低成本高效炼铁的生产实践

张卫华   吴儇

(芜湖新兴铸管有限责任公司)

摘要  2016年，面对新的经济形势, 芜湖新兴铸管炼铁部以高效炼铁为核心，重点围绕混合喷吹、块矿使用、高风温节能等技术，深入开展对标挖潜、指标改进攻关活动，铁水成本重夺长江流域第一。

关键词  高炉、优化炉料、技术创新、管理、降成本

前言

芜湖新兴铸管公司炼铁部目前有两座1280立方米高炉，具备年产270万吨的生产产能。一年来，炼铁部贯彻执行公司经营理念和决策部署，先后多次到先进民企考察、对标学习，通过加强原燃料管理，优化原燃料结构，提高顶压、利用高风温等一系列措施，完善高炉操作制度，强化设备管理，确保高炉长期稳定顺行，实现高炉生产技术指标不断进步，炼铁系统工序能源消耗不断降低，从而在降本提质增效方面取得显著效果,为芜湖新兴铸管提高盈利水平做出了突出贡献。

1 严把原燃料质量关，加强原燃料质量监督管理。 

强化原燃料的超前延伸管理，日常生产中，加大原燃料、辅料进厂监督管理，加大抽检频次和力度，及时掌控烧结、高炉用原燃料的品质及资源信息，从源头上杜绝一切不合格产品入厂、入炉。

加强日常原燃料管理，保证供料准确。做好焦碳及块矿筛分、原燃料抽查监督工作，加强质量全程监督管控。定期更换烧结冷筛筛板，提高烧结矿筛分效率。严格入炉料质量管理，加强入炉原燃料筛分，针对不同的炉料，采用不同的筛型、筛网，提高筛分整粒的效果。对焦筛进行改造，增大焦筛实现焦碳分级入炉，控制筛分过程的料流速度，减少粉末入炉，提高料柱透气性，提高煤气利用，促进燃料比降低。

2 优化高炉炉料结构，降低入炉原料成本。

在炼铁总成本中，原燃料费用占的比重比较大，为了实现优质、高产、低耗、低成本的冶炼目标，分析生产数据和技术指标，结合原燃料的实际状况，进一步优化高炉炉料结构和烧结配料结构，分析铁前原料构成及烧结矿强度、铁矿品位、高炉焦比、煤比等质量效益的最佳结合点，并根据下道工序铸管生产要求和炼钢品种钢冶炼需求，及时调整生产，确保优质铁水供应。

2.1推进精益生产  降低烧结成本

在高炉炉料结构中，烧结矿占整个炉料结构的80%。要想实现低成本经济冶炼，降低烧结矿成本是关键。为此，制订了几项措施，经过持续攻关，取得了明显成效。

2.1.1与采购中心充分联动，加大开辟非主流料市场力度，在平衡好铝、锌、钾、磷各微量元素、保证高炉顺行的基础上，大力推进非主流铁料及大比例澳粉使用，根据原料场地库存情况以及各种原料的烧结特性，优化了配矿结构，加大了低品质含铁原料和回收杂料的比例，合理增加了低品质原料消耗，为烧结矿成本的降低打基础。

2.1.2推行生产满负荷，仓满停机72小时生产模式。对熔剂拖拉皮带进行改造，减少熔剂下料量波动。改善布料方式，进一步提高料层厚度。优化配料结构，改善料层透气性，确保烧结矿产量提高。

2.1.3提高焦粉破碎合格率，优化原料结构、结合厚料低碳烧结等措施，降低固体燃料。控制终点、加强了堵漏风工作，提高蒸汽回收。通过优化生产模式、厚料层烧结、提高设备开机作业率等措施，降低电耗，进一步降低烧结加工费。

2.1.4落实包机制，提高点巡检和维修质量，加强设备改造、保养和维护工作，大幅改善相关设备问题，降低非计划检修频次，提高利用系数。

2.1.5加强了工艺纪律监督、劳动纪律检查，烧结工序过程保持在受控状态下稳定运行，使各质量控制点的控制符合相关标准、要求，确保生产质量稳定的烧结矿，满足高炉生产需求。

2.1.6将提产降耗目标纳入到工部经济责任制中，在两个烧结工部八个班组开展劳动竞赛，提高单位时间产量，有效改善电耗、煤气消耗、固体燃耗等经济技术指标，确保加工费成本的有效降低。

