王繼萍

（首鋼長治鋼鐵有限公司煉鐵廠，山西 長治 046031）

1 高爐生產(chǎn)概述

首鋼長鋼煉鐵廠現(xiàn)有2臺200 m2燒結(jié)機和2座1 080 m3高爐。高爐和燒結(jié)工序噸鐵能耗較高，與行業(yè)先進水平相比差距較大，大量的燃料消耗造成環(huán)境污染和碳排放量增加。2020年1—12月，工序能耗及各能源介質(zhì)消耗指標如表1所示。

表1 2020年1-12月工序能耗及各能源介質(zhì)消耗指標

從表1可以看出，2020年煉鐵廠高爐工序噸鐵能耗430.94 kg標煤，燒結(jié)噸礦能耗57.30 kg標煤，與行業(yè)先進水平相比，差距較大。從各能源介質(zhì)消耗情況看，燃料比高、水耗、電耗、氮氣消耗和焦粉消耗高是造成工序能耗高的原因。

2 降低工序能耗采取的措施

2.1 提高高爐煤氣回收量，減少煤氣放散

2.1.1 利用檢定修時機，補焊煤氣管道，減少泄漏

合理利用高爐檢定修時機，對煤氣管道泄漏處進行補焊處理，做到逢漏必補、逢修必補，以減少煤氣泄漏損耗，增大煤氣外供量。

2.1.2 增設(shè)高爐煤氣計量裝置，為科學統(tǒng)計煤氣量提供有力的數(shù)據(jù)支撐

新增高爐煤氣發(fā)生量、熱風爐自用量流量計4臺，利用8號、9號高爐計劃檢修時機組織完成流量計的安裝、調(diào)試、校驗，并投入使用。主要對8號高爐煤氣外供量、8號高爐熱風爐自用量、9號高爐煤氣發(fā)生量、9號高爐熱風爐自用量進行計量，并協(xié)調(diào)推進4臺高爐煤氣流量計升級為公司二級計量，由計控室負責管控。

2.1.3 實施效果

2021年高爐煤氣噸鐵回收同比增加8.19 m3/t，實現(xiàn)經(jīng)濟效益229.34萬元。

2.2 降低燃料消耗

2.2.1 優(yōu)化高爐操作水平

充分發(fā)揮高爐磚壁一體化薄壁爐襯的爐型優(yōu)勢[1]，采用合理的操作制度，使得中心、邊緣兩道氣流適宜，提高煤氣利用率。

2.2.2 強化原燃料質(zhì)量管控，滿足高爐生產(chǎn)需求

發(fā)揮鐵前一體化的優(yōu)勢，將高爐用料工作前移至選礦，協(xié)調(diào)采購中心采購冶金性能和性價比較高的礦產(chǎn)資源，動態(tài)調(diào)整配料結(jié)構(gòu)，保證燒結(jié)礦質(zhì)量。密切關(guān)注焦炭質(zhì)量，跟蹤焦化配煤結(jié)構(gòu)，及時向公司反饋爐況變化信息，并協(xié)調(diào)穩(wěn)定焦炭質(zhì)量。加強高爐作業(yè)區(qū)入爐原燃料的篩分和管理，提高入爐原燃料的篩分效率，改善高爐透氣性，確保精料入爐。

2.2.3 加強爐前出鐵管理，促進爐況順穩(wěn)

充分利用公司一體化管控平臺，確保高爐及時進罐，杜絕出鐵等罐現(xiàn)象。從鐵口合格率、鐵量差以及出鐵爐次等方面，明確高爐作業(yè)區(qū)爐前工作目標，確保爐前能及時將爐內(nèi)渣鐵出凈，杜絕因出不凈渣鐵產(chǎn)生的高爐憋風等現(xiàn)象。優(yōu)化出鐵開、堵鐵口制度，制定《爐前出鐵列車表》，把出一爐鐵的時間分解到各崗位、各環(huán)節(jié)，嚴格把控時間節(jié)點，完成日出鐵爐次，及時排放爐內(nèi)渣鐵，促進爐況順穩(wěn)。

2.2.4 實施效果

通過降低燃料消耗的各項措施，2021年高爐燃料比同比降低2.39 kg/t，實現(xiàn)經(jīng)濟效益93.49萬元。

2.3 以技術(shù)節(jié)能助推實現(xiàn)電耗降低

2.3.1 推進實施9號高爐循環(huán)水泵房1號、2號、3號中壓泵節(jié)能技術(shù)改造

對9號高爐循環(huán)水泵房1號、2號、3號中壓泵實施節(jié)能技術(shù)改造后，每月電耗同比均有所降低，單臺泵運行電流由62～63 A降至42～45 A，節(jié)電量達到了28%以上。中壓泵2021年8—12月節(jié)電情況見表2。

