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摘 要 為實現低成本煉鐵,適應新的市場環境提高企業核心競爭力,沙鋼2500m3高爐通過提升自身煉鐵系統能力,經濟爐料配礦,優化生產工藝操作,節約能源,提高設備管理運行效率,加強成本和環節管理等方面技術與管理措施的優化,取得了實實在在的效果。
關鍵詞 煉鐵 低成本 經濟配礦 優化操作 精細管理
1 前言
沙鋼煉鐵廠二車間有三座2500 m3高爐,1#、2#、3#2500m3高爐分別于2011年3月25日、2012年11月3日、2013年1月20日大修結束投產。 高爐本體設有28個風口、2個鐵口。三座高爐均采用了當今世界上較為先進的無料鐘爐頂、銅冷卻壁、薄壁爐襯、軟水密閉循環、INBA渣處理系統、DAVY錐型煤氣清洗、TRT余壓發電等先進技術。
沙鋼三座2500m3高爐配備燒結880萬噸,焦炭340萬噸,年產鐵水700萬噸。鐵前系統配備情況見表1
沙鋼2500m3高爐在公司大力推行“鐵前一體化降本考核”的大背景下,全方位實施一系列降本增效舉措,取得了實實在在的效果。2017年,沙鋼2500m3高爐累計完成鐵產量694.62萬噸,燃料比、焦比等主要技術經濟指標整體受控,生鐵成本逐月下降,全年實現煉鐵工序利潤 7.52億元。
2 低成本煉鐵的主要措施
(1)提升自身煉鐵系統能力,夯實降成本基石
牢固樹立高爐長周期穩定順行就是最大效益的主導思路,強調生產服從爐況,以爐況穩定來帶動生產水平提升、來推動系統降本工作有序開展。
一是制定出科學嚴謹的高爐爐況穩順標準,穩定控制各項高爐操作參數。積極應對外界變化和各種不利影響,及時調整裝料制度,穩定煤氣分布,精準操作,做好勤觀察、勤分析、勤調劑,主動適應,提高高爐生產穩定運行。
二是每日召開爐況分析會對爐況進行重點分析,將消化原燃料質量波動給高爐帶來的影響作為重點,找出存在問題,及時根據原燃料質量變化情況,提高爐況順穩的管控水平和抗外界干擾能力。
三是依托公司力量,抓好以煉鐵生產為中心的各工序生產過程控制,減少上下工序故障對高爐穩定爐況的影響。如碰到煉鋼、焦爐、燒結機等外圍突發性故障時,認真研判高爐爐況走勢,及時、恰當、準確的抓好高爐“攻、守、退”操作制度調劑。通過良好、合理的操作制度來彌補、來適應外圍影響,減少或杜絕爐況波動。
2017年以來,沙鋼三座2500m3高爐通過加強操作管理與生產過程管理,抓好核心技術指標的不斷優化、提高,實現爐況長周期穩定順行,過程中無中等及以上的爐況波動,無崩、滑料及懸料等惡性事故,利用系數長期維持在2.5t/(d?m3)以上,燃料比長期受控在520kg/t以下,為降低生鐵成本做出了突出貢獻。
(2)優化爐料結構,降低原料成本
煉鐵原料占生產成本的70%左右。為此,沙鋼2500m3高爐將降低原料成本作為主要攻關任務,從優化燒結混勻配比和優化高爐用料結構兩方面同時開展攻關,有效壓降了原料成本。
一是優化燒結配料。在保證燒結礦質量、確保高爐生產需求的基礎上,深挖燒結混勻配比方案的優化潛力,提高冶金廢物料和低價、低品原料配比,降低高價原料配吃比例,如:價格較低的澳系粉配比由48%提升到54%,價格較高的巴卡由20%降至14%,同時配吃性價比相對較高的巴西混合粉BRBF(8月份7%→9月份12.7%→10月份15.5%),精打細算將降低燒結配料成本。2017年沙鋼2500m3高爐累計使用巴西混合粉BRBF59.65萬噸,累計創效4471萬元。
二是優化高爐配礦。配礦過程中,以市場最新價格為導向,會同總工辦、鋼研院,建立了配礦成分預算程序與鐵礦石性價比測算程序。根據礦石冶煉性價比測算,燒結礦相對球團礦或塊礦對于降低高爐鐵水成本更有利,自產球團礦次之,外球團礦最差。在此指導思想下,爐料結構要求燒結礦的比例應在滿足爐況順行的前提下盡可能的高,完全利用燒結產能,同時盡可能的少用高價位的外球團礦,適時入爐少量的澳庫克塊、羅伊山塊替代昂貴的塊礦,嚴控硅石、錳礦等熔劑入爐消耗。2017年沙鋼2500m3高爐累計澳庫克塊6.5萬噸和羅伊山塊4.63萬噸。