2.2 优化高炉炉料结构，精细核算铁水成本。

炼铁的实际生产中，根据炼钢和铸管对铁水成份的要求不同，采取一炉一策的方法，制定不同的炉料结构方案，经过精确的计算和对结果的分析比较，在确保入炉原料冶金性能的同时，选择出满足高炉炼铁要求的最低成本炉料结构。1#高炉生产炼钢用铁水，3#高炉主要生产铸管用铁水，在满足铸管生产的前提下，适当调整配比生产炼钢铁水，降低入炉原料成本。

认真分析生产数据和技术指标，结合原燃料的实际状况，进一步优化高炉炉料结构和烧结矿配矿结构，分析铁前原料构成及烧结矿强度、铁矿品位、高炉焦比、煤比等质量效益的最佳结合点，并根据下道工序铸管生产要求和炼钢品种钢冶炼需求，及时调整生产，确保优质铁水供应。

在保证炉料结构满足高炉稳定顺行的前提下，由精料向经济料模式转变，增加烧结矿比例，调整烧结矿碱度，用低价格的块矿替代高价格的球团矿，降低炉料结构成本，实现炼铁的低成本运行。

3 优化操作，加强高炉炼铁工序的技术进步。 　　

3.1 依靠技术创新，全面调整优化

为促进指标持续改善，结合原燃料实际，以技术创新为核心动力，强化工艺技术管理和精细化操作，重点在提高品位、优化燃料结构、优化入炉料配比等方面开展突破性研究，寻求最优原料结构、最优原料成本。

入炉品位和块矿使用比例是影响生产成本的主要原因，根据两座高炉实际状况，摸索高炉操作特点，结合外围条件分阶段对顶压、风压、装料制度和炉料结构展开攻关，在确保入炉品位不低于57.5%的基础上，提高烧结矿比例到82%，，降低价格较高的外购球团配比到8%，增加块矿比例到12%，实现主材成本下降5元的目标，降低主材成本。优化、主攻炉料结构，在提高生矿的比例的同时，提高焦丁粒度，增加焦丁比例到30%，降低焦比，增加煤比和烟煤混喷，提高顶压、提高煤气利用率，降低入炉燃料成本。

3.2 强化工序稳定，改善高炉指标

把对标挖潜贯彻于强化管理和技术创新工作中，从技术操作调整上寻求指标改善突破口，以各工序稳定促高炉指标改善、成本降低。

白灰生产保证产量完成计划，确保粉灰供应，满足烧结要求。烧结生产服从高炉需要，执行仓满停机和分品种生产的模式，努力提高烧结矿碱度稳定率，确保综合合格率达到99.5%以上，转鼓强度提高到76%以上，高炉检测的＜5mm粒级低于3%。高炉生产以顺行为基础，两座高炉以日产“小目标”，促进月计划产量完成，通过产量增加促进单位固定成本降低。

为提高生产稳定性，促进成本进一步降低，重点围绕炼铁燃料比和烧结固体燃耗这两个核心高价值指标展开攻关，明确期限、要实现的目标、责任人，分三个阶段实施，高炉燃料比从520 kg/t，逐步降到515 kg/t，再降到510 kg/t，烧结固体燃耗从63 kg/t，逐步降到59 kg/t，再降到55 kg/t。

4 推进创新，打赢提质增效攻坚战。

4.1 不断优化创新，提升经营质量   

从抓原料成本入手，通过细化配料的每一项细节，找到烧结矿质量和配料结构的平衡点，充分利用原燃料之间的差价，降低生产原料的成本费用。在保证烧结矿质量和产量的前提下，增加成大粗精粉、伊朗粉等非主流料使用量，重点消耗各类高微量杂料，加大落地返矿使用量，确保零库存。在有效控制好烧结矿铝含量的前提下，消化含铝较高印度粉3万吨，优化料场铁料堆放、活化资金。

烧结矿质量对高炉稳定顺行影响很大，因此，烧结矿质量是技术攻关的重要内容。工作中，通过改造混合机扬料板，提高混合料成球率，提高利用系数；优化烧结配料结构，加强工艺操作管理，稳定生产过程控制，杜绝成份波动；推行低温厚料层烧结，严格控制烧结机机速。提高熔剂消化器工技术操作水平，稳定熔剂消化过程。控制烧结矿碱度，保证烧结矿品位稳定，转鼓指数达标，满足高炉冶炼需求。

