沈鑫

（河北荣信钢铁有限公司炼铁厂）

摘 要：对某公司炼铁厂2#炉提高煤比降低成本生产实践进行了总结，通过改善原燃料质量、制定合理的操作方针、提高热风温度和富氧率、调整煤粉比例、优化外围保障等措施逐步提升煤比，煤比由7月份154kg/t提升至9月份177.81kg/t，煤比显著提升，起到了降本增效的良好效果。

关键词：高炉；煤比；降本增效

前言

某公司炼铁厂2#炉（1380m³）设有2个出铁口，22个风口。目前钢铁市场钢坯价格低迷，焦炭价格居高不下，直接导致了炼铁成本处于高线，如何降低炼铁成本成为高炉生产的重中之重的工作。通过总结过往的生产经验降低焦比、提高煤比是高炉生产中最直接、最有成效的降本措施。某公司炼铁厂总结2021年生产经验，在2022年开展降低焦比、提高煤比、降本增效攻关工作，原料上紧盯质量变化，设备上紧盯运行状态，工艺上紧盯精细操作，缕清整体的生产工艺流程，逐点逐面的分析去年的不足之处，通过各项攻关分阶段的改善根治，煤比由2021年的137.21kg/t提升至2022年9月的178kg/t。

图1 炼铁厂2#高炉煤比趋势情况

1  入炉原燃料管理

1.1  烧结矿质量

提升煤比首先需要有一个稳定的生产环境。高炉生产以铁料为主，烧结矿在炼铁生产环节中占比较大，它的质量是高炉稳定的重要因素。炼铁厂沟通原料厂稳定控制烧结矿中各元素含量，减少碱金属在高炉中的富集。保证精料入炉，减少粉末入炉在生产环节至关重要。制定严格的看料制度，查看入炉烧结矿粒度、颜色变化，结合化验成分对比，及时调整配料比例；严抓槽下筛分，检查振筛使用情况，筛尺老化及时更换，做到精细筛分，避免粉末入炉。

表1  2022年度某公司炼铁厂烧结矿成分（%）

1.2焦炭质量

焦炭在高炉中起着还原剂、发热剂和料柱骨架的作用。随着煤比提升、焦比降低焦炭负荷逐步上升，焦炭质量的重要性越发突出。因为煤粉和焦炭成分的相似性，焦炭的还原和发热作用有一部分被煤粉替代，但是在高炉料柱中的骨架作用不可替代，反而越发重要。降低焦比就面临着焦炭在高炉内部停留时间延长，粉化的焦炭在料柱下端数量增多，料柱整体的透气、透液性能受到影响，稳定的焦炭粒度组成和强度非常重要。

表2  某公司炼铁厂焦炭成分（%）

1.3煤粉混合比例

从元素含量和化学作用考虑，煤粉和焦炭在很多方面具有相似且可替代性；从经济方面考虑煤粉的价格普遍低于焦炭价格，提升煤粉喷吹量，替代焦炭的部分性能能够很大程度上缩减炼铁成本。但是喷吹煤粉要有计划性和选择性，炼铁厂采用烟煤和无烟煤按比例混合的混煤粉，烟煤比例控制在55%。烟煤价格低于无烟煤，挥发份较高可磨性能好利于喷吹，发热值偏低；无烟煤价格稍高，挥发分低可磨性较差，发热值较高。两类煤粉按比例混合后可以兼顾成本、可磨性能、发热值。

表3  某公司炼铁厂喷吹煤成分（%）

 2  优化高炉操作

2.1  稳定炉况的措施

提高煤比，降低成本有一个首要前提-高炉稳定顺行。选择合理的布料制度，焦炭放料后布在矿料内圈，提升中心透气性能，发展中心和边缘两股气流，提高煤粉置换率，为未燃烧煤粉提供出路；逐步扩大矿批，稳定煤气流，消除管道，提升煤气利用率，提高炉缸内部的蓄热能力，起到降低焦比、减少焦炭消耗的作用。

表4  某公司炼铁厂2#高炉料制情况

2.2制定合理的操作方针

通过总结日常操作经验及炉况走势制定合理的高炉操作方针，三班统一操作理念，严格执行标准化操作。日常操作中紧盯炉况趋势，精准判断，做到早调、微调，减少炉温和炉渣碱度波动；炉内、炉外勤沟通，根据外围生产环境及时采取应对措施，避免因不能及时排出炉缸内的渣铁造成炉况波动。

表5  某公司炼铁厂2#高炉操作参数

 2.3风温、富氧

风温的使用直接影响焦比的高低。高风温能够提升炉缸热输入，能够替代部分焦炭的发热剂作用，因而可使焦比降低。高风温和喷吹煤粉互为条件，煤粉喷吹进入风口区域后降低理论燃烧温度，避免了高风温引起的风口理论燃烧温度过高导致的憋压状况；高风温利于煤粉在风口区域的充分燃烧，补偿因煤粉喷吹导致的风口区域的热损失，二者互相补充。2#炉通过稳定热风炉烧炉操作，提高风温输入，逐步的全关混风阀门，风温逐步上用，为提高煤粉喷吹量、提升煤比创造良好条件。

图2  某公司炼铁厂2#高炉风温趋势图

富氧和风温的关系紧密相连。鼓风富氧进入风口区域后提供充足的氧气利于喷吹煤粉和风口区域焦炭的充分燃烧，进一步提升风口前理论燃烧温度，和风温相配合对炉缸内部起到热补偿作用。充足的理论燃烧温度是炉缸内部活跃的前提保证，富氧、高风温和喷煤相配合是降低焦比、减少冶炼成本的重要措施。富氧率每提高1%风口前理论燃烧温度上升40℃，相应的能多喷吹煤粉20kg。高炉富氧利于炉缸内部燃料的充分燃烧，提高燃料利用率，减少未燃成分形成粉末堆积在炉缸，有利于提高高炉透气性和透液性能。

3  炉前出铁管理

高炉生产主要分炉内操作和炉前出铁组织两部分。合理的布料制度、提升风温和富氧操作均属于炉内操作，炉前出铁组织同样不可或缺。原燃料经过在高炉内部的燃烧和还原变成渣铁，进而就需要炉外组织好出铁工作及时的排出、排净渣铁。炉前出铁的各个环节衔接紧密，互相影响。紧抓铁前准备工作，按时打开铁口，在规定的时间内排净炉内渣铁。在整个过程中严抓设备巡点检，精心使用开口机、泥炮设备，控制好堵口打泥量，保证铁口深度，维护铁口完好，是安全出铁的必要保证。

4 结语

通过对原燃料的质量追踪、制定合理的操作方针、严抓外围保障工作，2#炉的煤比从2021年137.21kg/t逐步上升至2022年9月的178kg/t，煤比显著提升，焦比下降明显，在冶炼成本方面实现了降本增效的良好效果。

（1）跟踪烧结矿、焦炭等原燃料的质量，严抓槽下筛分，减少粉末入炉，保证精料入炉，高炉持续稳定顺行是提高煤比的必要条件。

（2）逐步的提升风温、提高富氧率、提高风口前理论燃烧温度，进而提高煤粉的输入量和燃烧率，为降低焦比、提升煤比创造有利条件。

（3）提升炉前出铁组织能力，炉内、炉外的工作沟通协调，及时排净炉缸内渣铁，避免炉内憋风等现象发生，有利于高煤比的持续稳定保持。