包钢科技

时间	工序能耗
2020年全年	360.11
2021年1月	359.97
2021年2月	358.90
2021年3月	351.77
2021年4月	348.46
2021年5月	340.85
2021年6月	348.96
2021年7月	363.89
2021年8月	358.91
2021年9月	351.84
2021年10月	342.87
2021年11月	340.59
2021年12月	343.13
2021年全年	350.85
2021年与2020年差值	-9.26

时间

工序能耗

2020年全年

360.11

2021年1月

359.97

2021年2月

358.90

2021年3月

351.77

2021年4月

348.46

2021年5月

340.85

2021年6月

348.96

2021年7月

363.89

2021年8月

358.91

2021年9月

351.84

2021年10月

342.87

2021年11月

340.59

2021年12月

343.13

2021年全年

350.85

2021年与2020年差值

-9.26

时间	工序能耗
2020年全年	360.11
2021年1月	359.97
2021年2月	358.90
2021年3月	351.77
2021年4月	348.46
2021年5月	340.85
2021年6月	348.96
2021年7月	363.89
2021年8月	358.91
2021年9月	351.84
2021年10月	342.87
2021年11月	340.59
2021年12月	343.13
2021年全年	350.85
2021年与2020年差值	-9.26

时间

工序能耗

2020年全年

360.11

2021年1月

359.97

2021年2月

358.90

2021年3月

351.77

2021年4月

348.46

2021年5月

340.85

2021年6月

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2021年8月

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2021年9月

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2021年10月

342.87

2021年11月

340.59

2021年12月

343.13

2021年全年

350.85

2021年与2020年差值

-9.26

包钢4 150 m³高炉降低工序能耗生产实践

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高靖文 , 渠世平 , 闫风 , 曲云玉 , 武永平 , 高瑞平 , 罗海泉

包钢科技 | 生产实践与管理 2022,48(1): 31-33

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包钢科技 | 生产实践与管理 2022, 48(1): 31-33

包钢4 150 m³高炉降低工序能耗生产实践

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高靖文, 渠世平, 闫风, 曲云玉, 武永平, 高瑞平, 罗海泉

作者信息

内蒙古包钢稀土钢板材有限责任公司,内蒙古包头 014010

高靖文(1984-),男,内蒙古锡林郭勒盟人,工程师,现从事高炉炼铁工作。

Production Practices on Reducing Unit Process Energy Consumption of 4 150 m³ Blast Furnace of Baotou Steel

Jing-wen Gao, Shi-ping Qu, Feng Yan, Yun-yu Qu, Yong-ping Wu, Rui-ping Gao, Hai-quan Luo

Affiliations

Inner Mongolia Baotou Steel Rare Earth Steel Plate Co., Ltd., Baotou 014010, Inner Mongolia Autonomous Region, China

出版时间: 2022-02-25

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摘要

收起

文章对包钢4 150 m³高炉降低工序能耗生产实践进行了分析和总结。通过强化入炉炉料质量的管理、加强余热余电回收、节能技术改造以及强化节能管理工作,降低动力消耗,充分利用二次能源,2021年铁水工序能耗较2020年降低9.26 kgce/t,取得了较好的经济效益。

关键词

大型高炉 / 工序能耗 / 稳定顺行 / 节能管理

Abstract

收起

In this paper, the production practices on reducing unit process energy consumption of 4 150 m³ blast furnace of Baotou Steel are analyzed and summarized. The unit process energy consumption of molten iron in 2021 reduced by 9.26 kgce/t compared with that in 2020 through strengthening the quality management of furnace burden, recovery of waste heat and power, technology-improving of energy saving and energy-saving management as well as reducing power consumption and making full use of secondary energy sources so that better economic benefits are achieved.

Key words

large blast furnace / unit process energy consumption / stable trouble-free operation / energy-saving management

引用本文

高靖文, 渠世平, 闫风, 曲云玉, 武永平, 高瑞平, 罗海泉. 包钢4 150 m³高炉降低工序能耗生产实践. 包钢科技, 2022 , 48 (1) : 31 -33 .

Jing-wen Gao, Shi-ping Qu, Feng Yan, Yun-yu Qu, Yong-ping Wu, Rui-ping Gao, Hai-quan Luo. Production Practices on Reducing Unit Process Energy Consumption of 4 150 m³ Blast Furnace of Baotou Steel[J]. Science & Technology of Baotou Steel, 2022 , 48 (1) : 31 -33 .