備注:8-9月份,8#燒結機大修,燒結礦供應不足,使用廠球代替。
(3)優化工藝參數,降低燃料消耗
一是推動“三高”操作來強化冶煉。“三高”是指高頂壓、高風溫、高富氧,“三高”操作沙鋼2500m3高爐實現高產低耗的基礎,是現實高爐強化冶煉的有效途徑。2017年以來,沙鋼2500m3高爐充分利用產氧裝備較多優勢,積極用風用氧;實施高爐熱風爐大修技改,提高并穩定風溫使用;定期檢測爐頂系統設備運行能力,長期保持較高頂壓力操作。通過“三高”的實施,為高爐提高產量、降低燃料比創造有利的生產條件。
二是嘗試新工藝、新技術,提升煤氣利用率。在確保高爐穩定順行的基礎上,采取加重邊緣的裝料制度,采用焦炭平鋪和礦石向邊緣外移的布料矩陣,進一步優化操作調劑,成功解決了高爐在高利用系數生產條件下的透氣性難題,使高爐煤氣利用率長期控制在45%以上,為高爐降低燃料比提供有效的技術保障。
三是堅持長期穩妥護爐穩產原則。在抓好高爐穩產順行調控的同時,密切關注好各高爐爐缸溫度、水溫差等有關參數動態變化,并據此合理制定階段產量目標,適時抓好冷卻水壓值、鐵水鈦負荷、冶煉強度等綜合調劑,妥善處理好護爐安全與穩產高產的相互關系,使高爐爐體運行處于嚴格受控狀態,確保高爐生產安全。
(4)節約能源介質消耗,提高TRT發電量
一是提高煤氣收回單耗。一方面是加強高爐爐內工藝操作,積極使用風量,加強爐外出鐵,保證高爐穩定順行,從而贏得高風量,高產量,高煤氣發生量;另一方面是加強熱風爐燃燒空燃比控制,以及提高熱風爐換熱器的工作效率,保證熱風爐冷風、煤氣的充分預熱,減少熱風爐燒爐煤氣消耗。此外還加強與公司煤氣防護站溝通聯系,提高調度精準度,減少煤氣放散率。2017年沙鋼2500m3高爐煤氣回收單耗1178m3/t,較去年實績提高了42 m3/t,累計創效2625萬元。
二是減少氮氣消耗。對高爐氮氣消耗點逐一排查,制定出節約方案,在保證爐頂設備正常運轉的前提下將二均氮氣閥關小至原來的1/3耗量,氣密箱冷卻氮氣將壓差有原來的100-150kpa,降低到30-50kpa。同時對爐前噴煤氮氣、TRT軸封氮氣、開口機冷卻氮氣、布袋除塵脈沖氮氣、INBA轉鼓吹掃氮氣等用氣點逐一進行調整,不斷壓降氮氣消耗。2017年沙鋼2500m3高爐氮氣消耗67.7m3/t,較去年實績下降9.2 m3/t,累計創效898萬元。
三是提高TRT發電量。一方面是加強設備生命周期管理工作,制定出合理的定修計劃,通過抓定修的執行來減少設備的故障發生頻次和概率,降低高爐休風率。另一方面是合理控制TRT 機組發電三大工藝要素,即爐頂壓力、煤氣流量、入口溫度,深挖TRT 機組發電潛能,努力提高發電總量。2017年沙鋼2500m3高爐噸鐵發電量34.6kwh/t,高于公司考核目標0.6 kwh/t,累計創效291萬元。
(5)強化管理,降低生產內損
以壓降負面清單內損為管理主線,抓細管理執行,抓實標準化作業,通過標準化作業、精細化點檢和清潔化生產,提高全員高爐設備管理標準,降低人為工作差錯造成的減慢風或休風等隱性成本內損發生。
2017年以來,沙鋼2500m3高爐深入排查列出了鐵產量、燃料比、煤氣回收單耗、氧氣消耗、設備檢修費用等8個負面清單項目,形成分廠級長效攻關管理機制。2017年沙鋼2500m3高爐負面清單壓損失總額壓降到了377.1萬元/月,較去年對標基準(以以2016年1-10月平均損失金額作為降損對標基準)減少了150萬元/月,累計降損總額達1798萬元。
3 結語
(1)維持高爐長周期穩定順行是降低成本的重要基石,選擇適合于高爐自身的工藝設備管理制度,定位合理的經濟技術指標,是降本的關鍵。
(2)從全局出發,樹立“鐵前系統一盤棋”的降本思維,統籌協調鐵、燒、焦一體化聯動運行,將鐵前全系統經濟效益最優擺在更加突出的位置,由過去的追求單一指標向整體效益最大化轉變,進一步降低煉鐵各工序能耗,進而降低生鐵成本。
(責任編輯:zgltw)