水钢炼铁厂科技创新降本生产实践

                                      肖扬武  周成林

                                （首钢水钢集团公司炼铁厂）

摘  要：水钢炼铁厂科技创新的核心是以低成本组织生产。通过调整资源利用，增加省内矿比例、降低燃料灰分，降低烧结燃料消耗、降低铝镁比，减少白云石用量，实现烧结成本下降。高炉系统通过优化炉料结构，改善煤气分布，坚持低硅冶炼、完善系统工艺等措施，取得明显经济效益。

关键词：高炉  低成本矿石  冶炼

近年来，钢铁行业因供求矛盾突出，钢铁行业全面陷入严冬，全行业大面积严重亏损，生产经营遇到了空前的困难。各钢企均积极着手优化管理，降本增效，努力寻求生成发展之路。首钢水钢炼铁厂地处贵州西部，铁矿石资源贫乏，长期依赖进口矿石支撑，运距长，物流成本高，限制水钢产品的市场竞争能力。为了降低炼铁成本，提高水钢产品的市场竞争能力，水钢炼铁系统根据区域资源优势，加大了省内矿使用比例的同时。通过加强成本管理、积极开展合理化建议、技改技措、优化烧结、炼铁生产技术等一系列科技创新措施，保持高炉炉况总体稳定顺行，高炉技术经济指标相对稳定，避免了高炉燃料比的大幅度上升，取得了明显的综合经济效益。

1、降低烧结成本

1.1、提高国内矿比例，实现经济配料。在矿石采购方面省内矿有着价格低、运输费用低的优势，但同时也存在着品位低，量少，成分波动大、有害杂质高的不利因素。通过加强市场监控，踩准市场价格，准确把脉市场行情，摸清性价比差异，适当放宽有害元数管控，扩大省内矿石配比，将高品位进口矿与低品位省内矿配合，在保证烧结矿品位提高的前提下，国内矿配比得到提高，2015年国内矿配比达21.14%，较2014年11.08%提高10.06%，配矿成本由461.13元/t,降至445.93元/t。烧结品位由2014年52.8 9%提高至54.41%，大大降低了烧结配料成本。

1.2、降低铝镁比，降低白云石配比。高炉渣中维持相对偏高的（MgO），有利于改善炉渣流动性和稳定性，因增加白云石配比造成成本上升，渣量上升，热量消耗增加，控制渣中氧化镁有利于降低成本，国内外炉渣中（MgO）/（Al2O3）比例均较我们控制低，结合国内外炉渣中（MgO）/（Al2O3）水平，在炉渣降低（Al2O3）的同时，适当降低（MgO）/（Al2O3）比。高炉炉渣当高炉炉渣（MgO）/（Al2O3）小于0.55时，上调白云石配比。当高炉炉渣（MgO）/（Al2O3）大于0.65时，下调白云石配比。通过采取上述措施，高炉渣中（MgO）/（Al2O3）比由2014年的0.65下降至0.60，烧结矿熔剂中白云石比例由37.18%下降至13.47%。白云石使用明显减少，年创效1148万元。

1.3、优化烧结工艺，降低烧结燃料消耗。加大了对燃料、矿石、熔剂粒度的管控，提升矿石、熔剂、燃料粒度合格率；认真治理烧结机漏风，降低漏风率；严格控制燃料灰分，烧结燃料灰份由21%水平降低至17%水平；控制生石灰活性度；适量配加精矿粉、磁选粉、氧化铁皮，少量配加菱铁矿和褐铁矿，促进燃料消耗的降低，同时坚持厚料层烧结，烧结料层厚度大和使用铺底料技术，严格控制工艺参数等措施，通过采取上述措施，烧结燃料消耗明显降低，烧结燃料消耗由2014年的71.72公斤/吨降至2015年的57.80公斤/吨。

2、着力降低高炉燃料比

2.1、加强高炉原燃料管理。针对水钢焦炭资源不足外购焦使用比例大，烧结产能受环保脱硫能力限制，产能不足的情况，水钢主要采取以下措施，①使用部分普球替代块矿，提高综合品位，保证熟料率≥80%，改善炉料冶金性能，满足高炉生产对熟料率的要求。②优质焦炭优先供应大高炉原则。干熄焦供2500m³高炉，干熄焦不足，湿熄焦补充。湿熄焦供1350m³高炉，湿熄焦不足，外购焦补充。③加强原燃料的生产使用管理，制定焦种变更管理办法，原燃料使用管理办法，确保质量可控，同时加强入槽前的称量、筛分管理，严控粉末入炉，通过采取上述措施，入炉粉末控制在＜5%，同时保持一定的熟料率，保证了高炉保持一定透气性，为高炉降焦工作打下了坚实的基础。高炉原燃料情况见表1、表2

表1   高炉原料结构及粒度情况

表2   高炉炉焦炭情况

2.2、优化高炉气流分布，改善高炉煤气利用。气流的合理分布实质就是要保持炉缸温度充沛，炉缸工作全面活跃。保持边缘和中心两道煤气利用，在顺行的基础上，适当抑制边缘气流，改善煤气利用。在保证高炉活跃的手段上，风量是最关键因素，保持一定的鼓风动能是炉缸活跃的前提。因此在生产上炼铁厂强调高炉必须保证一定风量要求1350m³高炉风量控制目标3900±100m³/min，2500m³高炉风量控制目标4900±100m³/min，实现高炉保持一定的鼓风动能活跃高炉炉缸。在2015年我厂由于限产，将2500m³高炉风口面积由0.3589m²下调至0.3511m²，保证了高炉炉缸活跃鼓风动能维持112kj/s。上部制度主要通过调整矿批、布料倾角调整，改善高炉煤气利用，当压量关系偏紧，适当缩小矿批，退负荷，关系仍难改善，进一步收小矿焦角，改善透气性，反之则加重焦炭负荷，扩大矿批，降低燃料比。

