釩鈦礦冶煉大高爐穩(wěn)定、低耗生產(chǎn)實(shí)踐

煉鐵部釩鈦礦大型高爐是國(guó)內(nèi)外冶煉釩鈦礦容積最大的高爐。其中均采用無(wú)鐘爐頂，皮帶上料方式；冷卻設(shè)備完全采用冷卻壁+薄爐襯形式，爐前采用儲(chǔ)鐵式主溝。煉鐵工作者經(jīng)過(guò)多年來(lái)不斷的摸索實(shí)踐，通過(guò)完善管理機(jī)制，加強(qiáng)原燃料管理，優(yōu)化高爐操作制度，實(shí)現(xiàn)了釩鈦礦大型高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不斷優(yōu)化，積累了豐富的大高爐長(zhǎng)周期穩(wěn)定順行經(jīng)驗(yàn)。其中一座釩鈦礦大型高爐自2013年1月穩(wěn)定至今，穩(wěn)定時(shí)間3年零5個(gè)月，一座釩鈦礦大型高爐自2012年3月穩(wěn)定至今，穩(wěn)定時(shí)間4年零3個(gè)月。

2 加強(qiáng)高爐基礎(chǔ)工作管理

2.1強(qiáng)化原燃料質(zhì)量管理，為指標(biāo)提升奠定物質(zhì)基礎(chǔ)

2.1.1量抽檢力度，建立健全獎(jiǎng)懲機(jī)制。建立了公司專(zhuān)業(yè)檢查、煉鐵部專(zhuān)項(xiàng)稽查和作業(yè)區(qū)涉料崗位檢查相結(jié)合的多層級(jí)質(zhì)量監(jiān)控體系。

2.1.2稽查結(jié)算流程管理。將煉鐵部質(zhì)量稽查處理結(jié)果納入公司結(jié)算系統(tǒng)，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了對(duì)質(zhì)量扣噸系統(tǒng)多點(diǎn)輸入，自動(dòng)判定，強(qiáng)化了互相監(jiān)督，對(duì)存在質(zhì)量問(wèn)題的物料采取單卸單堆、壓車(chē)扣重的方式，減少摻雜使假現(xiàn)象。

2.1.3高爐原燃料數(shù)量及結(jié)構(gòu)。要求：燒結(jié)礦原料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定15天以上，高爐原料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定20天以上，高爐焦炭結(jié)構(gòu)穩(wěn)定1個(gè)月以上，高爐噴吹煤結(jié)構(gòu)穩(wěn)定1個(gè)月以上。

2.2備管理基礎(chǔ)，保證生產(chǎn)設(shè)備低耗高效穩(wěn)定運(yùn)行

2.2.1理基礎(chǔ)工作，注重實(shí)效。重新管理文件，重點(diǎn)對(duì)設(shè)備的點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)、潤(rùn)滑標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了補(bǔ)充完善。全力推進(jìn)TPM工作，開(kāi)展TPM知識(shí)培訓(xùn)。

2.2.2作穩(wěn)步推進(jìn)。通過(guò)實(shí)行點(diǎn)檢信息化及工單制度，加強(qiáng)點(diǎn)檢及維保工作實(shí)效的管理。

2.2.3理工作質(zhì)量不斷提升。對(duì)不合格設(shè)備立即組織整改，堅(jiān)決杜絕設(shè)備帶病作業(yè)，有效保障了特種設(shè)備的安全使用。

3 穩(wěn)定高爐操作

通過(guò)優(yōu)化高爐操作制度，合理匹配各項(xiàng)操作制度。

3.1送風(fēng)制度

在送風(fēng)制度調(diào)整方面，釩鈦礦大型高爐進(jìn)行了擴(kuò)大風(fēng)口面積、提頂壓操作，風(fēng)量提高了200m3/min，頂壓提高了20kPa左右，隨著提高風(fēng)量、頂壓，高爐的抗風(fēng)險(xiǎn)能力大大提高，爐缸活躍程度改善，全爐壓差由2011年至目前降低了25kPa左右。高爐穩(wěn)定順行和抗風(fēng)險(xiǎn)能力得到較大提升，并且持續(xù)刷新歷史最好指標(biāo)。

