邯钢炼铁降低铁前焦粉比生产实践

李志明

（河钢集团邯钢公司，河北 邯郸 056015）

摘  要：本文对邯钢炼铁降低铁前焦粉比进行了系统总结。在科学论证的基础上，通过优化供焦流程、改造高炉槽下焦筛筛分、加强制度量化管理等一系列措施，在保证入炉焦炭粒度合格的前提下，铁前焦粉比从71.7kg/t降低到40.1kg/t，焦粉率从15.66%降低到8.74%，显著降低了焦炭消耗，创造了明显的经济效益。

关键词：高炉；铁前焦粉比；焦粉率；供焦流程

1  前言

在钢铁联合企业中，铁水成本占到钢材总成本的约80%，因此铁前降本增效是钢铁联合企业的重中之重，而炼铁厂作为铁前整个生产系统的中心环节，则以降低铁水成本为根本目标。从铁水成本的构成来看，主要包括原料成本和工序成本两部分，而在工序成本中燃料成本比重最大，难度也最大，因此炼铁厂把降焦增煤、降低燃料比、改善高炉指标作为降低铁水成本的一项重要措施，而往往忽略了降低焦粉比这一环节。由于焦炭和焦粉存在近一半的价格差，因此降低焦粉比，控制焦粉率、提高焦炭利用率，也是降低高炉燃料消耗的重要途径。

邯钢炼铁部转变原燃料的精料理念，在科学论证的基础上，通过优化自产焦供焦流程、改造高炉槽下焦筛筛孔、加强制度量化管理等一系列措施，在保证入炉焦炭粒度合格的前提下，铁前焦粉比从2011年71.7kg/t降低到2016年40.1kg/t，累计降低25.5kg/t，降低铁水成本3.96元/吨，平均每年降低2620多万元。

表1  邯钢炼铁部历年铁前总焦粉比变化

注：全焦比包括焦比和焦丁比。

2  邯钢高炉装备和焦炭来源情况

邯钢炼铁部现有4座高炉，其中3200m3高炉一座（8#高炉）、2000m3高炉两座（5#、7#高炉）、1000m3高炉一座（4#高炉），总炉容8200m3，具备年产铁水750万吨的能力。高炉每天消耗焦炭约9500吨左右，其中自产焦炭约5000t，外购焦炭约4500t（其中包括石矿捣固焦约1500吨），高炉焦炭结构中自产焦产能不足，47%左右的缺口依靠外进焦。焦化厂有四座4.3m焦炉和2座6m焦炉，焦炭产能5000t/d，其中1、2#焦炉和5、6#焦炉采用干熄焦工艺。

3  优化高炉供焦流程，降低焦粉比

3.1  优化自产焦供焦流程，减少皮带中转环节

（1）自产1、2#干焦流程的优化

改造前，从1、2#焦炉生产出来的干熄焦，先是经过1号筛焦楼转到2号筛焦楼，其间途经4条皮带，按照每条皮带落差3米计算，4条皮带机落差为12米，加上筛焦楼落差10米，干熄焦未出焦化厂，总落差就达22米。自产1、2#干焦到达炼铁部辅助料场后，还需经焦1至焦5、2Z—1、2Z—2、4Z—1、4Z—6、1转1等共计10条皮带，其间落差又增加30米。自产焦经过多次中转、摔打，焦块容易破碎，焦炭中粉子含量增大。

2012年4月开始，炼铁部主动与公司相关部室及焦化厂沟通协商，制定优化供焦流程的改造方案：在焦化厂I102皮带机头增设一个三通漏斗和一台C4皮带机，使之与炼铁部辅助料场1转1、1转2皮带机直接沟通供焦，此举极大缩短了上料流程。供8#高炉干熄焦的流程由14条皮带减为3条，焦炭只需“三步走”就能入炉，转运摔打次数明显降低。

（2）自产5、6#湿焦流程的优化（2016年7月5、6#焦炉改为干熄焦工艺）

将焦1皮带向北延伸10米，向南延伸30米，使之与改造后的P3皮带相连。将新焦5皮带向东延伸30米，向西延伸，使之与7Z-1皮带相连，再经7Z-4、1转1，进入高炉料仓。改造后，供湿焦流程由原来的9条皮带减为5条。

经过上述供焦流程改造后，炼铁部铁前总焦粉比从最初71.7kg/t降到52.8kg/t，降低18.9kg/t，焦粉率从15.66%降到11.49%，降低4.17%，2012全年可增效8004多万元。

3.2  改造高炉槽下焦炭筛分，减少槽下焦粉比

炼铁部转变原燃料精料的理念，针对以往高炉槽下焦筛存在的筛网间距偏大，返焦量过大的情况，制定了《高炉筛分控制标准》，逐步对各高炉振筛筛网按标准进行置换，既保证入炉原料粒度合格，又要杜绝返焦超标、造成资源浪费，对两者的关系做好平衡。2013年二季度开始，逐步将全厂的焦炭动态筛分控制标准制定为25mm分级。根据分级标准，将3200m3高炉焦炭筛孔从25mm分期分批的调整到23mm，然后又进一步缩减到21mm；3200m3高炉的焦丁分级筛孔径从15mm缩减到12mm；2000m3高炉的焦丁分级筛孔径从12mm缩减到10mm；1000m3高炉的焦丁筛孔径保持10mm。通过筛孔的调整以及槽下筛分管理工作的加强，高炉槽下焦粉量进一步降低。2013年全厂高炉槽下焦粉比由年初37kg/t降低到24kg/t，降低13kg/t。

