釩鈦礦冶煉大高爐穩(wěn)定、低耗生產實踐

煉鐵部釩鈦礦大型高爐是國內外冶煉釩鈦礦容積最大的高爐。其中均采用無鐘爐頂，皮帶上料方式；冷卻設備完全采用冷卻壁+薄爐襯形式，爐前采用儲鐵式主溝。煉鐵工作者經過多年來不斷的摸索實踐，通過完善管理機制，加強原燃料管理，優(yōu)化高爐操作制度，實現了釩鈦礦大型高爐經濟技術指標不斷優(yōu)化，積累了豐富的大高爐長周期穩(wěn)定順行經驗。其中一座釩鈦礦大型高爐自2013年1月穩(wěn)定至今，穩(wěn)定時間3年零5個月，一座釩鈦礦大型高爐自2012年3月穩(wěn)定至今，穩(wěn)定時間4年零3個月。

2 加強高爐基礎工作管理

2.1強化原燃料質量管理，為指標提升奠定物質基礎

2.1.1量抽檢力度，建立健全獎懲機制。建立了公司專業(yè)檢查、煉鐵部專項稽查和作業(yè)區(qū)涉料崗位檢查相結合的多層級質量監(jiān)控體系。

2.1.2稽查結算流程管理。將煉鐵部質量稽查處理結果納入公司結算系統，同時實現了對質量扣噸系統多點輸入，自動判定，強化了互相監(jiān)督，對存在質量問題的物料采取單卸單堆、壓車扣重的方式，減少摻雜使假現象。

2.1.3高爐原燃料數量及結構。要求：燒結礦原料結構穩(wěn)定15天以上，高爐原料結構穩(wěn)定20天以上，高爐焦炭結構穩(wěn)定1個月以上，高爐噴吹煤結構穩(wěn)定1個月以上。

2.2備管理基礎，保證生產設備低耗高效穩(wěn)定運行

2.2.1理基礎工作，注重實效。重新管理文件，重點對設備的點檢標準、潤滑標準進行了補充完善。全力推進TPM工作，開展TPM知識培訓。

2.2.2作穩(wěn)步推進。通過實行點檢信息化及工單制度，加強點檢及維保工作實效的管理。

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

3 穩(wěn)定高爐操作

通過優(yōu)化高爐操作制度，合理匹配各項操作制度。

3.1送風制度

在送風制度調整方面，釩鈦礦大型高爐進行了擴大風口面積、提頂壓操作，風量提高了200m3/min，頂壓提高了20kPa左右，隨著提高風量、頂壓，高爐的抗風險能力大大提高，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)定順行和抗風險能力得到較大提升，并且持續(xù)刷新歷史最好指標。

3.2裝料制度

總體上采用“平臺+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年開始實行“大α角、大角差、大礦批”的布料技術，增加了礦石環(huán)帶寬度，在爐喉部位形成布料平臺，同時加重邊緣負荷，抑制邊緣煤氣流，并在生產中不斷優(yōu)化布料角度，形成了目前的礦焦錯檔位布料，實現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有：

a.最小礦角礦石落點與爐喉中心的距離達到爐喉半徑的60％-65％，爐喉中心無礦石落點的區(qū)域，占爐喉面積的36％-42％，考慮到礦石會從堆尖向中心滾落，實際最小礦角礦石落點與爐喉中心的距離達到爐喉半徑的40％左右，爐喉中心沒有礦石的區(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)數傾向于平均分配，更有利于在爐喉形成布料平臺，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，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，實際礦石環(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)礦石實際落點與爐墻的距離由0.4m減少至0.25m左右；邊緣負荷由1.5以下提高到3.0左右，中心負荷由1.0以下提高到2.4左右，實現以中心氣流與邊緣煤氣流相互制衡的控制技術。

3.3熱制度

堅持實行低硅鈦冶煉，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)的標準，因此用鐵水中[Si]/[Ti]值判斷高爐爐溫的發(fā)展趨勢。為確保鐵水質量及工藝安全，降低鐵水[Si]必須以保證鐵水物理熱為基礎。通過對上下部操作制度的優(yōu)化，使高爐達到了上穩(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標。

另外，釩鈦渣中Al2O3和TiO2含量是決定爐渣性能的主要指標，通過優(yōu)化燒結礦配料結構，控制鐵水含釩量0.30％以下，控制渣中（Al2O3+TiO2）含量，并在燒結礦配加部分鎂灰，進一步改善爐渣性能，改善渣鐵流動性，對脫硫有利。

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的特點，高爐在生產過程中出現多次銅冷結厚的現象，為此研發(fā)了中部調劑裝置，對銅冷渣皮的厚度進行靈活的控制，維持了合理的操作爐型。

引入高爐熱負荷操作法，利用高爐現有的監(jiān)測數據，通過編程計算出各區(qū)域的熱負荷，根據高爐上下部熱負荷變化，提前預知上下部煤氣流分布情況，進行上下部煤氣流、進水水量、進水溫度的調整，實現合理的煤氣流分布，杜絕燒壞冷卻壁。經過冷卻制度優(yōu)化，爐體熱負荷由2011年至目前降低了55GJ/h左右，銅冷占比控制在45-55％，為維護合理的操作爐型和高爐的穩(wěn)定、長壽創(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管理理念與制度的變革。不斷更新管理思路，使之順應生產的需要，是搞好生產的前提。

1）加強外圍生產組織，加快出鐵節(jié)奏來適應大高爐和釩鈦鐵冶煉的需要，各崗位推行標準化操作，嚴格按“列車時刻運行表”組織生產，確保每日出鐵爐次，使無規(guī)律的大高爐生產組織規(guī)律化、程序化；設備管理方面加強設備的點檢，推行區(qū)域定點定修，為高爐穩(wěn)產高產創(chuàng)造良好的運行環(huán)境。

2）建立數據管理系統，成本日核算、指標統計指導生產。加強了基礎數據管理，本著數出一源的原則開發(fā)完善了煉鐵部電子日志，現場生產數據實時監(jiān)控，動力介質數據采集等，另外從管理入手實現所有料倉實時監(jiān)控和管理，通過短信的方式實現了生產信息和責任領導的24小時聯控。

3）每日對高爐指標進行統計分析，對生產成本進行核算和控制，每周高爐召開技術分析會，解決生產中出現的問題，統一操作思想，在每月初對上月的生產指標及生產狀況進行對比分析，并召開部級的技術例會，制定下一步的操作思路，明確了操作方向，有效的指導了高爐生產，為高爐的穩(wěn)定生產提供了技術支持。

4）明確操作思路，以重點課題的形式分階段進行指標攻關。建立標準化模型，使全廠高爐和燒結實現統一操作，探索出高爐長期穩(wěn)定的有力措施，指標不斷飛躍新臺階。

5 結語

通過完善管理機制，強化原燃料質量管理，夯實設備管理基礎，強化技術基礎管理，優(yōu)化高爐各項操作制度，并且不斷更新管理思路，建立標準化模型，使全廠高爐和燒結實現統一操作，探索出高爐長期穩(wěn)定的有力措施，實現了釩鈦礦大型高爐經濟技術指標不斷優(yōu)化，實現了大高爐穩(wěn)定、低耗生產。