3.2裝料制度

總體上采用“平臺(tái)+漏斗”的上部裝料制度模式，追求上下部制度的匹配 。

釩鈦礦大型高爐在2012年開(kāi)始實(shí)行“大α角、大角差、大礦批”的布料技術(shù)，增加了礦石環(huán)帶寬度，在爐喉部位形成布料平臺(tái)，同時(shí)加重邊緣負(fù)荷，抑制邊緣煤氣流，并在生產(chǎn)中不斷優(yōu)化布料角度，形成了目前的礦焦錯(cuò)檔位布料，實(shí)現(xiàn)了煤氣流的合理分布，煤氣利用率提高了4％以上。

這種裝料制度的主要特點(diǎn)有：

a.最小礦角礦石落點(diǎn)與爐喉中心的距離達(dá)到爐喉半徑的60％-65％，爐喉中心無(wú)礦石落點(diǎn)的區(qū)域，占爐喉面積的36％-42％，考慮到礦石會(huì)從堆尖向中心滾落，實(shí)際最小礦角礦石落點(diǎn)與爐喉中心的距離達(dá)到爐喉半徑的40％左右，爐喉中心沒(méi)有礦石的區(qū)域可能占爐喉面積的15％-20％。

b.這種布料方式使各角位上的布料環(huán)數(shù)傾向于平均分配，更有利于在爐喉形成布料平臺(tái)，減少了礦石向邊緣和中心滾落，有利于提高布料的穩(wěn)定性。

c.采用“大α角、大角差、大礦批”布料技術(shù)，礦批重由2011年的50噸左右增加了20噸，礦角差由5°增至9°，礦石環(huán)帶寬度由0.88m增加到1m左右，考慮礦石的滾動(dòng)，實(shí)際礦石環(huán)帶寬度由1.95m增加到2.5m左右，礦角與焦角相同，最外環(huán)礦石實(shí)際落點(diǎn)與爐墻的距離由0.4m減少至0.25m左右；邊緣負(fù)荷由1.5以下提高到3.0左右，中心負(fù)荷由1.0以下提高到2.4左右，實(shí)現(xiàn)以中心氣流與邊緣煤氣流相互制衡的控制技術(shù)。

3.3熱制度

堅(jiān)持實(shí)行低硅鈦冶煉，因高爐冶煉釩鈦礦的特殊性，入爐原料中含有大量的二氧化硅，在高爐內(nèi)Si和Ti都是較難還原的元素，其還原都需要消耗大量的熱量，故以鐵水[Si+Ti]作為冶煉釩鈦鐵高爐熱狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)，因此用鐵水中[Si]/[Ti]值判斷高爐爐溫的發(fā)展趨勢(shì)。為確保鐵水質(zhì)量及工藝安全，降低鐵水[Si]必須以保證鐵水物理熱為基礎(chǔ)。通過(guò)對(duì)上下部操作制度的優(yōu)化，使高爐達(dá)到了上穩(wěn)下活的工作狀態(tài)，在鐵水物理熱由2011年至目前提高至了30℃，鐵水[Si+Ti]均值由2011年的0.45％降低至了2016年的0.35％以下，改善了渣鐵的流動(dòng)性，保證了高爐穩(wěn)定順行。

3.4造渣制度

為了降低爐渣中二氧化硅的活度，逐步將爐渣堿度提高了0.03倍，一方面有利于抑制[Si]和[Ti]的還原，降低鐵水[Si+Ti]均值；另一方面可確保鐵水含硫量達(dá)標(biāo)。

另外，釩鈦渣中Al2O3和TiO2含量是決定爐渣性能的主要指標(biāo)，通過(guò)優(yōu)化燒結(jié)礦配料結(jié)構(gòu)，控制鐵水含釩量0.30％以下，控制渣中（Al2O3+TiO2）含量，并在燒結(jié)礦配加部分鎂灰，進(jìn)一步改善爐渣性能，改善渣鐵流動(dòng)性，對(duì)脫硫有利。

