（来源：中国炼铁网）

赵值璋 吴康杰 刘瑞坤

（德信钢铁有限公司）

摘   要  根据海外生产特点，2021年11月成立公司级铁前攻关组，改变传统观念，统一思路，通过采取一系列攻关措施，高炉经济指标得到大幅度改善。

关键词  本地资源开发  控制质量过剩  优化操作  降本降耗  

1  前言  

印尼德信钢铁积极响应2013年9月习总书记提出的“一带一路”重大倡议，项目总投资11.8亿美元，集焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢、发电等为一体的大型钢铁联合企业，主要产品棒材、线材、板坯及部分钢坯，远销东南亚。

德信钢铁项目配备：三座日产能力600吨的石灰窑，两台230m2带式烧结机，两座65孔5.5m捣固焦炉、两座1780m3高炉，两座120吨转炉，一条年产100万吨棒材和一条年产50万吨线材生产线及相应配套设施。作为“一带一路”先锋企业，印尼德信钢铁正在更大舞台展示着中国企业的高质量发展，贡献着力量。              

两座高炉始建于2018年4月5日，2020年3月28日1#高炉投产，29日出铁，2021年2月3日2#高炉投产，4日出铁，是目前印尼最大的中资炼铁高炉。两座高炉由中冶南方设计并组织施建，设计采用先进可靠的技术和装备，强化炉型、砖壁合一的结构，冷却系统采用软水密闭循环系统，炉顶采用串罐无料钟炉顶，带式输送机上料，槽下供料系统为两座高炉矿焦槽并列布置。每座高炉配备3座顶燃式热风炉，并采用板式换热器预热高炉煤气和助燃空气。高炉出铁场采用矩形平坦化公共铁场，设有南北2个铁口，铁水运输采用过跨车输送至炼钢。炉渣处理系统采用沉淀池底滤法处理工艺；高炉出铁场、矿焦槽除尘采用通风除尘设施；两座高炉各配备AV71-16鼓风机，备用一台AV63-16鼓风机；中速磨机型号MGG96G-11，出力40t/h，每个系统两个喷吹罐。

投产初期，受各种外围条件影响，高炉产量不能有效释放，经济指标不理想，加之2021年年底开始海外原燃料价格疯涨，尤其焦煤价格，与国内相比成本优势不在，且远高于国内，因此开发低价本地资源及非主流矿，优化配煤配矿提升高炉指标来达到降本降耗的目的成为势在必行。经过5个月攻关努力，高炉指标得到大幅度提高，降本降耗取得一定成绩。高炉主要经济指标见表1：

2  原燃料质量管控

2.1  烧结矿

2.1.1  优化配矿结构

在海外原燃料疯涨冲击之下（如图1、2、3），积极与大宗采购沟通、预测，开发低价本地资源及非主流矿。目前印尼本地资源开发品位在58%-63%的磁铁矿粉6种多，非主流矿粉3种多，21年7月至22年2月累计创效15129.83万元，公司制定22年目标力争印尼本地料占比达到35%以上。根据摸索的经验建立配矿数据库并不断的完善，优化配矿方案，满足生产质量要求，降低烧结矿成本。烧结配矿结构见表2：

2.1.2  加强工艺管控与技改

1.对内返率进行专项攻关，要求控制在11%以内。主要措施：利用检修机会清理或更换点火器烧嘴和堵塞的管道，提高点火效果；不断完善平料器和挡料板，确保铺平烧透，减少台车两侧漏料；定期检查内返粒级，及时更换磨损严重的筛板等。

2.在配料室改造白灰加水方式，加大白灰给水量，提高白灰消化，在进入一混前白灰消化达到70%以上，提高混合料的造球效果，在二混里增加蒸汽，充分利用现有蒸汽提高混合料温度，提高烧结机料层厚度到820mm-850mm，增加烧结矿液相形成，提高烧结矿的冷强度。

