都是會導(dǎo)致蕪湖新興難以實現(xiàn)低成本、高質(zhì)量、穩(wěn)定、順行的連續(xù)生產(chǎn)。為了避免此類情況的出現(xiàn)，指定專人負(fù)責(zé)制，一人負(fù)責(zé)一塊區(qū)域。因為一旦有一個環(huán)節(jié)出問題就報廢一批燒結(jié)礦，導(dǎo)致蕪湖新興的生產(chǎn)成本直線上升。

1.3 嚴(yán)控入爐燃料質(zhì)量

焦炭除了作為發(fā)熱劑和還原劑外，另外一個重要作用作為高爐料柱骨架也是蕪湖新興關(guān)注的重點。整個龐大的料柱全部依靠著焦窗作為支撐，直至爐缸區(qū)域熔損反應(yīng)化為氣體、燒成灰末、融入爐渣、排出爐外。所以焦炭的強(qiáng)度和粒度對料柱的影響非常大，焦窗所能承受的礦批負(fù)荷越大對礦批降焦比提煤比，將廉價的風(fēng)溫、風(fēng)量和氧氣用上去，噸鐵成本降得越低。聯(lián)合蕪湖新興職能部門、監(jiān)控部門每天三次，工長每兩個小時一次、管理人員多人多次不定時定期監(jiān)測焦炭粒度、強(qiáng)度并形成記錄文件追溯近期質(zhì)量的波動情況，及時要求焦化部門更改煤種或延長結(jié)焦時間，以保證焦炭的成分、粒度、強(qiáng)度合乎高爐對入爐焦炭的質(zhì)量要求。不同質(zhì)量的焦炭強(qiáng)度、粒級、含粉量差別較大，對比下圖5 與圖6 焦炭明顯差距，焦炭的冷態(tài)、熱態(tài)強(qiáng)度不同對高爐料柱的骨架及良好透氣性和透液性造成極為嚴(yán)重的影響。

圖5 混合焦強(qiáng)度低，粒級小含粉高

圖6 干熄焦強(qiáng)度高，粒度大含粉率低

高爐噴煤的主要目標(biāo)是降低高爐對焦炭的依賴，降低噸鐵成本，將焦炭作為發(fā)熱劑和還原劑的作用轉(zhuǎn)移到煤粉中。噴煤對原煤種的成分要求非常嚴(yán)格，因為煤粉磨好后直接從風(fēng)口噴吹入爐燃燒，直接與熔融滴落渣鐵界面相接處是氣液固體相互混合反應(yīng)的區(qū)域。煤粉的粒度過大，直接導(dǎo)致煤粒在風(fēng)口回旋區(qū)爆裂爆燃形成未燃煤粉黏附在風(fēng)口上下部焦炭處，將焦炭間及焦炭內(nèi)壁糊死，直接影響焦炭層透氣透液性能，熔融渣子和鐵水不能順利連續(xù)進(jìn)行滴落的機(jī)械運動，嚴(yán)重者會造成高爐下部懸料、爐況失常的后果。無煙煤的性能優(yōu)于煙煤，且含碳量、灰分、揮發(fā)分均好于煙煤，還不會易燃易爆，但有控制的配加煙煤能帶來可觀的經(jīng)濟(jì)效益，所以蕪湖新興采取15%煙煤搭配85%的無煙煤混合噴吹入爐。鞍鋼、萊鋼等鋼鐵公司的噴煤實踐數(shù)據(jù)表明：在氮氣壓力充足和氧含量監(jiān)控報警安全設(shè)施可靠的情況下，配加20%以內(nèi)的煙煤不會發(fā)生燃爆事故。個別大型煉鐵廠已經(jīng)連續(xù)安全配加35%～40%以上的煙煤，每個廠的實際情況不一樣但最不可觸碰的原則是保爐況順行。蕪湖新興近期也會根據(jù)實際情況做增加煙煤配比的實踐：噴煤雖然能大幅度置換焦炭，降低高爐噸鐵成本，但不是能無限制的大量噴煤操作的。山東某一鋼鐵公司700 m3的小高爐設(shè)置兩個出鐵口，為的是能保證每爐均能出盡殘余渣鐵量，但其一昧地追求經(jīng)濟(jì)煉鐵。消化的是入爐礦料綜合品位在44%～50%間，渣量較大。其所吃的焦炭和塊礦全部都是外購的低價料，質(zhì)量長時間得不到保障導(dǎo)致爐況經(jīng)常失常，大量的坐料補(bǔ)焦，低價節(jié)省下來的塊礦差價全部都增加到入爐焦碳費用，噸鐵成本不比吃高品位料低，其為了降低成本曾將煤比噴吹到180 kg/t 時還能保證爐況順行，但增加到185～190 kg/t 之間時，爐況難行。究其原因是大量的噴煤后，富氧量跟不上，導(dǎo)致煤粉在風(fēng)口回旋區(qū)內(nèi)燃燒不完全，形成小顆粒的未燃煤粉將熔融滴落帶糊死，且其品位低造成渣量大料柱透氣性變差高爐下部形成熱懸料現(xiàn)象。而寶鋼4 號4 000 m3的大高爐在保高爐穩(wěn)定順行的前提下將煤比提高到250 kg/t，長期穩(wěn)定在焦煤比在1:1 的幅度。這說明除了操作高爐的作業(yè)長需要有豐富的實踐經(jīng)驗以外，高爐在有條件的接受大煤比的同時，大高爐的穩(wěn)定性比小高爐的穩(wěn)定性要高一些。否則一旦造成爐況波動大，直接影響噸鐵成本和當(dāng)月利潤的完成，所以蕪湖新興一直在穩(wěn)步探索中。