表2 中壓泵2021年8—12月節(jié)電情況 kWh/t

2.3.2 強化內(nèi)部管控，優(yōu)化生產(chǎn)工藝，助推實現(xiàn)電耗降低

采取磨煤避峰用電措施，將風機啟動時間壓縮在高爐開風前1 h內(nèi)，減少風機空負荷運轉(zhuǎn)時間。保證煤氣含塵量（質(zhì)量濃度）≤5 mg/m3，延長葉片使用壽命，發(fā)揮TRT壓差發(fā)電機組優(yōu)勢，減少外購電量。進行燒結(jié)系統(tǒng)漏風治理，根據(jù)主機料批和燒成需要動態(tài)調(diào)整主抽風量，切實降低燒結(jié)電耗。

2.4 降低氮氣消耗

2.4.1 降低燒結(jié)工序氮氣消耗及其效果

自2020年底燒結(jié)機新建脫硫脫硝項目投產(chǎn)并正常運行后，脫硫氮氣消耗持續(xù)升高，由4.5萬m3/d升至7.6萬m3/d。通過分析原因，有針對性地采取措施：將脫硫塔底吹灰改為間斷性吹灰，同時適當延長吹灰時間間隔，適當延長脫硝換熱器耙式清灰時間間隔。脫硫循環(huán)灰活性度恢復正常后，減少外排灰頻次。

實施上述措施后，脫硫氮氣消耗明顯降低，目前水平為4.4萬m3/d，效果顯著。

2.4.2 降低噴煤氮氣消耗及其效果

控制氮氣噴吹流量≤420 m3/h，安裝箱體氮氣反吹調(diào)節(jié)閥，將反吹氮氣控制壓力由550 kPa降至340 kPa。加強除塵反吹氮氣泄漏治理，根據(jù)箱體壓差進行反吹操作，達到5 kPa時進行反吹，以減少反吹次數(shù)。

實施上述措施后，噴煤氮氣消耗由11.2萬m3/d降至9.1萬m3/d，效果顯著。

2.5 降低燒結(jié)固體燃料消耗及其效果

將料層厚度提高到800 mm，充分利用厚料層蓄熱作用降低燃耗[2]，改善燒結(jié)礦質(zhì)量。優(yōu)化制粒機轉(zhuǎn)速，改善制粒效果，根據(jù)不同給料量調(diào)節(jié)制粒機適宜轉(zhuǎn)速，保持合理填充率，改善制粒效果，確保制粒后混合料+3 mm粒級達到60%以上，為燒結(jié)機厚料層燒結(jié)創(chuàng)造條件。合理使用沖渣熱水提高混料溫度，改善料層透氣，提高燒結(jié)速度，增加燒結(jié)礦產(chǎn)量。

實施上述措施后，燒結(jié)固體燃料消耗由49.29 kg/t降至48.30 kg/t。

2.6 降低新水消耗及其效果

優(yōu)化管線，減少漏損，全年處理漏水點6處。完善計量，提供真實消耗數(shù)據(jù)。2021年1—12月的噸鐵新水消耗較去年降低0.002 t，效果顯著。

3 實施后的效果

2021年長鋼煉鐵廠通過采取強化能源管控、節(jié)能技術(shù)應用、系統(tǒng)優(yōu)化調(diào)整等一系列措施，使燃料、能源資源利用率大幅提高，各主要能源消耗指標均實現(xiàn)了歷史最好水平。其中，噸鐵能耗完成415.17 kgce/t，同比降低15.77 kgce/t；燒結(jié)能耗完成48.08 kgce/t，同比降低9.22 kgce/t；原燃料成本降低93.49萬元，能源動力介質(zhì)實現(xiàn)經(jīng)濟效益973.51萬元，共計效益1 067.01萬元。煉鐵廠2021年1—12月燃料及各能源介質(zhì)消耗指標如表3、表4和下頁表5所示。

表3 煉鐵廠2021年1-12月燃料消耗指標

表4 煉鐵廠2021年1-12月動力介質(zhì)消耗指標

表5 煉鐵廠2021年1—12月實現(xiàn)效益

4 結(jié)論

1）優(yōu)化高爐操作，保證高爐的穩(wěn)定順行，是降低燃料消耗的前提。

2）精細化管控，減少跑冒滴漏，是降低能源系統(tǒng)消耗的基礎(chǔ)。優(yōu)化工藝、應用節(jié)能技術(shù)，是節(jié)能降耗的有效手段。