高炉炼铁如何降低燃料比实现低成本冶炼的研究.pdf

117 科学视界/2023年8月(上)技术创新与应用研究最近几年，各大钢铁企业的运营形势竞争较为激烈。为了提高钢铁的盈利能力，钢铁企业降低燃料成本，降低其他辅助费用，提高技术。通过对比本公司高炉炼铁及其他钢铁企业高炉炼铁成本消耗，总结出应从高炉细化操作、进一步提高煤比、稳定和提高煤气利用率、降低生铁含硅、减少休风率、控制风口前理论燃烧温度、优化出铁组织等方面协同作战。一、贯彻精料方针第一，高炉入炉原燃料质量及成分要稳定。高炉入炉原燃料主要有：烧结矿、球团矿、焦炭、煤粉等。入炉矿含铁越高越好。高炉入炉品位提升 1%，综合燃料消耗下降 1 1.5%。第二，高炉炼铁原燃料主要有：烧结矿、球团矿、焦炭、煤粉、外矿入炉。我厂要求原燃料粒级组成要均匀，冶金性达标，还原性能较好，原燃料减少有害杂质等。二、焦炭方面焦炭种类多，质量波动大，致使高炉透气性差，煤气利用低。焦炭质量整体提升为高炉整体降低燃料消耗有明显效果。（见表 1）三、进一步提高煤比高风温与高炉富氧喷煤相结合的技术操作。高风温可以弥补因提高喷煤后燃烧温度下降带来的弊端，同时高风温与高炉富氧可以促使煤粉在风口充分燃烧，增加喷吹量，降低焦比。几年来大高炉的渣量已经到 380kg，其他高炉能到 375kg，所以精料水平可以具备喷煤粉达到150 160kg/t。提高煤比要注意提高煤粉的质量如：灰分、挥发份、固定碳成分的稳定性。煤粉发热值达到 7000 大卡以上，能够降低焦比 2kg/t 以上。表 2 焦炭的主要成分%全水分AVS固定碳转鼓强度抗磨强度焦炭反应性反应后强度9.4412.881.160.8485.7583.146.4825.06 64.78表 3 煤粉的主要成分%全水分AVS固定碳空干基收到基15.448.3417.550.3873.1571605889四、稳定和提高煤气利用率第一，只有高炉稳定顺行，保证稳定的煤气流，才可以有效利用煤气。应通过高炉调剂，合理并最大限度提高煤气利用率。（具体数据变化趋势见图 1）图 1 高炉煤气利用率的变化趋势第二，高炉煤气利用率每提高1%，可降低燃料比5%左右，所以高炉都有这方面的潜力。主要是把目标追求高炉炼铁如何降低燃料比实现低成本冶炼的研究王春玲 （河北燕山钢铁集团公司，河北唐山，063000）摘 要 本文针对本公司高炉炼铁燃料消耗成本及其他公司高炉炼铁燃料消耗成本对比总结，进行对本公司高炉炼铁燃料消耗成本进一步优化对比及研究。降低高炉炼铁燃料成本是一项系统工程，要求从高炉细化操作、进一步提高煤比、稳定和提高煤气利用率、降低生铁含硅、减少休风率、控制风口前理论燃烧温度、优化出铁组织等方面协同作战，才能取得明显成效。关键词 高炉；燃料成本；降低生铁含硅中图分类号:TF544 文献标识码:A 文章编号:1002-1221(2023)22-0117-03表 1 焦炭累计成分名称水分%灰分%硫%转鼓强度%抗磨强度%反应性%反应后强度%均值均值合格率%均值合格率%均值合格率%均值合格率%均值均值合格率%第一种焦炭9.8613.4344.650.7583.0483.6792.866.6098.2227.3461.07100.00第二种焦炭5.6212.8954.650.7158.1784.5392.286.9788.6225.7064.9296.49第三种焦炭8.2813.095.520.9575.1984.1361.146.8358.4829.5264.9553.12第四种焦炭2.4312.8112.680.6873.9286.2984.496.5270.7523.5266.8984.00第五种焦炭2.0412.7227.010.849.7888.74100.007.3833.8420.9767.7094.87作者简介：王春玲（1988-），女，东北大学冶金工程专业，现在河北燕山钢铁集团有限公司炼铁厂技术工作。