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水鋼煉鐵廠科技創新降本生產實踐

時間:2020-01-03 07:46來源:首鋼水鋼集團公司煉鐵廠 作者:肖揚武 周成林 點擊:
  • 摘  要 水鋼煉鐵廠科技創新的核心是以低成本組織生產。通過調整資源利用,增加省內礦比例,降低燃料灰分,降低燒結燃料消耗,降低鋁鎂比,減少白云石用量,實現燒結成本下降;高爐系統通過優化爐料結構,改善煤氣分布,堅持低硅冶煉、完善系統工藝等措施,取得明顯經濟效益。

    關鍵詞  高爐 低成本礦石 冶煉


    近年來,鋼鐵行業因供求矛盾突出,鋼鐵行業全面陷入嚴冬,全行業大面積嚴重虧損,生產經營遇到了空前的困難。各鋼企均積極著手優化管理,降本增效,努力尋求生成發展之路。首鋼水鋼煉鐵廠地處貴州西部,鐵礦石資源貧乏,長期依賴進口礦石支撐,運距長,物流成本高,限制水鋼產品的市場競爭能力。為了降低煉鐵成本,提高水鋼產品的市場競爭能力,水鋼煉鐵系統根據區域資源優勢,加大了省內礦使用比例的同時,通過加強成本管理,積極開展合理化建議,技改技措,優化燒結、煉鐵生產技術等一系列科技創新措施,保持高爐爐況總體穩定順行,高爐技術經濟指標相對穩定,避免了高爐燃料比的大幅度上升,取得了明顯的綜合經濟效益。

    1 降低燒結成本

    1.1提高國內礦比例,實現經濟配料

    在礦石采購方面省內礦有著價格低、運輸費用低的優勢,但同時也存在著品位低、量少、成分波動大、有害雜質高的不利因素。通過加強市場監控,踩準市場價格,準確把脈市場行情,摸清性價比差異,適當放寬有害元數管控,擴大省內礦石配比,將高品位進口礦與低品位省內礦配合,在保證燒結礦品位提高的前提下,國內礦配比得到提高,2015年國內礦配比達21.14%,較2014年11.08%提高10.06個百分點,配礦成本由461.13元/t,降至445.93元/t。燒結品位由2014年52.8 9%提高至54.41%,大大降低了燒結配料成本。

    1.2 降低鋁鎂比,降低白云石配比

    高爐渣中維持相對偏高的(MgO),有利于改善爐渣流動性和穩定性,因增加白云石配比造成成本上升,渣量上升,熱量消耗增加,因此控制渣中氧化鎂有利于降低成本。國內外爐渣中(MgO)/(Al2O3)比例均較我們控制低,結合國內外爐渣中(MgO)/(Al2O3)水平,在爐渣降低(Al2O3)的同時,適當降低(MgO)/(Al2O3)比。高爐爐渣當高爐爐渣(MgO)/(Al2O3)小于0.55時,上調白云石配比;當高爐爐渣(MgO)/(Al2O3)大于0.65時,下調白云石配比。通過采取上述措施,高爐渣中(MgO)/(Al2O3)比由2014年的0.65下降至0.60,燒結礦熔劑中白云石比例由37.18%下降至13.47%。白云石使用明顯減少,年創效1148萬元。

    1.3 優化燒結工藝,降低燒結燃料消耗

    加大了對燃料、礦石、熔劑粒度的管控,提升礦石、熔劑、燃料粒度合格率;認真治理燒結機漏風,降低漏風率;嚴格控制燃料灰分,燒結燃料灰份由21%水平降低至17%水平;控制生石灰活性度;適量配加精礦粉、磁選粉、氧化鐵皮,少量配加菱鐵礦和褐鐵礦,促進燃料消耗的降低;同時堅持厚料層燒結,燒結料層厚度大和使用鋪底料技術,嚴格控制工藝參數等措施,通過采取上述措施,燒結燃料消耗明顯降低,燒結燃料消耗由2014年的71.72kg∕t,降至2015年的57.80 kg∕t。

