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摘要：通过查阅我国2015年19座4000m3以上大型高炉的生产技术指标，将本钢新1号高炉与其他18座高炉进行对比分析，尝试从原燃料条件、生产操作等方面剖析本钢新1号高炉存在的问题及差距。并在此基础上，根据新1号高炉实际情况，分析解决问题的可行性，提出具体的改进方向及措施，从而实现本钢在“新常态”时代背景下的节能减排、降本增效。
关键词：大型高炉；生产指标；节能减排；降本增效；
1.序言
随着大型高炉炼铁单位投资少、效能高和冶炼成本低等优势的不断显现，高炉大型化已经成为了我国炼铁技术主流的发展方向[1]。随着2015年9月宝钢湛江1号高炉、2015年10月包钢8号高炉和2016年7月宝钢湛江2号高炉相继点火投产，我国4000m3以上大型高炉总数已经达到22座。以宝钢、首钢为代表的大型高炉，通过几十年的科研攻关和技术创新，不断完善操作理念，持续优化操作水平，在高炉操作与管理上取得了巨大的进步，大部分指标已经处于世界先进水平[2-3]。
本钢作为我国较早的钢铁企业之一，曾经为新中国建设做出过贡献。而随着我国高炉大型化的不断发展，本钢也于2008年10月9日建成并投产了我国东北地区最大的高炉，本钢新1号高炉，高炉容积4747m3。新1号高炉采用了很多当时最先进的生产技术设备，如卢森堡PW公司生产的带分料器的固定上料罐串罐式无钟炉顶，薄壁内衬铜冷却壁，联合软水密闭循环，环保英巴法水渣处理，环缝煤气清洗及TRT余压发电等。投产一段时间内，也创下了日产过万，焦比320kg/t以下，燃料比500kg/t以下的本钢历史最好指标[4]。但由于受到原燃料条件和大高炉操作理念不完善的限制，新1号高炉在长期维持高效低耗方面做的不好，与国内先进指标还存在明显的差距。
本文根据中国钢铁工业协会高炉生产技术专家委员会2015年对我国4000 m3以上大高炉的月度生产技术指标的统计数据[5-6]，重点对高炉主要经济指标、原燃料指标、操作参数等进行对比，认清本钢新1号高炉存在的问题及差距。并在此基础上，根据新1号高炉实际情况，分析解决问题的可行性，提出具体的改进方向及措施。希望可以通过本文的研究，为我国其他大型高炉的发展提供参考。由于宝钢湛江1号、2号高炉和包钢8号高炉投产时间较近，不参与本文的统计及分析。
2.主要指标对比
2.1 高炉利用系数及燃料消耗
中国19座大高炉的炉容与利用系数，大高炉的平均炉容为4565.47 m³，平均利用系数为2.06 t/(m3·d)，本钢新1号高炉容积4747m3，利用系数为1.98 t/(m3·d)，低于国内平均水平0.08 t/(m3·d)，相差并不是很大。这说明包括本钢在内的中国炼铁，由重视生产指标等短期效益向高炉长寿、优质铁水生产方向转变，高炉操作者更加注重长期的效益和高炉的稳定顺行。燃料消耗方面，大高炉焦比、煤比和燃料比情况，全国大高炉平均焦比为347.11 kg/t、煤比为154.18 kg/t、燃料比为501.29 kg/t。从燃料结构来看，宝钢的四座高炉焦比最低，煤比最高，说明置换比是很高的，整体燃料比在485 kg/t左右，已经达到世界先进水平。本钢新1号高炉焦比为389.74 kg/t，煤比125.25 kg/t，燃料比515 kg/t，与平均水平相比，分别相差42.63 kg/t，28.93 kg/t和13.71 kg/t，与国内先进企业指标相比，均有很大的上升和优化空间。
2.2 原燃料指标
原燃料条件对高炉炼铁技术经济指标的贡献率约为70%，所谓的“七分原料，三分操作”。那么，如何在不增加冶炼成本的情况下，完成好“精料”工作，将是一场持久战。
2.2.1焦炭
焦炭是高炉冶炼的最后一道防线。随着富氧大喷煤技术的进步，我国大型高炉置换比呈现逐步上升的趋势，以宝钢为代表的低焦比、高煤比、低燃料比技术得到了长足的进步。随着低焦比冶炼技术的日趋成熟，焦炭在高炉内的作用也是日渐突出，因此对入炉焦炭的质量提出了更高的要求。图3是我国大型高炉2015年使用焦炭质量情况，焦炭灰分平均为11.96%，含S量平均为0.69%；新1号高炉焦炭灰分为12.14%，含S量为0.71%；焦炭M40平均为89.61%，M10平均为5.56%，新1号高炉焦炭M40为89.47%，M10为5.47%；焦炭CSR平均为69.11%，CRI平均为22.71%，新1号高炉焦炭CSR为68.79%，CRI为20.41%；焦炭平均粒度平均为51.33mm，焦丁比平均为37.21kg/t，新1号高炉焦炭平均粒度为51.69mm，焦丁比为56.66kg/t。从以上指标可以看出，本钢新1号高炉使用焦炭的灰分和含S较高，冷强度和热强度指标接近国内平均水平，反应性和平均粒度稍好，但焦丁比高出平均水平近20kg/t。本钢新1号高炉使用的焦炭是本钢自产焦炭，从精料角度出发，焦炭质量还有进一步优化的空间，努力改善冷强度和热强度的同时，减少高炉焦丁用量，从而对优化炉况有所帮助。