3.改造混合料仓狼牙棒、松料器等稳定混合料在烧结机上的水分和粒级的分布均匀，解决烧结机尾断面不整齐的现象，保证烧结矿质量稳定。

4.对燃料进场开始进行质量和水分的跟踪，根据焦粉和煤粉的原始粒级情况，严格控制破碎粒级（＜3mm的粒级煤粉控制≧70%，焦粉控制≧75%），保证了烧结机上燃料的分布均匀。

5.增加成品下料点漏子碰撞导轨，改造成筛下料漏子下料点，使成筛两侧下料均匀，保证了烧结矿的筛分效果，利用检修及时对单辊和单辊篦子进行修复，确保烧结矿的破碎效果，保证了高炉对烧结矿的粒级要求,减少了两极分化现象。

2.1.3  均衡烧结矿质量

通过合理配加本地矿及工艺管控，使烧结矿冶金性能均衡稳定，指标满足高炉要求，有效降低了成本。烧结机主要经济技术指标见表3：

2.2  焦炭

2.2.1  优化配煤，控制质量过剩

受海外市场炼焦煤涨幅较大影响（如图2），2021年12月开始通过控制质量过剩来降低配煤成本，势在必行，通过3个月的努力，从优化配煤入手，结合小焦炉和铁箱实验。实现一线主焦煤用量减少18%，二线主焦增加14%，1/3焦煤减少6%，气肥煤增加8%，弱粘煤增加了1%的成果，见表4：

2.2.2  加强工艺管控

工艺方面重点从焦炉操作方面入手，优化炉温调节、整点出焦及设备操作等，通过3个月的管控，相应指标均有不同程度的提高。见表5：

最终，通过优化配比及焦炉操作的管控，质量过剩得到有效的控制，成本下降178元。焦炭主要指标见表6：

通过上述手段调节，保证的焦化的成本最优，炼铁高炉生产平稳顺行，产量屡创新高，为铁前降本奠定基础。

3  高炉提产降本降耗

3.1   测算性价比，优化炉料配比

相比较炉料的性价比，烧结矿是最高的，因此在烧结机满负荷生产前提下，所能生产出的烧结矿根据高炉强化程度，最大化使用，成为高炉的要务。其次根据市场行情随时测算块矿与外购印度球团矿的性价比，进行适时调整。炉料配比见表7：

3.2  调整高炉焦炭指标，控制质量过剩

高炉使用焦炭结构为自产70%+外购30%，投产初期澳洲主焦煤价格低，优势明显，焦炭质量优越，见表6，掩盖了炼铁基础管理及工艺管控的不足，随着海外燃料价格飙升，焦炭成本大幅升高。对焦炭主要指标进行调整，控制质量过剩降低成本。新标准要求为：提高自产焦Aad到12.8%、St.ad0.55%、降低CSR到65%；外购焦Aad到13%、St.ad0.75%、降低CSR到60%，炼铁通过统一思想，改变观念，加强基础管理及工艺控制，弥补了控制焦炭质量过剩对高炉的影响。各项经济指标没有退步反而改善，指标见表1。

3.3  高炉工艺优化及管控

3.3.1 加强入炉有害元素管控

通过对高炉的原燃料进行取样分析，计算后得出2021年11月之前的高炉入炉碱负荷3.5㎏/t、锌负荷0.6㎏/t，高炉炼铁生产技术手册[1]指出，通过调查有害元素来源，发现烧结矿中有害元素偏高，其中碱金属主要来源是烧结机头电除尘灰，锌主要来源于炉前出铁场除尘灰、炼钢一次除尘灰。针对此问题制订了以下措施进行管控：与技术质量部及大宗采购结合，重点关注进厂原燃料中有害元素监测，规定高炉入炉碱负荷≤3.0㎏/t、锌负荷≤0.35㎏/t；内循环料碱金属和锌较高的烧结电除尘灰，炉前除尘灰和炼钢一次除尘灰进行冷压球在炼钢配加，不进入烧结配料。通过以上措施入炉有害元素目前在：碱负荷2.8㎏/t、锌负荷0.35㎏/t左右，得到控制，并通过高炉工艺操作定期排碱排锌，有效抑制了碱金属和锌对焦炭强度劣化和炉衬的侵蚀，为高炉稳定顺序，指标优化创造了条件。