推进高炉提产量、提指标、降消耗专项工作，重点围绕焦比、煤比、燃料比、风温、顶压等技术经济指标，开展生产技术攻关活动。加大原料结构管控，开展经济料配加研究，强化工艺控制和技术攻关，在保持炉况稳定顺行的前提下，提高生矿配比，降低高价球团用量，稳定烧结矿碱度。狠抓关键岗位操作，努力提高风温使用水平，提高炉顶压力。采取富氧喷煤，烟煤混喷，低硅冶炼等多种措施，促进产量逐步提高，入炉焦比稳步降低。

4.2 立足生产实际，着力挖潜降耗

白灰工序根据下道工序需要和市场变化情况，优化生产模式，在保证白灰质量前提下强化对煤气消耗控制；通过对预热器推杆孔、烟管和下料管等改造治漏，提高热利用率，降低煤气消耗。在保证工艺稳定顺行情况下，将上料振动筛由目前的12*12mm方孔筛改为10*10mm方孔筛，降低原料单耗。推进降低焦炉煤气、石灰石单耗和电耗等降本攻关工作，实现降本增效。1-9月份累计增效79.39万元。

烧结工序根据高炉需求组织生产，确保产量满足高炉烧结矿80%的配比，围绕改善烧结矿质量开展攻关，稳定烧结矿碱度和转鼓强度，降低5mm以下入炉粒级比例，为高炉稳定顺行创造良好条件。跟踪粗精粉与粗粉价格，优先选择价格较为便宜的粗粉，达到最优成本管理模式。在性价比相等及炉渣铝负荷范围内，提高澳粉中的高品位铁料使用量，增加非主流料金布巴与阿特拉斯等铁料的混匀使用，确保高品、中烧损原料结构，降低固体燃耗。推行厚料层烧结，降低燃料消耗0.2%，增加高炉重力除尘灰使用，控制好煤焦比例、水份和粒度，千方百计降低燃料消耗。

炼铁工序实施精细化操作，控制炉温硅偏差，加强炉前管理，抓好炉前三率，出尽渣铁；控制合理的铁水成份，保证下道工序生产需求；加强铁水罐管理，控制铁损在1%以下。开展小粒铁回收、高炉使用焦丁比、降低铁损、降低辅料、提高烟煤（市场煤）比率、提高铁水合格率、降低燃料比和电耗等降本增效、攻关创效活动，深挖内部潜力，促进成本进一步降低。

4.3 加强费用控制，有效降低运输费。

炼铁、烧结生产原料品种繁多，每年有近480万吨的物流量。由于资源庞杂、运输方式各异，运输协同优势未能最大限度发挥。

将降低运输费作为提质增效重点工作之一，聚焦制约运输费用降低的重点问题和关键环节，有序组织炼铁和烧结生产区域进厂原料倒运重点指标的管理和突破，加强汽运费、进厂原料区域倒运费的管控。优化原燃料堆放，提高堆取料机作业率，充分利用皮带运输，减少内部物料倒运。减少汽运、铲车、挖掘机进料费用，全年运输费比计划降低265.24万元。外委运输费通过招标、比价，采取吨矿和吨铁的结算方式，拓展降本空间。

4.4 创新技术改造，挖潜节流增效。   

充分认识科技创新在提高生产效率、降成本增效益、促进企业发展等方面发挥的重要作用，鼓励引导技术人员以解决制约各环节生产问题为突破口，积极开展创新改造项目攻关活动。   

4.4.1  码头利旧皮带改造

对闲置的江边码头焦化来煤皮带实施改造，使其兼具料场落地料上料的功能，在原有运输量基础上，增加落地料3000吨/日的运输量，有效解决了雨季露天料场爬坡皮带打滑供料困难的瓶颈问题，消除了铁、烧原料输送线受限制环节，保证了稳定连续生产。

4.4.2  中转仓改造

对供料6#、7#中转仓的出料方式进行改造，使成品烧结矿通过皮带输送直接进入高炉的中转仓，降低烧结矿返矿率，节省落地矿筛分费用，减少内循环返矿运输费用，年增效91.68万元。

4.4.3  合理回收余热余能

在烧结工序环冷机尾部，安装回收余热的锅炉设备，利用环冷机后部余热烘干炼铁块矿，提高块矿使用比例。环冷漏风明显改善，机尾废气温度较为稳定，余热回收创历史新高。高炉工序改进热风炉工艺及操作，提高燃烧效率，减少炼铁工序自用煤气量。

