1、第1期总第179期 2 0 0 9年2月 冶 金丛 刊 METALLURGICAL COLLECTIONS Sum179 No1 February 2 0 0 9 龙钢1#高炉节能降耗措施分析 李法兴 丁冠征 魏光平 张 颖。 张小龙 (1莱芜钢铁集团股份有限公司，山东莱芜271104；2山东省冶金设计院，山东济南250014；3龙门钢铁 集团公司，陕西韩城715405) 摘要鉴于龙钢1 高炉与国内同类型先进高炉相比能耗较高的现状，结合龙钢实际，分析了当前可采取的节能 降耗措施(提高精料水平、提高喷煤比、探索合理的操作参数等)及采取相关措施后的节能效果。 关键词高炉；节能降耗；分析 中图分类号
2、：TF54 文献标识码：A 文章编号：16713818(2009)O10007一O3 ANAI，YSIS OF ENERGY SAV G E A SURES oF NO1 BF LoNGGANG Li Faxing Din Guanzhen Wei Guangping Zhang Ying3 Zhang Xiaolong (1Laiwu Iron and Steel Group Co Ltd，Laiwu 271104，Shandong；2Shandong Province Metallurgical Design In stitute CoLtd。Jinan 2500 14，Shangdong
3、；3Longmen Iron&Steel Group，Hancheng 7 1 5405，Shanxi) Abstract The energy consumption of No1 Blast Furnace in Longgang was higher than that of the do mestic same type advanced BFIt analyzed the current energy saving measures，such as improving the level of beneficiated burden material，improving the ra
4、tio of gunning coal，exploring the rational operation parameters，and SO onIt also analyzed the energy saving effect by adopting the corresponding measures Key words blast furnace；saving energy and reducing consumption；analysis 1 前言 目前我国列入统计的高炉中，3001 000m 中 型高炉数量和产能均占所统计高炉总数量和总产能 的50左右。这些高炉主要分布在我国的中小型
5、 钢铁企业，能耗水平较高，因此搞好中型高炉的节能 降耗工作，将显著降低炼铁工序能耗，有力地保证钢 铁工业节能降耗目标的实现意义重大。 2龙钢1 高炉能耗现状分析 龙钢1 450m高炉于2002年底建成投产，由 于受原燃料、设备等因素的影响，高炉生产一直处于 波动状态。2005年以来，该高炉依据“高产、优质、 低耗、长寿、安全”的指导思想，确立了以精料为中 心的工作方针，高炉的各项经济指标和能耗指标均 取得了一定的进步，但与国内同类型高炉相比仍有 不小差距。该高炉能耗指标与国内同类型高炉能耗 指标的对比见表1。 表1龙钢1 高炉与国内同类型高炉(2006年)能耗指标及控制参数比较 作者简介：李法
6、兴(1978一)，男，研究生，2007年毕业于西安建筑科技大学冶金工程主要从事钢铁冶炼及工艺研究工作 冶金丛刊 总第179期 从表1可以看出，1 高炉与能耗有直接关系的 控制参数是：风温、炉顶压力、生铁硅含量、煤气中 CO 含量、吨铁渣量等指标与国内同类型先进高炉 相比存在一定差距，风温低50，炉顶压力低 30kPa，生铁硅含量高02，煤气中CO 含量低 3，吨铁渣量高100kgt左右，其高炉能耗(综合焦 比)高出50kgt左右。 3节能降耗措施分析 31提高精料水平 高炉生产要想达到高产、节能，必须要有优质的 原燃料为基础。高炉操作的目的无外乎是保证煤气 流的稳定性，首先是降低渣量，提高下部