    2  著力降低高爐燃料比

    2.1 加強高爐原燃料管理。

    針對水鋼焦炭資源不足外購焦使用比例大,燒結產能受環保脫硫能力限制,產能不足的情況,水鋼主要采取以下措施:①使用部分普球替代塊礦,提高綜合品位,保證熟料率≥80%,改善爐料冶金性能,滿足高爐生產對熟料率的要求;②優質焦炭優先供應大高爐原則。干熄焦供2500m3高爐,干熄焦不足,濕熄焦補充。濕熄焦供1350m3高爐,濕熄焦不足,外購焦補充;③加強原燃料的生產使用管理,制定焦種變更管理辦法,原燃料使用管理辦法,確保質量可控;同時加強入槽前的稱量、篩分管理,嚴控粉末入爐。通過采取上述措施,入爐粉末控制在<5%,同時保持一定的熟料率,保證了高爐保持一定透氣性,為高爐降焦工作打下了堅實的基礎。高爐原燃料情況見表1、表2

    image.png

    2.2 優化高爐氣流分布,改善高爐煤氣利用

    氣流的合理分布實質就是要保持爐缸溫度充沛,爐缸工作全面活躍。保持邊緣和中心兩道煤氣利用,在順行的基礎上,適當抑制邊緣氣流,改善煤氣利用。在保證高爐活躍的手段上,風量是最關鍵因素,保持一定的鼓風動能是爐缸活躍的前提。因此在生產上煉鐵廠強調高爐必須保證一定風量,要求1350m3高爐風量控制目標3900±100m3/min,2500m3高爐風量控制目標4900±100m3/min,實現高爐保持一定的鼓風動能,活躍高爐爐缸。在2015年我廠由于限產,將2500m3高爐風口面積由0.3589m2下調至0.3511m2,鼓風動能維持112kJ/s,保證了高爐爐缸活躍;上部制度主要通過調整礦批、布料傾角調整,改善高爐煤氣利用,當壓量關系偏緊,適當縮小礦批,退負荷,關系仍難改善,進一步收小礦焦角,改善透氣性;反之則加重焦炭負荷,擴大礦批,降低燃料比。

    2.3 強化冶煉,進一步降低成本

    高爐保持高強度冶煉,高爐冶煉強度由2014年1.250t/m3.d提高至1.270t/m3.d,同時堅持低硅冶煉,高爐正常生產時鐵水硅控制在0.25-0.35%;保持高爐高風溫操作,高爐平均風溫達1200℃;保持富氧噴煤,煤比控制160kg/t水平,主要通過煤氣除塵灰評判噴吹效果,要求除塵灰含碳≤30%為控制目標。超過目標,則適當降低噴煤比。

    通過上述措施,高爐煤氣利用由44.2%上升至45.5%,高爐燃料比由2015年551kg/t降至544kg/t。年創效達1561萬元。

    3 優化爐料結構,降低礦石入爐成本

        水鋼煉鐵廠265m2燒結機脫硫工藝為半干法脫硫,該工藝由于不成熟,脫硫能力低,為保證煙氣排放合格,燒結被迫長期降低負壓,控燒結產能生產,造成高爐燒結率低,被迫采取使用部分球團保證高爐對熟爐料的需要,但普球價格高,塊礦價格低,普球較塊礦價格高110元∕t,因此增加普球對降低成本不利。我們在保證高順行前提下,爭取控制相對較低的熟料率,控制入爐成本,塊礦比例由2014年的12.5%提高至15.8%。降低配礦成本約1.72元/t,優化爐料結構年降低成本588萬元。

    4  加大技改技措投入,進一步降低生鐵成本

    4.1 回收利用焦化除塵灰

    水鋼干熄焦系統為干法熄焦,年產能100萬t,焦炭在運輸過程中產生大量粉塵,通過除塵系統回收粉塵約1.5萬t。通過分析,除塵灰含碳>80%,可作燃料和保溫劑。我公司與重慶大學合作,開展噴吹煤配加除塵灰研究,得出在噴吹煤中配加5-8%除塵灰,有利于改善煤粉燃燒。同時我廠投資除塵灰打包系統,將除塵灰替代炭化稻殼用于鐵水罐保溫,全年使用除塵灰1.53萬t,創效達1234.4萬元。