3.3.2  加强槽下入炉筛分管理

筛网是净料入炉的保障，振料速度是净料入炉的关键控制环节，通过每天对筛网磨损情况检查，依据矿筛下物大于5mm不超15%为标准，及时更换筛板，减小返矿中大于5mm的料严重超标而造成成品浪费；振料速度由原来的大于50Kg/s调整到小于30Kg/s以下，并适当延长空振时间，确保小于5mm的不超3%，为高炉提产加风创造条件。

3.3.3  优化装料制度

装料制度主要是通过炉料装入顺序、装入方法、料线高度、批重、焦炭负荷、布料方式、布料溜槽倾动角度的变化等调整炉料在炉内的分布，以达到煤气流合理分布的目的[2]。2021年11月之前两座高炉槽下排料顺序为：1/3烧结矿→块矿→球团→2/3烧结矿；自产焦→外购焦。此排料顺序未能发挥皮带上料的优势，有两大不足，一是块矿布料离炉墙太近，影响煤气利用及操作炉型，二是好的焦炭在中心量不足，影响中心气流稳定及透液性。按高炉工艺要求，保证烧结矿和好的焦炭放在边缘与中心，减小边缘与中心粉末入炉，稳定边缘与中心气流，改善料柱透气性原则，将排料顺序调整为：2/3烧结矿→球团→块矿→1/3烧结矿；2/3自产焦→外购焦→1/3自产焦。煤气利用得到逐步提高。

2021年11月前两座高炉批重56t左右，料线1.3米，采用分装多环布料，料面呈“大锅底”状，中心气流散乱且没有主气流，炉况稳定性差，煤气利用42%左右，炉温稳定性不好，优质品率低。针对此问题，上部装料制度逐步调整为等面积多环布料+半中心加焦结合，形成“平台+漏斗”的理想料面形状，炉况稳定性得到根本性改善。随后逐步扩矿批到60t，加负荷提煤比，煤气利用目前已达到48%左右，各项经济指标得到根本改善，见表1。布料矩阵调整如下（见表8）：

3.3.4  低硅操作，提高优质品率

冶炼低硅生铁不仅可降低焦比（每0.1%[Si]影响焦比4‐5kg/t）[3]，降低炼铁能耗和生铁成本，而且也给炼钢带来好处，减少造渣用石灰量，缩短吹炼时间，使转炉炼钢成本下降，产量提高，为整个企业带来效益，将铁水含[Si]+[Ti]量稳定控制到0.18%‐0.50%，铁水物理热1490℃-1520℃，通过加强基础管理及工艺控制，实现了铁水合格率100%，优质品率从去年10月31.96%，每月逐步提升到62.65%、66.67%、76.52%、82.36%的好成绩。

3.3.5  合理控制高炉炉渣镁铝比

从节约成本、减少渣量（等价于降低燃料消耗）的角度考量，应尽可能地降低镁铝比[4]。

1.当炉渣Al2O3<14%时，炉渣的镁铝比不受限，可根据原燃料条件和生产成本添加MgO。

2.当炉渣Al2O3=15%~17%时，炉渣适宜的镁铝比为0.40~0.50，但需注意炉渣对温度的敏感性。

3.当炉渣Al2O3>18%时，炉渣适宜的镁铝比为0.45~0.55。应当指出的是，镁铝比要适宜，高于适宜值使得冶炼成本增加，低于适宜值则易导致炉况不稳。

根据目前德信高炉炉渣中Al2O3=15%~17%之间，镁铝比从0.6逐步下降到0.45来看，高炉炉况没受到影响，燃料比反而稳中有降，烧结配料中白云石量逐步减少，有利于烧结矿固耗降低。下一步继续跟踪观察，积累数据总结分析。