118 科学视界/2023年8月(上)技术创新与应用研究铁水产量为主转到降低燃料比上，却高炉长期稳定顺行。要保持高炉长周期稳定顺行，应在高炉操作上采取上下部调剂手段改善煤气分布，适当抑制边沿气流，疏通中心气流。另外，高炉增加顶压力对提高煤气利用率也是有效的。五、降低生铁含硅第一，高炉操作中，细化炉内酸碱凉热的调剂，在此基础上用风量，保证高炉平均富氧率在 3.0%以上。摸准负荷调剂逐步降低炉温，高炉才能降低燃料比，提高产量。生铁含硅降低 0.1%，高炉燃料比降低 5kg/t 左右。第二，降低炉温的措施有：原燃料的稳定性，优化入炉料结构，做好合理的煤气分布，调整适当的炉渣碱度和二元碱度。（具体数据变化趋势见图 2）图 2 高炉生铁含硅的变化趋势六、减少休风率第一，炼铁是事故发生聚集地，风口破损、操作失误、风机跳车灌渣、炉况失常、设备事故不断。要完全杜绝炼铁的事故是不现实的，即使最先进的高炉也免不了减休风的存在。但是人为操作失误、管理不到位造成的事故频繁发生是可以避免的。第二，高炉休风率高一方面是事故影响，另一方面是设备状况导致定期检修多。可以通过检修计划的合理安排尽可能缩短检修时间必须加强，同时事故的管控，向高炉顺行要效益。(见表4)（具体数据变化趋势见图3）图 3 高炉休风率的变化趋势七、控制风口前理论燃烧温度第一，高炉炼铁风口前的理论燃烧温度偏低会负面影响。通过平时实践总结与理论相结合得出，高炉煤量对应多富氧率炉况最稳，跑料最多，是降低焦比的有效措施。第二，提煤比可以有效降低 SiO2 的入炉，并且用风温配合煤比保持合理的理论燃烧温度，持续保证炉缸有充足的热量，能有效抑制生铁含硅冶炼的还原。八、优化出铁组织保证炉况顺行与强化冶炼优化出铁组织：严抓炉外出铁管理，稳定打泥量，优化出铁组织，延长出铁时间，提高铁口合格率，降低二炮率和断铁口率。必须保证铁口工作正常，防止亏铁。保证炉内料速。高炉通过以上措施不断优化操作可使表 4 休风率%时间1 月2 月3 月4 月5 月6 月7 月8 月9 月10 月11 月12 月2019 年0.700.9217.662.213.995.166.590.481.638.770.280.252020 年0.860.460.772.690.720.950.670.911.650.670.261.44表 5 2020 年高炉主要指标表时间产量 t利用系数 t/m3d入炉矿品位%焦比 kg/t喷煤比 kg/t综合燃料比 kg/t1 月762434.442.8756.46382.49149.77532.262 月715381.022.8856.7385.05149.35534.43 月778034.832.9356.57381.45147.74529.194 月736536.222.8756.78381.71148.23530.555 月778183.522.9356.94385.79144.94535.986 月747322.562.8856.63389.13146.91536.047 月765736.912.8856.63393.23151.95545.188 月771842.662.9156.63392.69150.28542.979 月747916.562.9156.7394.15150.19544.3510 月785368.282.9656.64390.35149.84540.1911 月753347.122.9356.58397.04149.79546.8212 月781889.92.9556.73387.02149.66536.68 119 科学视界/2023年8月(上)技术创新与应用研究在煤矿提升机的使用过程中，其运行的效率和提升机的安全性是各大企业不断发展的关键环节。近年来，随着煤矿开采的总量不断提升，传统的煤矿提升机在安全性与耗能上被发现存在着许多的问题。因此，煤矿提升机当中的变频调速控制系统越来越受到企业的关注。