7、透气性，其 次是提高原燃料的强度、降低含粉率。提高料柱的 透气性，保证软熔带的稳定，维持合理操作炉型。 龙钢1 高炉目前精料水平不高，直接体现为高 炉吨铁渣量大(445kgt)，比国内同类型先进高炉平 均水平(334kgt)，高出109kgt左右，导致热能损 失严重，炉渣损失的热量占到热支出项的15左 右，严重影响高炉能耗的降低。因此，要提高1 高 炉的精料水平，主要可采取以下措施。 311提高综合人炉品位 1 高炉目前入炉矿综合品位为55，比国内同 类型先进高炉入炉矿品位低3左右，将该高炉入 炉矿综合品位提高到58左右，达到国内同类型先 进高炉平均水平，可降低渣量，将减少热量损失，可 有效地
8、降低综合焦比。 312提高人炉原、燃料质量 由于龙钢炼铁所需的块矿、20的球团矿和 70的焦碳都需要外购，因此必须严格控制外购标 准，以防止造成人炉原、燃料成分波动大，导致炉况 波动，焦比升高。对于龙钢自产人炉原、燃料，在稳 定其化学成分的基础上，烧结应优化配矿和生产工 艺，探索应用低硅烧结技术，适当提高烧结矿碱度， 降低SiO 、FeO及碱金属(K O+Na O)含量，以便提 高其综合冶金性能。球团改进的重点仍应放在提高 球团矿的含铁品位和降低其FeO和SiO，含量上，以 利于球团矿还原性的改善及综合冶金性能的提高。 龙钢自产焦炭灰分含量高，机械强度低，热态性能不 好(CRI高、CSR低)，
9、尤其反应后强度指标(CSR) 低。应通过对配煤和炼焦工艺的控制和改进，努力 提高焦炭质量，降低焦炭灰分，提高其机械强度及热 态性能。 313 加强整粒工作，优化入炉原、燃料的粒度组成 通过采取加强筛粉管理，做好清筛工作，保证槽 上、槽下两次筛粉。同时将给料机振幅调小，适当延 长振料时间等措施，尽量筛除50mm的炉料(进行再破碎)，烧结矿粒度 应50ram，块矿要30mm，并控制5一lOmm粒度 组成占总炉料的比例30。不同粒度组成的炉料 要分级人炉。如果混装，炉料会有填充作用，造成高 炉炉料透气性变化，压差升高，不利于高炉生产的稳 定顺行和节能。 314优化炉料结构 稳定的炉料结够是高炉炉况长
10、期稳定顺行保 证，1 高炉根据过去的生产实践、烧结矿和球团矿现 有的生产能力及客观条件的限制，确定综合炉料结 构为，75烧结矿加20球团矿加5块矿。与国 内同类型高炉用综合炉料的冶金性能相比，其软化 开始温度和熔化开始温度低，软化区间宽，最大压差 较大，不利于高炉进一步提高产量和降低能耗。因 此有必要在提高人炉原、燃料质量的基础上，探索新 的炉料结构，以改善人炉料的综合冶金性能促进1 高炉的高产、节能。 32提高喷煤比 高炉喷煤是炼铁节能降耗的主要技术，采用煤 粉替代焦炭，可显著降低焦比，是实现炼铁系统工艺 和技术结构优化的关键之一，具有十分显著的经济 效益和社会效益。龙钢1 高炉喷煤比比国内
11、同类 型高炉低40kgt铁左右，高炉喷煤的经济效益大体 为：吨铁喷吹100kg煤粉，可降低60元成本 ，可见 1 高炉吨铁喷煤量若达到国内同类型高炉水平，可 节约成本24元t铁，对于降低炼铁成本，降低能耗 具有重大意义。 321提高风温 提高风温是炼铁工序中是最有效、最经济的节 能措施，同时，高风温还是富氧大喷煤的必要条件。 龙钢1 高炉风温在1 036左右，比国内同类型先进 高炉低50左右，用RIST操作线做出1 高炉各种 因素变化对高炉降低能耗的影响分析可知，在目前 冶炼条件下，风温提高100可使该高炉降低燃料 比20kgt。可见提高风温可显著降低高炉能耗，将 1 高炉风温提高1100cI
12、=左右，达到与国内同类型先 进高炉相当的水平，可降低燃料比10kgt左右。 322提高富氧率 富氧鼓风有利于提高煤粉燃烧效果，提高理论 燃烧温度，在一定程度上弥补喷煤比提高造成的风 口前理论燃烧温度降低，因此高炉富氧与喷煤的结 合可以取长补短，充分发挥各自的优点，如果高炉鼓 风不富氧，喷煤比提高后，高炉将难以接受。当然， 如果高炉不喷煤，富氧率也不能太高。富氧1可 提高理论燃烧温度35左右 。富氧率提高后，就 能保证煤粉燃烧充分，取得较高的煤焦置换比，也可 大幅度降低焦比。1 高炉目前富氧率在l左右， 通过改善炼铁供氧条件，力争将1。高炉富氧率稳定 在25左右，为提高高炉喷煤比提供有利条件。
