21世紀以來我國鋼鐵產業高速發展,高爐產能迅速擴張,高爐向大型化發展成為共識,為提升對大型高爐的駕馭能力,對各種生產模式和操作路線持續探索,從學、模仿到自我提升、創新,逐步形成了符合自身獨特性、系統性的高爐操作管理理念。在此結合生產實踐以及作者對大高爐操作的理解,針對近些年在煉鐵業普遍關注、討論較多一些熱點問題,交流一下認識和體會。
關于精料
近些年煉鐵業內對精料和經濟料的爭論問題很多。高爐大型化對原燃料質量要求更高,同時考慮當前原料資源總體劣化合成本競爭壓力,單純強調精料或經濟料都不可取?傮w而言,良好的原料質量是高爐健康運行的重要保障,精料方針應該貫徹,但對精料內涵需要合理的解讀。
制定爐料方針不能孤立看待高爐原料價格和成本,以生鐵成本為指針、高爐綜合效益長期效益大化為目標,制定爐料方針才是目的。對低價格、低品質原料和取舍,需充分評估其對高爐順行、產能、指標、長壽等個方面的長短期影響。
超出市場資源供給以及內部處理能力和原料質量要求沒有可持續性,但應保證和爐容級別相匹配的基本質量,關鍵質量控制要有紅線意識。對裝備多座不同爐容高爐的企業,重點要好內部資源的合理調配,進行差異性分配管理工作。
從某種意義上講原料穩定比質量更重要。穩定性既包括鐵前各道工序原料結構、品種、化學成分、理化指標的長周期穩定,也包括倉位、篩分管理等過程控制環節的穩定。高爐在穩定的原料條件下,才能進行操作制度優化調整,消除某些原料質量缺陷的不良影響,促進高爐生產指標提升。為適應當前的嚴峻環保形勢,實現與城市和諧共融。
精料不能局限在入爐品味、強度等傳統指標,也不必過分追高。高爐指標和成本控制好的時期入爐品味在58%左右,在此并不是指提升入爐品味不好,只是影響高爐生產的因素很多,應該把只要精力放在影響高爐生產的重要環節,分清輕重緩急,在傳統精料質量合理控制基礎上,需要關注爐料熔滴,還原度和冶煉性能的改善和提升。
爐料結構
中國高爐爐料結構基本是以燒結礦占主導地位,很多歐美企業則把球團作為一種主要爐料。近幾年從降能耗、環保減排等角度出發,主張高球團結構冶煉的輿論日益增多。依然認為燒結礦是綜合冶煉性能好的原料,在致力于全燒結系統實現超低排、提升生產效率的同時,大幅度提高球團入爐比例。目前國內普遍以酸性球團為主,要生產適合高爐高球比冶煉需求的球團,從生產模式、工藝路線、資源選擇等方面還需要不斷改進完善。
高爐操作
布料制度選擇是手段,評價其好壞的標準和達到目的的主要是以下幾點:
有助于爐溫的充沛穩定
有利于料尺動態穩定
有利于降低壓差和良好透氣性
有利于獲得較高的煤氣利用率
近兩年因環保政策,高爐生產條件頻繁變化波動,幾座高爐的布料制度出現階段性調整和分化現象,通過長期效果對比,高爐均衡穩定,產能指標好的狀態基本都是在平臺漏斗為核心的布料模式下實現。在具備這兩方面基本元素,仍然是保證高爐生產技術指標提升的優先之選。
關于風氧使用
高富氧是高爐強化的重要手段,建立在合理風量基礎上。在高爐爐腹煤氣量承載能力一定的情況下, 過度強化提產,小風高氧操作容易造成爐缸工況劣化,對高爐長壽也會產生不良影響,通過燃料比的降低實現產量提升相對大幅度富氧更經濟、合理。
關于加鈦護爐
高爐爐役后期加鈦護爐是常用手段。鈦負荷高時期鐵中含鈦達到0.15-.016%,造成渣鐵粘稠,高爐操作難度大。雖然爐缸側壁溫度能夠得到控制,但往往是在高爐產能、指標和爐況穩定性大幅度下降后的被動結果。因此針對加鈦護爐操作逐步進行調整,認識如下:
現在大型高爐爐底很少出現問題,侵蝕嚴重基本都是爐缸側壁。加鈦對爐底的保護效果明顯優于爐缸側壁,鈦負荷過高容易造成爐缸中心活度下降,加劇鐵水環流,爐缸側壁鈦沉積保護力度降低。
兼顧爐缸長壽和高爐順行,爐役中后期加鈦護爐要加適量,適度提升燒結或球團的含鈦精粉替代單獨高鈦爐料,控制鐵中鈦含量峰值在0.10%左右,既能達到長期緩慢鈦沉積護爐效果,高爐爐缸活度也不會過度下降。
主要采取適度控制高爐冶強、調整風口布局、強化冷卻和原燃料質量改善等手段配合,相比爐缸嚴重侵蝕后大幅度加鈦效果更好。
以上對高爐生產相關問題的探討是基于多年以來生產實踐的認識,各鋼鐵企業有自己的經驗和觀點,都有沖突難免。
高爐冶煉的綜合性很強,不能孤立的解讀局部問題,各鋼鐵企業只有充分結合自身的內外部生產條件和特點。各管控環節合理匹配,才能達到穩定、高產、低耗、長壽、環保的終目標。