正文

收起

包钢稀土钢板材有限责任公司现有2座有效容积为4 150 m³的大型高炉,设计年产生铁720万t。高炉本体设计为全冷却壁结构、38个风口,采用软水密闭循环冷却;设置平坦化的矩形双出铁场、4个出铁口,与其配套有两套俄罗斯圆盘法水渣处理系统,热风炉系统配置4座卡卢金(Kalugin)顶燃式热风炉,整体装备水平较高。但随着钢铁企业竞争日益激烈及响应国家碳达峰、碳中和号召,后续生产降低能耗是重点。2021年通过加强原燃料管理,开展技术创新,实现高炉稳定顺行;加强动力消耗管控,开展降低氮气消耗攻关,降低冲渣水消耗,同时加强能源的二次回收利用,稳定操作制度,统一四班操作,炼铁工序能耗大幅下降。

1 降低炼铁工序能耗的主要措施

收起

工序能耗是指钢铁生产过程中的某一基本工序中,生产单位产品所消耗的能源总量,是衡量整个工序能耗高低的重要指标^[1]。炼铁工序能耗主要由燃料消耗、能源介质消耗及资源回收利用三部分组成^[2]。燃料消耗包括焦炭、焦丁、无烟煤、烟煤消耗;能源消耗包括高炉煤气、氧气、水、蒸气、氮气等消耗;资源回收包括高炉煤气回收和TRT发电。其中燃料消耗占比62%,动力消耗占比10%,回收项占比28%。

1.1 延长炉况顺行周期,减少高炉炉况波动

高炉生产以稳定顺行为基础,稳定顺行是高炉生产的灵魂,也是高炉获得良好经济指标的前提条件。

根据高炉用料的变化情况,统筹管理,做好入炉料的平衡调配,保证高炉用料的稳定供应。严格控制高炉用烧结矿、球团矿、焦炭的槽位,原料系统保持入炉料槽位在50%以上,减少入炉料二次摔碎现象。强化筛网管理,控制烧结矿备料速度在1.3~1.5 t/min,焦炭备料速度不大于0.5 t/min,对澳矿过筛情况加强检查,发现有堵筛片情况,及时处理,从而提高入炉原燃料筛分效果,减少入炉粉末,为高炉稳定顺行奠定基础。

稳定既定操作制度,利用高风温、喷煤等措施保证炉缸活跃、炉温稳定和降硅操作,严格执行既定的操作方针,确保炉况顺行。严禁低料线作业,严格控制班料批差,统一四班操作。根据工艺实际情况,合理调整送风面积,以提高风速和鼓风动能,将实际风速提高并稳定在240 m/s以上,从而保证吹透中心及中心煤气流的稳定;确保全风口喷煤,提高高炉的稳定性和适应能力。

长期冶炼实践证明,为保证高炉炉缸热量充沛,要把铁水物理温度放在首要位置,保证铁水的物理温度在1 500 ℃以上,铁水Si含量按照操作方针严格控制,坚决杜绝出现连续低炉温。如若发生低炉温,先提高炉温,再进行其他调节,保证炉缸的热状态和活跃度,提高高炉抗波动能力。

高炉操作人员对外加强与原燃料化验和喷煤主控等部门的信息沟通,及时了解原燃料成分的变化,争取“早调、少调”,为高炉稳定顺行赢得主动权。

1.2 降低水、电、气消耗

按照公司能源管理部和炼铁部“四降两提”工作要求,通过节能技术改造以及强化节能管理工作,杜绝跑冒滴漏,同时为各岗位制定标准化作业指导书及量化指标,并进行攻关,从而降低高炉动力介质消耗。

1.2.1 降低氮气消耗

通过精细化措施降低喷吹煤粉氮气量及高炉布料器用氮气量,2021年氮气消耗较2020年降低270万m³,折算降低工序能耗0.16 kgce/t。

提高喷煤固气比降低氮气消耗。喷吹岗位加强与配管沟通,降低空喷枪数。在操作中,根据煤量变化,及时调整输送风、管路风量,合理控制罐压。

高炉布料器密封室氮气用量约280 m³/h,通过调整布料器水量,合理匹配氮气用量,最终稳定在200 m³/h。另外,在高炉休风过程中,及时减少布料器氮气用量,休风后,保持最小量,从而达到节约氮气的目的。

1.2.2 降低生产水消耗

高炉生产水消耗主要为冲渣用水,现两座高炉设置4套俄罗斯圆盘法水渣处理系统,为降低生产水用量,采取以下措施:

(1)在圆盘接料率下降或出铁不规律、渣量非常大时,水渣提渣能力不足,生产水溢流,投产前期溢流生产水直接进入雨排,浪费非常大。经过论证,在水渣厂房外设置储水池,将溢流生产水通过水泵进行回收,杜绝生产水外排,减少浪费。

(2)从工艺上优化操作参数,冲渣泵压力控制在0.45~0.51 MPa,流量控制在1 750~2 000 m³/h;根据出铁前后期渣量变化,及时调整气提开度,从而达到高效率提渣。

