高波

摘 要：本文對新鋼公司2500m3高爐節(jié)能降耗的經(jīng)驗及取得的成就進行了總結(jié)。通過緊緊抓住降低燃料比和加強余能余熱回收、充分利用二次能源這兩個中心環(huán)節(jié)，采取原燃料管理，開展技術(shù)創(chuàng)新，取消中心加焦，降低消耗、低硅冶煉、采用高風(fēng)溫、開展降低氮氣消耗攻關(guān)，將降低噴煤氮氣消耗作為節(jié)氣降耗的突破口、降低沖渣水消耗等措施，同時加強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

中圖分類號：TF538 文獻標識碼：A 文章編號：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，對環(huán)境污染也更大。據(jù)統(tǒng)計，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)展趨勢工序能耗是指鋼鐵生產(chǎn)過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，是衡量整個工序能耗高低的重要指標[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、無煙煤、煙煤；能源消耗包括：高爐煤氣、氧氣、水、蒸汽、氮氣等；資源回收包括高爐煤氣回收和TRT發(fā)電等。近年來，2500m3高爐通過采取一系列措施，煉鐵工序能耗保持降低，具體工序能耗指標見表 1。

1 降低煉鐵工序能耗的主要措施

煉鐵工序能耗中，支出項主要是焦炭和煤粉，回收項主要是高爐煤氣和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余能余熱回收、充分利用二次能源這兩個中心環(huán)節(jié)。

1.1 降低消耗

1.1.1 開展技術(shù)創(chuàng)新，取消中心加焦，降低消耗

近年來，鋼鐵行業(yè)在“循環(huán)經(jīng)濟、低碳經(jīng)濟、清潔生產(chǎn)和綠色鋼鐵”等主題的倡導(dǎo)下，節(jié)能減排工作越來越受到重視，對高爐煉鐵而言，取消中心加焦的低燃料比冶煉制度，是實施“三低”經(jīng)濟煉鐵的重要突破口。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，通過制定詳細合理的爐況調(diào)整方針和操作方案，充分發(fā)揮技術(shù)和設(shè)備優(yōu)勢，成功取消了中心加焦冶煉，取得了理想的技術(shù)指標和經(jīng)濟效益。

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，經(jīng)總結(jié)摸索，對上部布料矩陣做了進一步優(yōu)化，主要采取“以中心氣流為主，同時兼顧邊緣氣流發(fā)展”的操作思路，逐步取消中心加焦。布料矩陣由原來的調(diào)整為，逐步實現(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，十字測溫中心點溫度從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，通過摻燒轉(zhuǎn)爐煤氣，2015年風(fēng)溫1221℃，達到國內(nèi)先進水平，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 降低氮氣消耗

開展降低氮氣消耗攻關(guān)，將降低噴煤氮氣消耗作為節(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高爐噴吹原煤種類多、質(zhì)量雜，高爐噴煤堵槍現(xiàn)象時有發(fā)生，反吹不及時，就會出現(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，對噴煤系統(tǒng)進行技術(shù)改造，將三次補氣閥移到分配器位置，以便于第一時間在分配器位置對其進行補氣，杜絕回火事故。經(jīng)過現(xiàn)場勘查、技術(shù)討論后確認分配器現(xiàn)場的反吹閥也能起到這個作用。當(dāng)噴吹壓力與爐內(nèi)壓力之差低于0.025MPa時，自動開啟現(xiàn)場反吹閥，同時迅速開啟切斷閥及三次補氣閥進行補壓，當(dāng)壓力恢復(fù)后迅速關(guān)閉。經(jīng)過1個月的實驗，從最初開啟4個反吹閥對其進行補氣保壓，到現(xiàn)在穩(wěn)定在每次開啟2個反吹閥，實現(xiàn)了二次補氣氮氣流量從原來2600m3/h降為目前的900m3/h。

（2）濃相輸送技術(shù)攻關(guān)。通過提高噴煤固氣比降低氮氣消耗。

新鋼2500m3高爐噴煤量40t/h左右，噴吹氮氣使用量在2250m3/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m3左右。為此，對噴吹系統(tǒng)進行了一系列技術(shù)改造，如在噴吹分配器上安裝自動反吹裝置，改善了噴煤反吹的滯后性。通過改造，噴煤固氣比從15.4kg/m3上升到28.6kg/m3，氮氣使用量由2250m3/h降低到1050m3/h，全年降低氮氣消耗2064萬m3左右，降低生產(chǎn)成本約247萬元/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)場實際，將沖渣孔板的孔徑改小，在保證水壓的前提下，將兩臺高壓沖渣泵改為1臺，減少沖水流量，降低流速。改造后每月還節(jié)水20余萬m3、節(jié)電30萬kWh。

1.3 加強余熱回收

加強余熱回收，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，對損壞的換熱器進行更換，目前預(yù)熱后溫度達到165℃，當(dāng)廢氣溫度高時，最高可達170℃以上，節(jié)能效果明顯。

2 結(jié)語

通過降低燃料比、加強余熱余能回收、節(jié)能技術(shù)改造以及強化節(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

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

[2] 敖愛國，居勤章.寶鋼高爐節(jié)能降耗生產(chǎn)實踐[J].煉鐵， 2005（4）：21-23.endprint