首钢长钢炼铁厂降低工序能耗实践

2022-11-12王继萍

山西冶金 2022年6期

关键词：炼铁厂电耗氮气

王继萍

（首钢长治钢铁有限公司炼铁厂，山西长治 046031）

1 高炉生产概述

首钢长钢炼铁厂现有2台200 m2烧结机和2座1 080 m3高炉。高炉和烧结工序吨铁能耗较高，与行业先进水平相比差距较大，大量的燃料消耗造成环境污染和碳排放量增加。2020年1—12月，工序能耗及各能源介质消耗指标如表1所示。

表1 2020年1-12月工序能耗及各能源介质消耗指标

从表1可以看出，2020年炼铁厂高炉工序吨铁能耗430.94 kg标煤，烧结吨矿能耗57.30 kg标煤，与行业先进水平相比，差距较大。从各能源介质消耗情况看，燃料比高、水耗、电耗、氮气消耗和焦粉消耗高是造成工序能耗高的原因。

2 降低工序能耗采取的措施

2.1 提高高炉煤气回收量，减少煤气放散

2.1.1 利用检定修时机，补焊煤气管道，减少泄漏

合理利用高炉检定修时机，对煤气管道泄漏处进行补焊处理，做到逢漏必补、逢修必补，以减少煤气泄漏损耗，增大煤气外供量。

2.1.2 增设高炉煤气计量装置，为科学统计煤气量提供有力的数据支撑

新增高炉煤气发生量、热风炉自用量流量计4台，利用8号、9号高炉计划检修时机组织完成流量计的安装、调试、校验，并投入使用。主要对8号高炉煤气外供量、8号高炉热风炉自用量、9号高炉煤气发生量、9号高炉热风炉自用量进行计量，并协调推进4台高炉煤气流量计升级为公司二级计量，由计控室负责管控。

2.1.3 实施效果

2021年高炉煤气吨铁回收同比增加8.19 m3/t，实现经济效益229.34万元。

2.2 降低燃料消耗

2.2.1 优化高炉操作水平

充分发挥高炉砖壁一体化薄壁炉衬的炉型优势[1]，采用合理的操作制度，使得中心、边缘两道气流适宜，提高煤气利用率。

2.2.2 强化原燃料质量管控，满足高炉生产需求

发挥铁前一体化的优势，将高炉用料工作前移至选矿，协调采购中心采购冶金性能和性价比较高的矿产资源，动态调整配料结构，保证烧结矿质量。密切关注焦炭质量，跟踪焦化配煤结构，及时向公司反馈炉况变化信息，并协调稳定焦炭质量。加强高炉作业区入炉原燃料的筛分和管理，提高入炉原燃料的筛分效率，改善高炉透气性，确保精料入炉。

2.2.3 加强炉前出铁管理，促进炉况顺稳

充分利用公司一体化管控平台，确保高炉及时进罐，杜绝出铁等罐现象。从铁口合格率、铁量差以及出铁炉次等方面，明确高炉作业区炉前工作目标，确保炉前能及时将炉内渣铁出净，杜绝因出不净渣铁产生的高炉憋风等现象。优化出铁开、堵铁口制度，制定《炉前出铁列车表》，把出一炉铁的时间分解到各岗位、各环节，严格把控时间节点，完成日出铁炉次，及时排放炉内渣铁，促进炉况顺稳。

2.2.4 实施效果

通过降低燃料消耗的各项措施，2021年高炉燃料比同比降低2.39 kg/t，实现经济效益93.49万元。

2.3 以技术节能助推实现电耗降低

2.3.1 推进实施9号高炉循环水泵房1号、2号、3号中压泵节能技术改造

对9号高炉循环水泵房1号、2号、3号中压泵实施节能技术改造后，每月电耗同比均有所降低，单台泵运行电流由62～63 A降至42～45 A，节电量达到了28%以上。中压泵2021年8—12月节电情况见表2。

表2 中压泵2021年8—12月节电情况 kWh/t

2.3.2 强化内部管控，优化生产工艺，助推实现电耗降低

采取磨煤避峰用电措施，将风机启动时间压缩在高炉开风前1 h内，减少风机空负荷运转时间。保证煤气含尘量（质量浓度）≤5 mg/m3，延长叶片使用寿命，发挥TRT压差发电机组优势，减少外购电量。进行烧结系统漏风治理，根据主机料批和烧成需要动态调整主抽风量，切实降低烧结电耗。

2.4 降低氮气消耗

2.4.1 降低烧结工序氮气消耗及其效果

自2020年底烧结机新建脱硫脱硝项目投产并正常运行后，脱硫氮气消耗持续升高，由4.5万m3/d升至7.6万m3/d。通过分析原因，有针对性地采取措施：将脱硫塔底吹灰改为间断性吹灰，同时适当延长吹灰时间间隔，适当延长脱硝换热器耙式清灰时间间隔。脱硫循环灰活性度恢复正常后，减少外排灰频次。

实施上述措施后，脱硫氮气消耗明显降低，目前水平为4.4万m3/d，效果显著。

2.4.2 降低喷煤氮气消耗及其效果

控制氮气喷吹流量≤420 m3/h，安装箱体氮气反吹调节阀，将反吹氮气控制压力由550 kPa降至340 kPa。加强除尘反吹氮气泄漏治理，根据箱体压差进行反吹操作，达到5 kPa时进行反吹，以减少反吹次数。

实施上述措施后，喷煤氮气消耗由11.2万m3/d降至9.1万m3/d，效果显著。

2.5 降低烧结固体燃料消耗及其效果

将料层厚度提高到800 mm，充分利用厚料层蓄热作用降低燃耗[2]，改善烧结矿质量。优化制粒机转速，改善制粒效果，根据不同给料量调节制粒机适宜转速，保持合理填充率，改善制粒效果，确保制粒后混合料+3 mm粒级达到60%以上，为烧结机厚料层烧结创造条件。合理使用冲渣热水提高混料温度，改善料层透气，提高烧结速度，增加烧结矿产量。

实施上述措施后，烧结固体燃料消耗由49.29 kg/t降至48.30 kg/t。

2.6 降低新水消耗及其效果

优化管线，减少漏损，全年处理漏水点6处。完善计量，提供真实消耗数据。2021年1—12月的吨铁新水消耗较去年降低0.002 t，效果显著。

3 实施后的效果

2021年长钢炼铁厂通过采取强化能源管控、节能技术应用、系统优化调整等一系列措施，使燃料、能源资源利用率大幅提高，各主要能源消耗指标均实现了历史最好水平。其中，吨铁能耗完成415.17 kgce/t，同比降低15.77 kgce/t；烧结能耗完成48.08 kgce/t，同比降低9.22 kgce/t；原燃料成本降低93.49万元，能源动力介质实现经济效益973.51万元，共计效益1 067.01万元。炼铁厂2021年1—12月燃料及各能源介质消耗指标如表3、表4和下页表5所示。