2021年生产水消耗量较2020年降低68万m³,折算工序能耗降低0.03 kgce/t。

1.2.3 降低压缩空气消耗

高炉水渣提渣需要大量的压缩空气,经过优化操作及技术改进,2021年压缩空气较2020年降低5 847万m³,折算工序能耗降低0.36 kgce/t。

(1)减少皮带吹扫及水渣气提压缩空气使用量。高炉正常生产时(包括高炉小于4 h休风)铁口正常堵口,水渣4条皮带上无料后,将气提用压缩空气量减至1 000 m³/h。

(2)水渣计划检修或高炉休风大于8 h,水渣根据检修要求排水,正常排水后停气提,复风后开气提,气提用压缩空气量保持1 000 m³/h。

(3)优化操作参数。根据炼铁工况变化,及时将搅浑泵的压力控制在0.15~0.18 MPa,流量控制在260~299 m³/h,达到高效提渣。

1.2.4 降低电消耗

高炉生产过程中,水渣圆盘设备及喷吹的制粉系列是耗电大户,生产中采取以下措施。

(1)制粉系统。放宽煤粉粒度,将粗粉分离器角度由4°调整到3°,将煤粉粒度由原来的小于0.074 mm占比85%降低到80%;另外将煤粉仓底煤由500 t降低到450 t;实时监控及调整磨机入口、出口温度,磨机入口温度控制在200~300 ℃,出口温度控制在80~90 ℃之间。

(2)水渣圆盘在铁口堵口后,岗位确认沉渣池中水渣提完后,及时停圆盘,从而降低电耗。

通过采取措施,2021年电耗较2020年全年降低44.6万kWh,折算工序能耗降低0.08 kgce/t。

1.3 增加回收利用

1.3.1 提高炉顶压力,增加发电量

TRT技术是通过透平机将高炉炉顶煤气的压力转变为机械能,再由机械能转为电能的装置,是炼铁高炉一项很好的节能措施。2020年年初,两座高炉顶压一直维持在220 kPa,至2020年6月顶压已逐步提高至235 kPa。2021年,8^#高炉逐步将顶压提高至250 kPa,7^#高炉因送风管系及炉顶封罩情况,顶压限制至245 kPa。提高炉顶压力,可降低煤气流速,使矿石进行的间接还原向有利方向发展,有利于炉况稳定,尤其有利于TRT发电。2021年TRT发电量较2020年多回收621.2 kWh,折算工序能耗降低0.25 kgce/t。

1.3.2 增加风量,提高煤气回收量

从2020年逐步探索大风量操作,通过优化操作参数及根据炉况变化积极调整装料制度,并制定合适的控制参数,积极组织炉前出铁,合理调整钻头直径,防止出铁前期受憋,及时调配渣铁罐,出净渣铁,为高炉稳定顺行上风量奠定基础。各班统一操作,执行标准化作业,加强基础管理,消除耽误,保证生产稳定运行。8^#高炉风量由6 300 m³/min逐步提高至7 000 m³/min,7^#高炉风量由6 300 m³/min逐步提高至6 600 m³/min,通过增加风量增加煤气回收量。2021年高炉煤气回收量较2020年增加34 749.6万m³,折算工序能耗降低9.8 kgce/t。

通过采取以上措施,达到降耗的目的,2021年高炉工序能耗达到350.84 kgce/t,见表1。

2 结论

收起

(1)强化原燃料管理,改善入炉炉料的质量,减少入炉料粉末,延长高炉顺行周期,为降低铁水工序能耗创造有利的条件。

(2)加强高炉煤气回收及TRT发电、节能技术改造以及强化节能管理工作,炼铁工序能耗逐步降低。

(3)维持高炉的稳定顺行是降低能耗的先决条件。

参考文献

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文献

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参考文献引证文献

排序方式：

[1]

敖爱国, 居勤章. 宝钢高炉节能降耗生产实践[J]. 炼铁, 2005, 24(4):21-23.

[2]

高波. 新钢公司2 500 m³高炉降低炼铁工序能耗生产实践[J]. 科技创新导报, 2017, 14(30):74-75.

2022年第48卷第1期

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105

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接收时间：2021-10-19
首发时间：2025-11-24
出版时间：2022-02-25

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收稿日期：2021-10-19

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内蒙古包钢稀土钢板材有限责任公司,内蒙古包头 014010

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2种不同金属材料的力学参数

科 Family	属数 Number of genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)	属 Genus	种数 Number of species	占总种数比例 Percentage of total species (%)
鹅膏菌科Amanitaceae	2	11	5.26	鹅膏菌属 Amanita	10	4.78
小菇科 Mycenaceae	2	12	5.74	丝盖伞属 Inocybe	5	2.39
多孔菌科 Polyporaceae	8	14	6.70	蜡蘑属 Laccaria	5	2.39
红菇科 Russulaceae	3	23	11.00	小皮伞属 Marasmius	6	2.87
				小菇属 Mycena	11	5.26
				光柄菇属 Pluteus	5	2.39
				红菇属 Russula	17	8.13
				栓菌属 Trametes	5	2.39

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