新鋼公司2500m3高爐降低煉鐵工序能耗生產(chǎn)實(shí)踐

高波

摘 要：本文對(duì)新鋼公司2500m3高爐節(jié)能降耗的經(jīng)驗(yàn)及取得的成就進(jìn)行了總結(jié)。通過(guò)緊緊抓住降低燃料比和加強(qiáng)余能余熱回收、充分利用二次能源這兩個(gè)中心環(huán)節(jié)，采取原燃料管理，開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，取消中心加焦，降低消耗、低硅冶煉、采用高風(fēng)溫、開(kāi)展降低氮?dú)庀墓リP(guān)，將降低噴煤氮?dú)庀淖鳛楣?jié)氣降耗的突破口、降低沖渣水消耗等措施，同時(shí)加強(qiáng)能源的二次回收利用，煉鐵工序能源消耗逐步降低，降低了生鐵成本。

關(guān)鍵詞：節(jié)能降耗 燃料比 工序能耗

中圖分類(lèi)號(hào)：TF538 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）10（c）-0074-02

煉鐵能源消耗是生產(chǎn)總成本可控制的關(guān)鍵部分，且能耗越高，對(duì)環(huán)境污染也更大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，煉鐵系統(tǒng)的能源和資源消耗約占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的70%左右，高爐煉鐵工序能耗占總能耗的48%～58%[1]，因此，降低煉鐵工序能耗是降低生鐵成本的有效措施之一。

高爐煉鐵工序能耗構(gòu)成及發(fā)展趨勢(shì)工序能耗是指鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的某一基本工序中，生產(chǎn)單位產(chǎn)品所消耗的能源總量，是衡量整個(gè)工序能耗高低的重要指標(biāo)[2]。煉鐵工序能耗主要由燃料消耗、能源介質(zhì)消耗及資源回收利用三部分組成。燃料消耗包括：焦炭、焦丁、無(wú)煙煤、煙煤；能源消耗包括：高爐煤氣、氧氣、水、蒸汽、氮?dú)獾?；資源回收包括高爐煤氣回收和TRT發(fā)電等。近年來(lái)，2500m3高爐通過(guò)采取一系列措施，煉鐵工序能耗保持降低，具體工序能耗指標(biāo)見(jiàn)表 1。

1 降低煉鐵工序能耗的主要措施

煉鐵工序能耗中，支出項(xiàng)主要是焦炭和煤粉，回收項(xiàng)主要是高爐煤氣和TRT發(fā)電。因此，在煉鐵節(jié)能和治理污染的源頭上都必須緊緊抓住降低燃料比和加強(qiáng)余能余熱回收、充分利用二次能源這兩個(gè)中心環(huán)節(jié)。

1.1 降低消耗

1.1.1 開(kāi)展技術(shù)創(chuàng)新，取消中心加焦，降低消耗

近年來(lái)，鋼鐵行業(yè)在“循環(huán)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)、清潔生產(chǎn)和綠色鋼鐵”等主題的倡導(dǎo)下，節(jié)能減排工作越來(lái)越受到重視，對(duì)高爐煉鐵而言，取消中心加焦的低燃料比冶煉制度，是實(shí)施“三低”經(jīng)濟(jì)煉鐵的重要突破口。為此，2500m3高爐結(jié)合自身的原、燃料條件，著力穩(wěn)定高爐爐況，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)制定詳細(xì)合理的爐況調(diào)整方針和操作方案，充分發(fā)揮技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢(shì)，成功取消了中心加焦冶煉，取得了理想的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益。

2500m3高爐高徑比為2.208，適當(dāng)“矮胖”，為了獲得合理的煤氣流分布，一直堅(jiān)持“發(fā)展中心主導(dǎo)氣流，邊緣氣流適當(dāng)控制”的基本原則。針對(duì)原燃料條件不斷劣化，渣比上升，渣鐵透氣透液性變差，邊緣氣流呈現(xiàn)不穩(wěn)定特點(diǎn)，經(jīng)總結(jié)摸索，對(duì)上部布料矩陣做了進(jìn)一步優(yōu)化，主要采取“以中心氣流為主，同時(shí)兼顧邊緣氣流發(fā)展”的操作思路，逐步取消中心加焦。布料矩陣由原來(lái)的調(diào)整為，逐步實(shí)現(xiàn)礦焦同角，以兼顧邊緣氣流的發(fā)展，促使兩股氣流相對(duì)穩(wěn)定。在此基礎(chǔ)上，逐步減少中心加焦量，于2014年6月成功取消中心加焦，目前布料矩陣為，十字測(cè)溫中心點(diǎn)溫度從600℃～700℃下降至400℃～500℃，邊緣溫度由70℃～80℃上升至100℃～110℃，料面平臺(tái)由“饅頭型”向“平坦型”發(fā)展，有利于爐缸中心死料柱減小，改善渣鐵透氣透液性，實(shí)現(xiàn)爐況的穩(wěn)定順行和降低了消耗。