图1  炼铁部高炉槽下焦粉比变化

2013年铁前系统总焦粉比47.5kg，较优化自产焦供焦流程后总焦粉比52.8kg/t降低5.3kg/t；焦粉率10.42%，较优化自产焦供焦流程后焦粉率11.49%降低1.07%，2013年全年可增效3560多万元。

3.3  优化外购焦炭供焦流程，取消辅助料场焦炭筛分

改造前，辅助料场的外进焦炭通过P4、P5、5Z-9三条皮带的筛分装置分别进行过筛（筛孔间距12mm），筛下的焦粉通过返焦二皮带集中收集，筛后的焦炭输送到高炉料仓，再经过高炉槽下筛分装置入炉。

2014年12月，在保证5#、7#高炉入炉焦炭粒度合格的基础上，炼铁部取消了辅助料场焦炭的筛分装置，外进焦炭实现全部毛焦直供高炉，高炉槽下焦炭平均粒度大于47mm，仍然不低于取消前的粒度。

通过此项改造，2015年铁前系统总焦粉比达到40.7kg/t，比2014年焦粉比47.7kg/t下降7kg/t；焦粉率9.37%，比2014年10.87%下降1.5%，2015年全年创效1584多万元。

图2  辅助料场外购焦炭筛分流程示意图

3.4  量化制度管理，减少焦炭人为损耗

（1）加强高炉槽下焦粉粒度抽查，减少不合格焦粉外排

为了加强高炉对焦炭振筛的管理，减少焦炭振筛破损造成的焦粉粒度超标，制定了高炉槽下外排焦粉粒度标准，规定大于16毫米的焦块小于5%。如果粒度超标，及时查找问题进行处理，技术检测部门定期抽查高炉槽下返焦粒度。

表2  高炉槽下大于16mm的焦块百分数

（2）加强辅助料场卸车管理，减少焦炭碾压损耗

由于辅助料场场地狭小，每天承担4000多吨以上的外进焦吞吐量，既有火车进料，又有汽车进料，极容易造成焦炭碾压。汽车卸车受焦炭品种及场地面积制约，造成卸车杂乱无章，工程机械随意碾压，致使焦粉率居高不下。在公司的支持下，炼铁部实施《料场焦炭汽车卸车管理办法》，规定供焦单位必须24小时现场派专人调度，运焦车辆依次分品种进场，如有少量焦炭外淤必须用铲车推入料仓方可进车，保证没有落地焦炭，使汽车卸焦由无序变有序，有效遏制了焦炭碾轧现象。

（3）加强焦炭仓位管理，减少焦炭落差

为了减少因焦炭低料位造成的焦炭摔打对焦炭的破损，加强高炉供焦流程中焦炭的料仓位管理，制定了《高炉用料仓位管理制度》，对高炉槽下料仓和中心仓焦炭料位进行了详细规定，将焦炭料位分为满仓料位、报警料位和下限料位，并对不同料位下生产组织和高炉操作进行了规定，稳定高炉原燃料供应流程。

4  效果

通过以上一系列的供焦流程改造和制度的量化管理，原来在铁前系统的焦化厂、辅助料场和高炉槽下三处产生的焦粉，最终变化为只在高炉槽下一处进行筛分，整个铁前系统的焦粉比从2011年71.7kg/t，降到2016年40.1t/kg，累计降低焦粉比25.5kg/t；焦粉率从2011年15.66%下降到2016年8.74%，累计降低5.3%。焦粉率的下降代表着焦炭使用效率提高，原来很多被筛除的小焦粒直接入炉冶炼，这部分小焦粒发挥了冶金焦的作用，如果高炉不加以消化只能当做焦粉外排。按照每年焦炭和焦粉实际价格，可降低铁水成本3.96元/吨，2012-2016年连续五年平均每年降低2620多万元。

同时，随着焦粉率降低，外购焦炭消耗总量也减少，每年可以降低9万多吨焦炭，基于邯钢自产焦炭不足需要大量采购外进焦炭的状况，可以有效缓解采购资金压力和物流压力，利于生产组织。

另外，通过优化炼铁供焦流程，一方面可节省电费和备件成本，另一方面扬尘点相对减少，减轻了环保除尘的压力。

5  结语和注意事项

（1）优化高炉供焦流程，减少焦炭中转倒运环节，可以有效降低焦炭损耗，降低焦粉比，提高焦炭的使用效率，从而降低焦炭消耗。

（2）高炉供焦流程优化的前提是保证入炉焦炭粒度合格，否则将造成高炉炉况不顺，适得其反。

（3）高炉槽下筛分系统要精细化管理，既要保证入炉原料粒度合格，又要杜绝返焦超标，造成资源浪费，对两者的关系做好平衡。