2.3、强化冶炼，进一步降低成本。高炉保持高强度冶炼，高炉冶炼强度由2014年1.250t/m³.d提高至1.270t/m³.d，同时坚持低硅冶炼，高炉正常生产时铁水硅控制在0.25-0.35%；保持高炉高风温操作，高炉平均风温达1200℃；保持富氧喷煤，煤比控制160kg/t水平，主要通过煤气除尘灰评判喷吹效果，要求除尘灰含碳≤30%为控制目标。超过目标，则适当降低喷煤比。

通过上述措施，高炉煤气利用由44.2%上升至45.5%，高炉燃料比由2015年551kg/t降至544kg/t。年创效达1561万元。

3、优化炉料结构，降低矿石入炉成本

    水钢炼铁厂265m²烧结机脱硫工艺为半干法脱硫，该工艺由于不成熟，脱硫能力低，为保证烟气排放合格，烧结被迫长期降低负压，控烧结产能生产，造成高炉烧结率低，被迫采取使用部分球团保证高炉对熟炉料的需要，但普球价格高，块矿价格低，普球较块矿价格高110元，增加普球对降低成本不利。我们在保证高顺行前提下，争取控制相对较低的熟料率，控制入炉成本，块矿比例由2014年的12.5提高至15.8%。降低配矿成本约1.72元/吨铁.优化炉料结构年降低成本588万元。

4、加大技改技措投入，进一步降低生铁成本

4.1、回收利用焦化除尘灰。水钢干熄焦系统为干法熄焦，年产能100万吨，焦炭在运输过程中产生大量粉尘，通过除尘系统回收粉尘约1.5万吨，通过分析，除尘灰含炭＞80%，可作燃料和保温剂，我公司与重庆大学合作，开展喷吹煤配加除尘灰研究，得出在喷吹煤中配加5-8%除尘灰，有利于改善煤粉燃烧。同时我厂投资除尘灰打包系统，将除尘灰用替代炭化稻壳于铁水罐保温，全年使用除尘灰1.53万吨，创效达1234.4万元。

4.2、改进皮带系统结头的结构形式，降低批带故障率。由金属扣改为硫化胶结接头，皮带使用寿命大大提高。炼铁全厂皮带金属扣接接头占90%，皮带运行故障率高，为了降低皮带运行故障率，厂部成立皮带硫化接头攻关组，利用检修时间有计划的对全厂皮带接头进行硫化攻关，大大降低皮带开裂故障率，运行效率明显提高。

4.3、对烧结机振动筛进行改造。用棒条震动筛替换椭圆振动筛，筛分故障率明显降低，降低电耗，及油脂消耗，提高筛分效率。年节约成本约200万元。

4.4、增设四高炉喷煤管加热项目。对喷煤管道增设套管，将热风炉烟气引入套管，加热喷煤管道，实现加热喷吹煤粉。粉温度上升30-40℃（根据相关研究，煤粉温度上升50℃，可提高燃烧率2%），可降低四高炉焦比2kg/t,年创效476万元。

4.5、对炼铁皮带系统进行改造，实现二烧烧结矿供给四高炉使用，工艺得到优化。实现一烧、二烧料均可以供给三、四高炉。

4.6、对265m²烧结机燃烧器优化改造，将高炉煤气改为焦炉煤气。由于六盘水市对焦炉煤气需求减少，公司焦炉煤气富余，用于发电的高炉煤气不足，将两台265m²烧结机点火煤气改为焦炉煤气，完善了资源配置。通过改造，提高了烧结机点火温度及烧结强度，吨烧结矿可节约高炉煤气约60m³。

5、精细管理降成本

5.1、加强生产组织管理，减少资源浪费。加强厂内物流运输管理，提高燃料直付率，2015年达83.99%，降低二次倒运费用，细化厂内物流运输管理，降低运输费用，实现全年物流费用降低714.27万元。通过制定《直付外购焦质量管理办法》、《炼铁厂进厂原燃料验收管理规定》加强进厂焦炭的接收管理，通过实施，厂粉焦比明显下降，由2014年34 kg/t降至2015年23kg/t。全年创效3898万元。

5.2、积极开展合理化建议活动。全面持续开展《群众性创新创效》活动。全心全意依靠职工破难题、解难事。加强班组建设，激活班组细胞，通过开展小改小革、“金点子”等活动，通过开展合理化建议活动取得了较好的经济效益，创效达1695万元。

5.3、全面开展修旧利费工作。开展修旧利废工作，实行正激励方式，一方面给予适当奖励，一方面团队竞赛给予加分，极大程度上鼓励职工，增加了职工的收入，发挥职工的主动创造性和积极性，提升职工的技能；同时修旧利废节约了大量的备件采购费用，满足了现场设备稳定运行要求，如电焊机，各种阀，皮带轮，车轮组、油缸、渣铁摆、台车等。年创效达3300万元

6、结语

    水钢通过开展创新降成本以来，通过优化烧结配料、降低燃料消耗，改善高炉煤气利用，优化生产工艺等措施，大幅度降低了生产成本，取得了明显的经济效益和社会效益，全年创效达2亿，为水钢减亏发挥了积极的作用。下一步通过不断摸索、实践、总结，对现开展的降本措施进月报细化，形成良好的生产、技术、经营体系，实现经济效益最大化，是下一步的中心工作。