1.1.2 采用高風(fēng)溫，降低消耗

鼓風(fēng)帶入爐內(nèi)的熱量是高爐主要熱源之一。在設(shè)備允許的條件下，熱風(fēng)溫度應(yīng)控制在最高水平。9#、10#高爐配備的是頂燃式熱風(fēng)爐，通過(guò)摻燒轉(zhuǎn)爐煤氣，2015年風(fēng)溫1221℃，達(dá)到國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，為降低消耗創(chuàng)造了有利條件。

1.2 減少能源介質(zhì)消耗

1.2.1 降低氮?dú)庀?/p>

開(kāi)展降低氮?dú)庀墓リP(guān)，將降低噴煤氮?dú)庀淖鳛楣?jié)氣降耗的突破口，具體如下。

（1）摸索高爐噴煤降氮量穩(wěn)流技術(shù)。

2500m3高爐噴吹原煤種類(lèi)多、質(zhì)量雜，高爐噴煤堵槍現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，反吹不及時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)爐內(nèi)熱風(fēng)倒灌回火，燒壞噴槍及軟管等事故發(fā)生。由于存在回火事故，對(duì)噴煤系統(tǒng)進(jìn)行技術(shù)改造，將三次補(bǔ)氣閥移到分配器位置，以便于第一時(shí)間在分配器位置對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)氣，杜絕回火事故。經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘查、技術(shù)討論后確認(rèn)分配器現(xiàn)場(chǎng)的反吹閥也能起到這個(gè)作用。當(dāng)噴吹壓力與爐內(nèi)壓力之差低于0.025MPa時(shí)，自動(dòng)開(kāi)啟現(xiàn)場(chǎng)反吹閥，同時(shí)迅速開(kāi)啟切斷閥及三次補(bǔ)氣閥進(jìn)行補(bǔ)壓，當(dāng)壓力恢復(fù)后迅速關(guān)閉。經(jīng)過(guò)1個(gè)月的實(shí)驗(yàn)，從最初開(kāi)啟4個(gè)反吹閥對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)氣保壓，到現(xiàn)在穩(wěn)定在每次開(kāi)啟2個(gè)反吹閥，實(shí)現(xiàn)了二次補(bǔ)氣氮?dú)饬髁繌脑瓉?lái)2600m3/h降為目前的900m3/h。

（2）濃相輸送技術(shù)攻關(guān)。通過(guò)提高噴煤固氣比降低氮?dú)庀摹?/p>

新鋼2500m3高爐噴煤量40t/h左右，噴吹氮?dú)馐褂昧吭?250m3/h，流化風(fēng)量一般使用350m3/h，噴煤固氣比15.4kg/m3，屬于稀相輸送的范疇，月平均耗氣量187萬(wàn)m3左右。為此，對(duì)噴吹系統(tǒng)進(jìn)行了一系列技術(shù)改造，如在噴吹分配器上安裝自動(dòng)反吹裝置，改善了噴煤反吹的滯后性。通過(guò)改造，噴煤固氣比從15.4kg/m3上升到28.6kg/m3，氮?dú)馐褂昧坑?250m3/h降低到1050m3/h，全年降低氮?dú)庀?064萬(wàn)m3左右，降低生產(chǎn)成本約247萬(wàn)元/年。

1.2.2 降低沖渣水消耗

由于沖完渣的水含渣量較多，沖渣水流經(jīng)的地方都積滿了渣垢，導(dǎo)致沖洗濾網(wǎng)的水全用新水。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際，將沖渣孔板的孔徑改小，在保證水壓的前提下，將兩臺(tái)高壓沖渣泵改為1臺(tái)，減少?zèng)_水流量，降低流速。改造后每月還節(jié)水20余萬(wàn)m3、節(jié)電30萬(wàn)kWh。

1.3 加強(qiáng)余熱回收

加強(qiáng)余熱回收，更換損壞的換熱器。

為了提高熱風(fēng)爐的熱效率，提高風(fēng)溫，對(duì)損壞的換熱器進(jìn)行更換，目前預(yù)熱后溫度達(dá)到165℃，當(dāng)廢氣溫度高時(shí)，最高可達(dá)170℃以上，節(jié)能效果明顯。

2 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)降低燃料比、加強(qiáng)余熱余能回收、節(jié)能技術(shù)改造以及強(qiáng)化節(jié)能管理工作，煉鐵工序能源消耗逐步降低，從而降低了生鐵成本。

參考文獻(xiàn)

[1] 項(xiàng)鐘庸，王筱留.高爐設(shè)計(jì)-煉鐵工藝設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2009.

[2] 敖愛(ài)國(guó)，居勤章.寶鋼高爐節(jié)能降耗生產(chǎn)實(shí)踐[J].煉鐵， 2005（4）：21-23.endprint