4.5 聚焦节能技改，推进节能降耗。

从管理入手，查找不足，不断完善改进，通过小改小革，将创新与节能捆绑起来,聚焦高能耗设备，实施节能技改，推动节能降耗落到实处，提高企业的经济效益。

4.5.1 脱硫增压风机停用改造

烧结烟气脱硫系统是公司最重要的环保运行设备，在环保核查和节能减排中发挥重要的作用。然而，烧结脱硫增压风机功率是1000千瓦，是电耗大户。5月份通过技术改造，在保证环保运行效率的前提下，停止增压风机运行,降低电力消耗，达到节能降耗目的。年节支电费800万元，经济效益明显。

4.5.2 喷煤主排风机利旧变频改造

对喷煤主排风机利旧变频改造，电机调速电流从原来的41安培下降至22安培，实现对磨机风量的持续控制，降低了电流、减少了电能消耗,年增效285万元。

4.5.3 白灰二次除尘风机变频改造

白灰二次风机之前一直都是工频状态运行，二次风机风门开在40%左右状态，管道管阻加大，浪费风机功率。增加变频器和更换变频电机，通过调整风机运行频率来调整风量和风压，完成工艺要求。

变频改造后，二次风机风门开在100%位置，管阻减小，二次风机运行频率在22HZ左右。运行电流在36A，原电流200A，每小时节约电费62元，年增效54万元。

5 强化管理，实现生产稳定顺行。

抓责任体系的落实，将成本、费用、技术攻关项目以及增效目标等创新指标落实到人，修订了经济责任制和考核办法，把降成本的压力逐级传递下去，在组织各工序联动攻关的同时，严控费用，加强工段和班组成本管理，有效控制可控费用和高价值指标，对高炉、烧结主要技术经济指标完成情况考核，与相关管理人员挂钩，让收入与降本形成联动机制。

为保证烧结提产降本工作有效推进，成立烧结工艺纪律执行检查、设备运行检查小组，严格执行烧结提产降本攻关措施，大幅改善相关设备问题，提高台时产量。处理抽风系统各类漏风，控制各类耗电设备的非正常用电，优化开停机程序，减少开停机电能浪费。定期检查焦粉粒度、台车布料厚度、矿槽梭式布料器移动作业情况，控制投料量波动，1号机≥150公斤/秒，2号机≥140公斤/秒。控制内返矿配比≤15%，控制烧结矿亚铁含量在7—9%之间。同时，优化仓满停机工作程序，组织烧结矿外卖，降低烧结加工费。

分解量化成本指标，全面提升操作水平。成立生产、设备、技改三个攻关小组，依靠职工担当降本增效责任。生产组以高炉降燃料比为抓手，攻关烟煤使用比例，降低燃料费用。设备组对焦炭振动筛筛板进行改造，增大焦筛实现焦碳分级入炉。利用烧结二号环冷机尾气余热实现块矿烘干工艺改造，恢复和完善环保除尘设施，改造高炉冲渣沟、耐磨槽、沟盖板、烟囱，消除安全生产隐患。技改组重点改造热风炉换炉定压系统，减少炉况波动，更换高炉空冷器，降低软水进水温度，降低温差，保证炉况顺行。

6   提质增效成果验证

2016年，炼铁部紧紧围绕生产经营重点，大力推进技术创新，优化生产工艺，向管理要效益，向技术要效益。烧结工序成本7次完成公司下达的计划，8次超沙钢，烧结矿成本始终保持在长江流域领先水平，为低成本冶炼提供了支撑。炼铁工序多项技术经济指标取得新突破，铁水成本8次完成公司下达的计划，完成率和完成质量超2015年。11月、12月连续两个月铁水成本长江流域第一。

2016年高炉主要技术经济指标与2015年比较

指标	产量	利用系数	入炉焦比	焦丁比	喷煤比	燃料比	平均风温	富氧率	入炉品位	矿耗	工序能耗
单位	万吨	t/m3d	kg/t	kg/t	kg/t	kg/t	℃	%	%	kg/t	千克标煤/吨
2015年	238.52	2.553	392	15	127	534	1178	1.55	56.59	1681	440.17
2016年	261.45	2.8	371	21	131	523	1202	2.29	57.39	1661	420.15

2016年全年铁水成本

2016年全年烧结矿净矿成本

6  结论

2016年以来,大力夯实基础管理,强化“瓶颈问题”攻关,克服洪涝灾害、G20峰、联合检修影响，铁前生产基本稳定，保持了两座高炉炉况长期顺行，全年生铁产量完成261.45万吨，同比增长8.2%。加强与长江流域以及行业标杆企业的对标工作，查短板、补漏洞，铁前成本在11月、12重回长江流域第一。年底，铁水成本比标杆企业（沙钢）低32.33元/吨。