相关企业应通过提升提升机的使用效率，减少企业的经济开支，同时，增加煤矿提升机的安全性，避免在作业时因提升机出现故障而造成意外甚至导致人员死亡的现象。一、提升机控制系统的现状及问题（一）传统交流拖动系统在煤矿生产中、矿井提升机起着非常重要的作用。而提升机的电控装置技术，会直接影响到提升机的整体运行效率与整体的安全性，同时还代表者提升机发展的整体水平。然而就目前我国的形势来看，大部分企业所采用的提升机容量在一千千瓦以下，且是传统的交流异步电机拖动，采用的技术是且电阻调速和转子串调速。在使用这种技术的时候，存在明显的缺点。首先，在调速上的非常差，在调速的过程中需要消耗大量的能量在电阻上，方式较为落后，进而导致控制的精度非常低，而且安全保护和监测系统并不完善，不仅在后期维护时工作量巨大，同时大量的能源损耗直接影响了企业的经济效益。其次，由于异步电动机在进行低速运作时特性曲线比较软，无法在使用的过程中产生有效的制动力矩，进而导致提升机的停车位置难以得到精准的把控。（二）传统交流电控系统在提升机的使用过程中，传统交流电控系统的可靠性非常差，其主要原因是安全保护以及闭锁、检测系统并不完善，绝大多数采用的是单线系统，再加上控制系统相互混联，出现多数共同使用一套线路的情况。虽然在技术的发展过程中，相继为提升机的控制系统增加了深度指示器、自动减速、限速等安全措施和相应的后备保护功能，对提升机的定点监测等进行了双线的安全保护寄宿制，但也只是初步改善了提升机的安全性能。二、提升机控制系统要求及控制方案（一）提升机控制系统要求第一，以四象限运行为主。在提升机控制系统的应变频调速在煤矿提升机控制系统中的应用研究贾博鹏（冀中能源股份有限公司邢台矿，河北邢台，054000）摘 要 煤矿提升机是矿井中煤炭、人员、设备等运输的主要工具，在进行煤矿的开采时具有不可或缺的作用。然而在提升机使用的过程中，离不开变频调速控制系统的应用。所以变频调速控制系统，直接决定了煤矿提升机的工作效率、安全性等。本文将从煤矿提升机的变频调速控制系统的现状和问题入手，进而分析煤矿提升机控制系统的要求、控制的方案以及提升机控制系统外围电路部件的选择，并根据这些要求对控制系统的应用进行相关的研究和探讨。关键词 变频调速；煤矿提升机；控制系统中图分类号:TN06 文献标识码:A 文章编号:1002-1221(2023)22-0119-03主要指标逐步改善，具体指标见表 5。九、结论同时抓好高炉自身和外围辅助工段运行，减少因人为操作，使设备损坏以及因管理不到位而造成的非计划休风。保证各工段从内到外长期稳定、有序的生产，才能最终达到降低高炉燃料比的目的。参考文献：1 徐少兵,杨俊,等.高炉炼铁成本优化的系统性分析和思考 J.宝钢技术,2015,34(03):1-8.2 李会肖,郭先燊,候健,等.高炉低燃料比冶炼实践 J.邯郸技术,2015,34(03):42-44.3 周文涛,胡俊鸽,毛艳丽,等.浦项保持持续竞争战略 J.世界钢铁,2011,(02):65-70.4 朱仁良,王天球,王训富,等.高炉优化操作与低炭生产 J.中国冶金,2013,(01):30-35.5 李维国.中国炼铁技术的发展和当前值得探讨的技术问题 J.宝钢技术,2014,(02):1-17.6 宁波钢铁有限公司.“低成本、高效率”经营策略的管理实践 J.宝钢经济与管理,2014,(05):43-49.7 朱仁良.宝钢大型高炉操作技术与管理 J.炼铁,2014,33(04):1-6.8宋飞远,王拓,梁晓涛,等.高炉增煤降焦实践J.邯钢技术,2014,33(02):29-32.9 李会肖,郭先燊,候健,等.高炉低燃料比冶炼实践 J.邯郸技术,2015,34(03):42-44.10 梁利生,陈永明,等.高炉长寿设计与操作维护实践 J.中国冶金,2013,(06):14-20.11 朱勇军,杨俊,王训富,等.宝钢 4 号高炉余热回收系统节能实践 J.矿冶工程,2011,32(01):65-68.