13、第1期 李法兴等：龙钢l 高炉节能降耗措施分析 33 进一步探索合理的操作参数 331 优化上、下部调剂，提高煤气利用率 1 高炉在操作制度上采取“发展中心，适当抑制 边缘”的措施，在保证炉况顺行的前提下，通过适当 扩大矿批，同时增加正装比例等措施，改善了上部煤 气流的分布，CO 含量由原来的143提高到的 17左右，煤气利用率达到4043，炉况稳定 性大大提高。目前，在风机能力有限的情况下，应采 取加长风口长度等措施维持较高的鼓风动能和风 速，以利于吹透中心，保持炉况稳定，使煤气流分布 更加合理，提高煤气的利用率，使炉顶煤气中CO 含量进一步提高。 332实现低硅冶炼 生铁含Si量的降低和稳
14、定，是高炉冶炼条件和 技术水平的标志性指标，也是提高产量、减少燃料消 耗、降低生铁成本的重要因素。 该高炉当前的生铁含si量为06左右，与国 内同类型先进高炉生铁含si量04相比，高出0 2个百分点，属中硅铁，今后应进一步采取措施降低 铁水中的含Si量，使其达到04，实现低硅冶炼。 生铁中硅含量的下降将直接降低高炉能耗。根据 RIST操作线对龙钢1。高炉各种因素变化对高炉降 低能耗的分析，在目前的冶炼条件下，铁水中的含si 量每降低01，燃料比降低586kgt铁，实现铁水 降硅的目标，可降低燃料比1172kgt铁。 333进一步提高炉顶压力 较高的顶压能抑制si还原反应和SiO的挥发， 从而抑
15、制si的还原，有利于冶炼低si铁水，同时 提高炉顶压力起到稳定炉况、改善煤气分布状况、提 高煤气利用率、减少炉尘量、降低能耗等作用。2006 年912月龙钢1 高炉的顶压在70kP左右，今后可 通过调整高压调节阀组，在高炉适应的情况下，将使 其顶压稳定在120kP左右，为高炉实现低硅冶炼及 稳定顺产创造条件。 4 节能实践及节能效果分析 41 现阶段所采取的主要节能措施 目前，高炉在人炉原、燃料基本稳定的提前下， 所采取的具体节能措施主要有以下几项： 411提高富氧率，增加喷煤比 通过采取改造富氧管道，优化高炉用氧供应等 措施，将富氧率1提高到目前的23左右，为控 制适当的理论燃烧温度，煤比相
16、应从100kgt，提高 到当前的120kgt左右。 412改进控制参数，提高煤气利用率，降低生铁 硅含量 通过采取延长风口长度，加大鼓风量，使风速从 140ms提高到170ms左右，并适当增加矿石批重等 措施，以发展中心，抑制边缘，提高煤气利用率，使炉顶 煤气中的CO 含量从17提高到目前的18左右。 通过采取在人炉料中配加少量的转炉污泥球(约 占1)，提高炉渣中的MgO含量，使其从7提高到 8，降低了炉渣的熔点，增加炉渣的流动性；tg高炉顶 压力，顶压从70kP提高到100kP左右等措施，使生铁 中的硅含量由测试期的06降至045左右。 42节能效果 龙钢1 高炉2006年9一l2月高炉控制
17、参数及 能耗指标平均值与当前(2007年3月)对比相关数 据见表2 表2龙钢1 高炉控制参数及能耗指标对比 从上表可以看出：现阶段随着该高炉部分控制 参数的改善(富氧率的提高、煤气利用率的提高、炉 顶压力的增大、生铁中硅含量的降低)，高炉喷煤量 增加，产量提高，能耗降低，综合焦比降低21kgt 铁，节能降耗取得了一定效果。 5 结论 本文探讨了龙钢1 高炉的能耗现状，并结合龙 钢实际，制定了在当前情况下1 高炉可行的节能措 施，并对目前的节能效果进行了分析。具体为： (1)提高精料水平。应着力做好提高综合人炉 品位，稳定并提高入炉原、燃料质量，加强整粒工作， 优化人炉原、燃料的粒度组成及综合炉料结构等方 面的工作。 (2)提高喷煤比，主要从提高风温和富氧率两 个方面人手。 (3)探索更合理的操作参数。主要通过优化 上、下部调剂，提高煤气利用率和低硅冶炼等措施来 实现。 (4)目前随着该高炉部分控制参数的改善，综 合焦比降低21kgt铁，节能降耗取得了一定效果。 参 考 文 献 1 张书维孟宪俭等龙钢炼铁厂某高炉生产技术进步2005年钢铁年会论文集，2005：7576 2】 王炜国内外高炉喷煤现状及主要技术措施武汉科技大学学报2000(1)：1114 3 王维兴炼铁节能的主要措施冶金管理，2005(12)：l3一l5