3.3.6  混合兰炭粉喷吹煤粉，实现降本

海外燃料市场的高位震荡，高炉喷吹煤资源的优势逐渐削弱，为降低炼铁配煤成本，3月23日开始配加5%兰炭粉代替喷吹煤混合制粉，并且通过在高炉冶炼中试验配加，降本增效取得良好成效。目前，我国宝钢、南钢、鞍钢、新兴铸管、包钢、酒钢等多家钢企已开展过高炉喷吹兰炭粉的研究与试验。兰炭粉是作为以高挥发分的弱粘结煤为原料经炭化去除煤中焦油物质的变焦产品，具有硫分低、灰分低、反应性好等特点，可以作为高炉喷吹用燃料，且其价格低廉，有较强的经济优势。按照当前燃料市场价格测算，配加兰炭粉5%代替高价喷吹煤时，铁水成本降低约12.4元。在满足生产情况下，实际配加兰炭粉约10%，铁水成本降低约22.8元，优势显著。

3.3.7  强化炉前管理，减少浪费，及时出尽渣铁

（1）量化炉前出铁，要求工长对出渣铁的进度进行判断，对应出铁流速的具体情况制定好开铁口时间，避免炉内出现憋风。炉前作业要求出铁间隔时间≤10min，铁水流速大于4.7t/s；

（2）出铁次数由原来的10次/d,适当增加一次，提高出铁速度；

3.根据铁口砌筑结构，深度稳定在3200～3600mm为宜。提前烤铁口，严禁潮铁口出铁，堵口打泥方式改为间歇性打泥，提高致密性，以此来稳定铁口深度和均匀出铁，使炉缸渣铁及时排放干净，为高炉强化提产提供保证。

（4）2022年1月份之前炉前焦粉消耗平均值为135t/月，2月份起将降低炉前焦粉作为攻关项目，以水渣、重力灰等代替部分焦粉，实现降本，目前两座高炉焦粉月消耗控制在10吨以内，做为特殊情况保温使用。按照焦粉价格800元计算，预计每月节约费用（135-10）*800=10万元。

4  结语

面对国外钢铁市场行情严峻考验，对标国内高炉，经济冶炼已经成为大势所趋。为保障企业生存空间，低品质矿石使用，优化工艺参数，优化配煤配矿，为高炉提供稳定、合格的原燃料成为海外钢企头等要事。是提高产量、降低消耗和成本，实现高效、绿色低碳发展的必然决择。

“一带一路”璀璨的钢铁明珠已冉冉升起，我们要着眼于国际国内双循环，践行“稳中求变，变中求进，革故鼎新”精神，勇于自我革命，形成有生机、有底蕴、有竞争优势的全新模式，在世界的更大舞台上，不断的树立新目标、踏上新征程，践行我们的文化自信。

（1）改变观念，解放思路，适应市场，算着干，干着算，大力开发低价本地资源及非主流矿，控制质量过剩，做到成本最低，指标最优。

（2）制定科学的原料控制标准和延伸原燃料管理，实时掌握原燃料质量变化，把好原燃料质量关，控制有害元素入炉量，槽下抓好筛分管理。

（3）强抓工艺管控，优化工艺制度、不断创新，提高产量、降低消耗和成本，减少浪费，从管理要效益。

（4）控制高炉炉渣适宜镁铝比，优化喷吹配煤，因地制宜使用经济料，尽可能降低成本，减少消耗。

5  参考文献

[1]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社.2018.

[2]刘云彩.高炉布料规律(第4版)[M].北京：冶金工业出版社.2012.

[3]王筱留.钢铁冶金学（炼铁部分）[M].北京：冶金工业出版社.2016.

[4]沈峰满.高炉冶炼过程适宜镁铝比的理论基础研究[J].炼铁,2019,38(2):5