高炉喷吹煤粉优化方案

韩世星

一、方案提出的理由和依据：

1、目前，高炉处于大幅度压产时期，压产幅度超过实际最大产能的20%，压产后高炉喷吹煤粉量需求降低，喷煤站具备错峰用电制粉的条件。

2、当前条件下，喷吹用烟煤的成本价为654.88元/t，冶金焦炭的成本价为721.29元/t，烟煤与焦炭的价格比为0.908，已经超过高炉喷吹煤粉的最高理论置换比，是否维持较高的喷煤比值得探讨。

3、目前，高炉限产是通过减风、减氧、减煤来实现的，能否进一步减氧甚至停氧，高炉全风控煤操作是一个关系铁水制造成本的大问题，值得探讨。

二、方案论证：

1、错峰用电制粉

目前公司对高炉压产要求是日产不得超过40000t/d，当前高炉的喷煤比（12月1−6日累计）151.30㎏/t，每天煤粉需求量为6052吨。而喷煤站8台磨煤机小时额定能力为55t×6＋30t×2=390t，8台磨机全天全开的制粉能力为390×24=9360吨，需求量占制粉能力的比为6052t/9360t=0.647，不足三分之二，也就是说，喷煤站从煤粉需求和制粉能力上说具备错峰用电制粉的条件，只在平谷时段开机制粉，或平谷时段全开逢时少开以满足高炉喷煤需求实现高炉全天均匀喷吹是可能的（还需要考虑煤粉制备后储存问题，随后探讨）。

用电时段的划分及相应电价：

喷煤站制粉能力（额定）和储煤能力（设计）见下表：

从以上两个表格可以看出，尖峰时段最长时间为18：00−23：00连续5小时，炼铁制造部5小时内最大煤粉需求量（按目前煤比150㎏/h，铁水日产量40000t/d计算）为1250吨，8台磨机小时制粉能力为390t/h，煤粉仓最大储存量为1440吨，磨煤机制备最大储煤量需要3.20小时，假如尖峰时段全部停开磨煤机，则平谷时段磨机其余12.80小时最大制粉量为12.80h×390t/h=4992t，平谷时段煤粉最大需求量为4267吨，制备4267吨煤粉量需要磨机连续工作10.94小时，平谷时段磨机综合作业时间为10.94＋3.20=14.14小时，制粉系统启、停机需要启机预热和停机降温共30-40分钟/次，按40分钟计，则磨机总作业时间为14.14＋0.67=14.81小时，还有1.19小时富余时间可以优化，因此，平谷时段制粉能力完全满足炼铁制造部全天平均喷煤150㎏/t的需求，设备能力具备错峰用电的条件。

以上论证是建立在三座喷煤站能够供给每一座高炉煤粉或者喷煤站之间能够相互直接输送煤粉的前提下。喷煤站与高炉的对应关系原设计如下：

一期和三期喷煤站与高炉对应关系

二期喷煤与高炉对应关系

以上表格中台时产量分别为：额定能力/最大喷煤需求量/现在喷煤量，因此，在当前条件下，额定能力都远大于喷煤实际需求量。

通过与炼铁制造部喷煤工序相关负责人沟通了解，三个喷煤站之间以及喷煤站与高炉之间已经经过改造，目前能够实现互联互通。二期与三期之间能够直接输送制备好的煤粉,能够满足系统整体错峰用电的要求。

2、操作控制方法

由于炼铁制造部全天喷吹用煤量要求三座喷煤站在平谷时段全部制备完成，虽时间计算和设备能力能够满足要求，但由于生产环节不同作业方式的切换需要有效衔接，否则会影响到整体运行的质量和效果。因此，操作上需要精心安排、认真落实。

三个喷煤站在日产40000t/d，煤比150㎏/t的条件下，实现磨机平谷时段集中制粉的具体情况可通过以下三个表格详细说明

一期喷煤

二期喷煤

从上表可以看出，二期喷煤完全实现尖峰时段停机不太可能，有144吨的煤粉缺口，有两个办法可以实现，一是18:00~19:00峰时段开机一个小时，与11:30~18:00时段连续，可以多制粉165吨，满足使用要求。二是在平谷时段制粉期间从三期调用制备好的煤粉144吨，实现均匀稳定喷吹（三期制粉能力富余）。

三期喷煤

从上表可以看出，三期制粉在平谷时段有350.40吨富余能力，可以在11:30~18:00时段直接输送至二期储煤仓至少144吨，满足二期喷煤需求。所以，炼铁制造部在目前产量情况下，实现平谷时段集中制粉，全天均匀喷吹是可行的。

3、降成本计算

喷煤总装机容量为15925KW（根据6~8月份生铁产量4187736吨，喷煤吨铁耗电成本4.60元计算所得，计算用平均电价为0.56元/KWh），则每天完全实现平谷时段集中满负荷制粉，全天稳定均匀喷吹煤粉能够节约成本为15925KW×3h×0.9529元/KWh＋15925KW×5h×0.89元/KWh=116371.94元。每月降成本总额为116371.94元×30=3491158.20元。效果十分显著，应积极推进。

如果喷煤运行目前用电全部为自发电，则集中制粉能够实现节约用电15925KW×8h=127400KWh。

以上方案适用于外网供电，阶梯电价情况下，目前生产组织方式的优化。

但我公司目前用电主要为内部自发电，错峰用电是否有意义要看自发电用量以及取用方式和计价办法，但无论什么情况节电仍然是降低成本的必要措施，毕竟每一度电都是消耗能源转化来的，节电就是节约能源，就是降低成本。

三、合理调整、控制喷煤量

当前条件下，冶金焦炭的成本价格为721.29元/t，喷吹用烟煤的成本价格为654.88元/t，煤焦价格比为0.908，价差为66.41元，煤粉的加工成本为48元/t，焦炭与喷吹煤（包括加工费）的价差仅为18.41元/t。包括加工费在内，喷吹煤与冶金焦炭的价格比达到0.9744，如果煤粉的置换比达不到0.9744以上水平，喷煤就是不划算的，就应该在保证高炉正常操作的前提下适当降低喷煤比。因此，目前条件下，如何控制合理的喷煤量值得探讨。