    4.2 改進皮帶系統接頭的結構形式,降低皮帶故障率

    由金屬扣改為硫化膠結接頭,皮帶使用壽命大大提高。煉鐵全廠皮帶金屬扣接接頭占90%,皮帶運行故障率高,為了降低皮帶運行故障率,廠部成立皮帶硫化接頭攻關組,利用檢修時間有計劃地對全廠皮帶接頭進行硫化攻關,大大降低皮帶開裂故障率,運行效率明顯提高。 

    4.3 對燒結機振動篩進行改造

    用棒條震動篩替換橢圓振動篩,篩分故障率明顯降低,降低電耗,及油脂消耗,提高篩分效率。年節約成本約200萬元。

    4.4 增設四高爐噴煤管加熱項目

    對噴煤管道增設套管,將熱風爐煙氣引入套管,加熱噴煤管道,實現加熱噴吹煤粉。粉溫度上升30-40℃(根據相關研究,煤粉溫度上升50℃,可提高燃燒率2%),可降低四高爐焦比2kg/t,年創效476萬元。

    4.5 對煉鐵皮帶系統進行改造

    對煉鐵皮帶系統進行改造,實現二燒燒結礦供給四高爐使用,工藝得到優化。實現一燒、二燒料均可以供給三、四高爐。

    4.6 265m2燒結機點火由高爐煤氣改為焦爐煤氣

    對265m2燒結機燃燒器優化改造,將高爐煤氣改為焦爐煤氣。由于六盤水市對焦爐煤氣需求減少,公司焦爐煤氣富余,用于發電的高爐煤氣不足,將兩臺265m2燒結機點火煤氣改為焦爐煤氣,完善了資源配置。通過改造,提高了燒結機點火溫度及燒結強度,噸燒結礦可節約高爐煤氣約60m3/t。

    5 精細管理降成本

    5.1 加強生產組織管理,減少資源浪費

    加強廠內物流運輸管理,提高燃料直付率,2015年達83.99%,降低二次倒運費用,細化廠內物流運輸管理,降低運輸費用,實現全年物流費用降低714.27萬元。通過制定《直付外購焦質量管理辦法》、《煉鐵廠進廠原燃料驗收管理規定》,加強進廠焦炭的接收管理。通過實施,廠粉焦比明顯下降,由2014年34 kg/t降至2015年23kg/t。全年創效3898萬元。

    5.2 積極開展合理化建議活動

    全面持續開展《群眾性創新創效》活動。全心全意依靠職工破難題、解難事。加強班組建設,激活班組細胞,通過開展小改小革、“金點子”等合理化建議活動取得了較好的經濟效益,創效達1695萬元。

    5.3 全面開展修舊利廢工作。

    開展修舊利廢工作,實行正激勵方式,一方面給予適當獎勵,一方面團隊競賽給予加分,極大程度上鼓勵職工,增加了職工的收入,發揮了職工的主動創造性和積極性,提升了職工的技能;同時修舊利廢節約了大量的備件采購費用,滿足了現場設備穩定運行要求,如電焊機,各種閥、皮帶輪、車輪組、油缸、渣鐵擺、臺車等。年創效達3300萬元

    6  結語

    水鋼開展科技創新降成本以來,通過優化燒結配料,降低燃料消耗,改善高爐煤氣利用,優化生產工藝等措施,大幅度降低了生產成本,取得了明顯的經濟效益和社會效益,全年創效達2億,為水鋼減虧發揮了積極的作用。通過不斷摸索、實踐、總結,對現開展的降本措施要進一步細化,形成良好的生產、技術、經營體系,實現經濟效益最大化,是下一步的中心工作。


    (責任編輯:zgltw)
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