2.2.2炉料结构及入炉品位
由于我国自产的铁矿石品位较低，因此大部分的高品位铁矿石需要从国外进口，大高炉的炉料结构为高碱度烧结矿、球团矿及块矿。为全国大高炉的炉料结构比例图，大高炉烧结矿、球团矿及块矿的平均比例为71.12%、21.21%、7.71%，本钢新1号高炉分别为68.52%、25.85%、5.63%。为入炉原料的平均粒度及入炉品位，其平均值分别为20.93 mm和59.17%，新1号高炉为20.19mm和58.88%，这两个指标均低于平均水平。本钢应发挥出自有矿山矿石品位高的优势，进一步提高入炉品位和平均粒度，为新1号高炉生产提供更优质的原料。
2.3操作参数
2.3.1铁水情况
为大高炉铁水含硅量及铁水温度、平均值分别为0.43%、1504℃；本钢新1号高炉分别为0.47%、1497℃。对于低硅冶炼的高炉，应该在保持适当的铁水温度时，尽量降低高炉的生铁含硅量。从数据可以看出，新1号高炉再进一步实现低硅冶炼技术上还有优化的空间，在保证高炉稳定顺行的前提下，可以采取相应的方法继续优化。高炉生铁一级品率是指生铁含硅量大于0.25%，含硫量小于0.03%的生铁占所有生铁的比例。所示为大高炉铁水含硫量和一级品率，平均值分别为76.82%，0.029%，新1号高炉分别为79.5%，0.031%，一级品率稍好于平均水平。
2.3.2 炉渣情况
为全国大高炉的平均渣量及二元碱度，平均水平分别为302.79 kg/t，1.19；本钢新1号高炉分别为368.16kg/t，1.14，渣量较大，碱度较低，这当然与炉料结构有关系，对比图4（a）可以发现，应该提高烧结矿的品位，减少球团矿的配比，适当提高炉渣碱度，从而提高大高炉炉缸的蓄热能力，提高脱硫效率，减少渣中的带铁量。
我国大高炉炉渣中Al2O3、MgO含量以及MgO/Al2O3，平均水平分别为14.12%、7.36%和0.52，本钢新1号高炉分别为11.95%、7.9%、0.66。可以看出，本钢新1号高炉原料中的Al2O3含量较低，而MgO含量较高，因此MgO/Al2O3最高，从合理炉渣结构角度出发，造成了MgO资源的浪费。因此可以减少烧结矿中菱镁石的配比，提高烧结矿的品位，降低焦比，提高产量，降低炉渣中的MgO/Al2O3，进而从烧结和高炉两方面实现节能减排，降本增效。《本钢高炉低镁炉渣冶炼技术攻关》已经确认为本钢集团2016年重点科技攻关项目，预计每年可以节约冶炼成本近千万元。
2.3.3 煤气利用率
煤气利用率是反应高炉生产水平的重要指标之一，煤气利用率高时，燃料比一般较低。而煤气利用率除了与原燃料条件有关外，当然与操作水平也是息息相关[7]。上下部调剂是否和谐统一、煤气流分布是否合理就是决定煤气利用率高低的重要原因。如图9，全国大高炉煤气利用率平均为48.54%，本钢新1号高炉为仅为44.76%，比平均值还要低近4个点。因此，进入2016年，本钢板材炼铁厂集中力量在优化操作制度上下功夫，本钢新1号高炉通过优化装料制度，改善了煤气流的分布，成功减轻了边缘，减少了中心焦量，促使煤气分布由Ⅲ型向Ⅳ型靠拢[8]，煤气利用率上升至49%左右，进一步降低了燃料消耗。
3.结论
近年来我国大高炉得到了充分的发展，操作水平显著提高，装备水平与智能化水平也得到了加强，以宝钢、首钢为代表的大型高炉已经取得了令人瞩目的优异成绩。在钢铁行业进入“新常态”的时代背景下，本钢也要向知名企业看齐，对比分析自身的差距和不足，逐步通过转型升级、发展创新实现企业的节能减排、降本增效。
作为辽宁省经济发展的领军企业，本钢集团肩负着“以钢铁力量支撑美好生活”的神圣使命，瞄准“中国最具影响力的特大型钢铁联合企业和备受尊重的世界500强优秀企业”目标，倾力构建面向世界面向未来的全新战略布局，努力把自身打造成为社会和公众提供最具价值产品与服务、为员工创造幸福生活的世界级优秀企业集团。
作为本钢的一名普通员工，我只想说：百年本钢铸就百年辉煌，且行且远且美好！
参考文献
[1] 徐乐江．深化改革努力创新加快钢铁工业转型发展—在中国钢铁工业协会2014年理事(扩大)会议上的报告[J]．中国钢铁业，2014(2)：5．
[2] 朱仁良. 宝钢大型高炉操作技术与管理[J]. 炼铁，2014,33(4):1.
[3] 张贺顺,任全烜,郭艳永,等. 首钢京唐公司炼铁低成本冶炼实践[J]. 中国冶金,2015,25(9):27.
[4] 王凤民.本钢新1号高炉投产一年思考[J].2010年全国炼铁生产技术会议暨炼铁学术年会文集（上）,2010,116.
[5] 周传典. 高炉炼铁生产技术手册[M]．北京：冶金工业出版社，2002.
[6] 姜曦, 周东东.近年来我国大高炉生产指标浅析[J]. 炼铁，2016,35(3):10.
[7] 刘云彩. 现代高炉操作[M]．北京：冶金工业出版社，2016.
[8] 刘云彩. 高炉布料规律（第四版）[M].北京：冶金工业出版社，2012.
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