3.5冷卻制度

維持合理的操作爐型是高爐穩(wěn)定順行的基本條件。

釩鈦礦大型高爐冷卻設(shè)備采用冷卻壁+薄爐襯形式，其中爐腹、爐腰、爐身下部共四段采用銅冷卻壁。因銅冷卻壁存在熱阻小、工作溫度低和冷卻能力強(qiáng)的特點(diǎn)，高爐在生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)多次銅冷結(jié)厚的現(xiàn)象，為此研發(fā)了中部調(diào)劑裝置，對(duì)銅冷渣皮的厚度進(jìn)行靈活的控制，維持了合理的操作爐型。

引入高爐熱負(fù)荷操作法，利用高爐現(xiàn)有的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，通過(guò)編程計(jì)算出各區(qū)域的熱負(fù)荷，根據(jù)高爐上下部熱負(fù)荷變化，提前預(yù)知上下部煤氣流分布情況，進(jìn)行上下部煤氣流、進(jìn)水水量、進(jìn)水溫度的調(diào)整，實(shí)現(xiàn)合理的煤氣流分布，杜絕燒壞冷卻壁。經(jīng)過(guò)冷卻制度優(yōu)化，爐體熱負(fù)荷由2011年至目前降低了55GJ/h左右，銅冷占比控制在45-55％，為維護(hù)合理的操作爐型和高爐的穩(wěn)定、長(zhǎng)壽創(chuàng)造了良好的條件。

4 管理創(chuàng)新

大高爐冶煉釩鈦礦工藝的特殊性決定了傳統(tǒng)管理理念與制度的變革。不斷更新管理思路，使之順應(yīng)生產(chǎn)的需要，是搞好生產(chǎn)的前提。

1）加強(qiáng)外圍生產(chǎn)組織，加快出鐵節(jié)奏來(lái)適應(yīng)大高爐和釩鈦鐵冶煉的需要，各崗位推行標(biāo)準(zhǔn)化操作，嚴(yán)格按“列車(chē)時(shí)刻運(yùn)行表”組織生產(chǎn)，確保每日出鐵爐次，使無(wú)規(guī)律的大高爐生產(chǎn)組織規(guī)律化、程序化；設(shè)備管理方面加強(qiáng)設(shè)備的點(diǎn)檢，推行區(qū)域定點(diǎn)定修，為高爐穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)創(chuàng)造良好的運(yùn)行環(huán)境。

2）建立數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，成本日核算、指標(biāo)統(tǒng)計(jì)指導(dǎo)生產(chǎn)。加強(qiáng)了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理，本著數(shù)出一源的原則開(kāi)發(fā)完善了煉鐵部電子日志，現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控，動(dòng)力介質(zhì)數(shù)據(jù)采集等，另外從管理入手實(shí)現(xiàn)所有料倉(cāng)實(shí)時(shí)監(jiān)控和管理，通過(guò)短信的方式實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)信息和責(zé)任領(lǐng)導(dǎo)的24小時(shí)聯(lián)控。

3）每日對(duì)高爐指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)生產(chǎn)成本進(jìn)行核算和控制，每周高爐召開(kāi)技術(shù)分析會(huì)，解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，統(tǒng)一操作思想，在每月初對(duì)上月的生產(chǎn)指標(biāo)及生產(chǎn)狀況進(jìn)行對(duì)比分析，并召開(kāi)部級(jí)的技術(shù)例會(huì)，制定下一步的操作思路，明確了操作方向，有效的指導(dǎo)了高爐生產(chǎn)，為高爐的穩(wěn)定生產(chǎn)提供了技術(shù)支持。

4）明確操作思路，以重點(diǎn)課題的形式分階段進(jìn)行指標(biāo)攻關(guān)。建立標(biāo)準(zhǔn)化模型，使全廠高爐和燒結(jié)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一操作，探索出高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定的有力措施，指標(biāo)不斷飛躍新臺(tái)階。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)完善管理機(jī)制，強(qiáng)化原燃料質(zhì)量管理，夯實(shí)設(shè)備管理基礎(chǔ)，強(qiáng)化技術(shù)基礎(chǔ)管理，優(yōu)化高爐各項(xiàng)操作制度，并且不斷更新管理思路，建立標(biāo)準(zhǔn)化模型，使全廠高爐和燒結(jié)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一操作，探索出高爐長(zhǎng)期穩(wěn)定的有力措施，實(shí)現(xiàn)了釩鈦礦大型高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)不斷優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)了大高爐穩(wěn)定、低耗生產(chǎn)。