2 1 280 m3高爐塊礦混搭降本增效

2.1 塊礦混搭入爐

高爐有限度的調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)，逐步配加塊礦的主要目的就是降低噸鐵成本。塊礦的價格較比熟料價格低，但國外的塊礦品位高、有害元素低、脈石低、含粉率低但價格高，例如蕪湖新興經(jīng)常采購的紐曼和南非、巴西塊礦等；國內(nèi)塊礦主要是海南、湖北黃石、黃梅等，情況與國外礦相反。單純配加燒結(jié)礦加球團(tuán)或燒結(jié)礦加球團(tuán)加國外礦噸鐵成本高無利潤可圖，最佳的方法是將塊礦倉外篩盡粉后將燒結(jié)礦+球團(tuán)+國外塊礦+國內(nèi)塊礦，只配加國內(nèi)塊礦會降低入爐料的綜合品位，會造成高爐渣量大，鐵量少，產(chǎn)量低、成本上升。實踐證明2013 年10 月—11 月份，以煉鐵部為例根據(jù)預(yù)算計劃，入爐綜合品位平均保證在56.5%，兩座1 280 m3高爐可以完成28 萬噸的月產(chǎn)計劃，但11 月份的入爐綜合品位平均只有56.15%，導(dǎo)致兩座高爐比預(yù)算計劃少產(chǎn)近3000 噸鐵水，當(dāng)月噸鐵渣量多出0.35%。

2.2 抓源頭聯(lián)動降本

經(jīng)過連年來嚴(yán)抓來料源頭，綜合配料、實施精料原則、抓篩分、抓管理、調(diào)配比快速聯(lián)動，煉鐵部取得了較好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

以三山 1 280 m3的 1 號高爐為例，2013 年 1月—10 月份高爐生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如表1。

表1 2013 年1 月—10 月份三山1 280 m3 1 號高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

通過表1 可以看出：

1）受國內(nèi)外鋼鐵市場經(jīng)濟(jì)形勢的影響，1 280 m3高爐入爐礦綜合品位不超過57%，最低只有54.19%，品位的高低對高爐產(chǎn)量影響較大。

2）蕪湖新興大幅度提高風(fēng)溫從1 月份的1 159 ℃提升到10 月份的1206 ℃，最高的月份為1 215 ℃。

3）風(fēng)溫的提高使得焦比從1 月份的437 kg/t 降到了10 月份的359 kg/t，最低的月份只有348 kg/t。

4）燃比隨著焦比的降低而降低，從541 kg/t 降到495 kg/t，噴煤比提高到了162 kg/t。隨著風(fēng)溫和富氧率的提升，噴煤比和負(fù)荷得以大幅度的提升，置換焦比較高。

5）高爐利用系數(shù)從最初的2.69 t/（m3·d）提高到2.96 t/（m3·d）。

6）品位的波動直接影響著礦耗波動，因品位降低導(dǎo)致入爐礦中所含的脈石增加，渣量增加，產(chǎn)量減少。

通過堅持不懈的嚴(yán)抓來料源頭，嚴(yán)控進(jìn)料過程，層層把關(guān)，跟蹤調(diào)查分析總結(jié)，采用高、低價精料混合搭配使用，以低成本高效益厚利潤的管理理念在蕪湖新興煉鐵生產(chǎn)實踐中取得了一定的成效。

3 結(jié)論

1）追逐最低的廉價方法煉鐵是目前低迷的鋼鐵市場形勢下鋼鐵企業(yè)必須采用的生存技能。

2）在追求最低原燃料采購價格時將會使原燃料的品位有所降低和所含的有害元素有所升高，但必須加強(qiáng)入爐原燃料質(zhì)量的控制，高爐槽下的震動篩網(wǎng)的定期檢查及人工篩分工作和兩小時一次的巡視看料制度，還要進(jìn)一步加強(qiáng)和提高。

3）燒結(jié)工部和高爐工部在使用低原料配礦石而減少配加高價富礦時，要密切關(guān)注成本上升的幅度、燒結(jié)礦冶金物理化學(xué)性能的波動、入爐礦綜合品位的變化。

4）蕪湖新興高爐爐料結(jié)構(gòu)中墨西哥塊礦和海南塊礦的配比高低，取決于兩者間相互替用后在高爐冶煉過程還原性能的難易和生鐵產(chǎn)量及燃比的高低，不能僅看塊礦價格的高低而蠻目配加。

5）蕪湖新興高爐想要大幅度的降低噸鐵成本主要還是以依靠廉價的高風(fēng)溫和富氧大噴煤來降低焦比，以節(jié)約大量的焦炭。

6）體積、軟硬件配置不同的高爐不能盲目用同種爐料結(jié)構(gòu)和操作方法，只有在保證高爐爐況順行的前提下，一切有利于降低噸鐵成本、增加利潤調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)，生產(chǎn)實踐都是需要逐步嘗試的。