摘  要  2016年以来济钢炼铁厂1750m3高炉以高产、低耗、低成本冶炼的技术路线为核心，以完全成本低于国内行业平均水平为目标，全力提升高炉产量，拉动系统提速提效，实现了铁前系统的高效运行，也为钢轧产线的高效率、满负荷运行打下了坚实基础。同时以内部市场化和转型提升为抓手，打造精益生产模式，全厂各区域、各专业全力为高炉顺行创造条件，实现了成本和指标的较大进步，多项指标创历史最好水平。

关键词  高产  低耗  低成本  低镁铝比  可靠性管理  平台漏斗  技术路线  内部市场化  

1  概况

2016年山钢及济钢集团给炼铁厂下达了624万的生铁产量计划。按照正常产量水平需要开2#1750m3高炉4个月才能完成计划，但是如果开2#炉，需要外购焦炭和降低烧结比例，炼铁厂的吨铁成本将大幅度上升。炼铁厂通过对铁前系统综合产能平衡和成本测算，对2016年技术路线进行了修改，决定通过现有两座1750m3高炉和一座3200m3高炉大幅度提产，用全年三座高炉的提产来弥补2#1750m3高炉4个月的产量，实施2+1的生产模式，通过大幅度提高在线生产三座高炉的产量，全力降低铁前系统综合成本，按照1750m3高炉单炉座产量5000t/d，3200m3高炉产量8500t/d，日产量1.85万吨组织生产

为了完成该生产组织目标，全厂上下牢固树立炉况顺行稳定为高炉操作管理第一要务的思想，强化保高炉的意识，任何影响炉况稳定顺行的因素必须进行充分评估，及时采取措施进行应对。烧结配矿、焦炭配煤、高炉炉料结构等任何工艺路线的调整和降成本措施，必须服从于1.85万吨生铁产能、高炉长期稳定顺行的核心目标。焦炭配煤工作重心转移为“维持焦炭质量不发生大的变化，为高炉提升产能、优化指标进行条件支撑”。炉况管理要有底线，以此为核心强化对科室和车间的专项考核和管理。

2  1750m3高炉高产低耗低成本冶炼条件的确定和实施的可行性

（1）通过国内1750～1800m3高炉的对标、济钢1750m3高炉开炉以来的自身历史数据对标，结合冶炼条件的设定，综合入炉品位57.5%，（Al2O3）≤18.0%，烧结品位55.5%，炉料结构76%烧结+6%球团+18%块矿，入炉碱负荷＜3.0kg/t、锌负荷＜0.5kg/t/硫负荷＜5.0kg/t，在基于全厂计划日产1.85万吨生铁的前提下，1750m3高炉日产5000t/d，燃料比520-525kg/t煤比＜150kg/t的设定目标具有可行性。

（2）通过产能平衡，在基于全厂计划日产1.85万吨生铁的前提下，焦炭、烧结产能基本能够满足铁前系统的产能平衡，能够实现铁前成本最低、效益最大化。

（3）为了实现1750m3高炉完成既定目标，必须以工艺技术路线为引领，以市场为导向，以成本为核心，以深化高炉强化冶炼水平，实现“大风量操作、平台漏斗布料、大矿批冶炼、低镁铝比操作”等技术突破为手段，拉动系统提速提效。

3  1750m3高炉高产低耗低成本冶炼技术体系的实施

3.1  送风制度的突破，实现了大风量、低镁铝比操作

（1）提碱度、提品位、降渣比，支撑大风量、低镁铝比(0.45-0.48)操作

济钢高炉2014-2015年的冶炼实践证明，高(Al2O3)与高渣比不能同时存在，两者只能存在一个，否则易造成风口区、炉腹及炉腰粘结，对缩小炉缸中心死焦堆、提升炉缸整体活性是一个巨大的障碍，同时对软熔带的透气透液性产生巨大的阻力，制约整体风量的上升。所以必须消除高渣比，提升品位、适应高(Al2O3)、低镁铝比。

围绕2016年设定品位57.5%，（Al2O3）≤18.0%的基础冶炼条件，1750m3高炉自2016年1月份开始降低镁铝比操作。高炉取消蛇纹石等辅料的同时，烧结MgO由1月份的2.6%逐月降低至3月份的2.0%，渣中镁铝比由2016年的0.6，分三个月逐月降至0.45-0.48控制。与此同时，炉渣碱度由1.2-1.23逐步提升至1.25-1.27，始终控制四元碱度在0.97～0.98。

（2）优化焦炭配煤、烧结配矿，稳定焦炭质量，提升烧结品位，支撑大风量、低镁铝比操作。

围绕大风量操作及高炉产能的提升，为了给高炉提供支撑，捣固焦优化配煤结构，其中焦煤配比固定12%-15%区间。顶装焦配煤中焦煤配比45%，焦煤+肥煤两种强粘结性煤种始终控制60%，稳定顶装焦CSR。

围绕大风量操作及高炉产能的提升，为了给高炉提供支撑，烧结配矿以提升烧结品位，规避炉渣（Al2O3）≥18.0%为核心。优化配矿，稳定烧结高温冶金性能，其中120 m2、320m2烧结矿的品位由2016年的55.0%逐步提升至56.0%以上的水平，为综合品位的提升奠定了基础。

（3）优化送风制度，缩短风口长度，适当扩大进风面积，消除了高(Al2O3)条件下风口区、炉腹及炉腰粘结的制约瓶颈，为增加风量、增大炉缸工作截面积提供了有力条件。

自2015年下半年开始，扩大风口进风面积，杜绝长期堵风口操作。缩短风口长度至有效长度380-400mm，淘汰有效长度450mm的风口，适应高（Al2O3）、低镁铝比操作，稳定操作炉型，规避炉腹、炉腰粘结，扩大炉缸工作容积，为增加风量提供了下部基础。2016年进风面积由2015年的0.267m2扩大至0.275 m2，3#1750m3高炉以长度600mm（有效长度400mm）为主，兼顾炉缸侧壁温度偏高的区域，配加4个长度650mm（有效长度450mm）。1#1750m3高炉以长度580mm的风口为主，配加少量600mm的风口。

（4）为了充分挖掘风机潜力，配合能动厂、装备部，炼铁厂从高炉实际出发，3月份重新匹配各项操作参数，制定了提风量、提风压、提顶压技术推进方案，同时对两座1750m3高炉的顶压保护进行了重新设定，逐步按计划实施。2016年3月份开始联合能动厂，相继在两座1750m3高炉成功实施了恒压无波动换炉技术操作。

（5）提升富氧率及顶压水平，抑制硅的还原，实施低硅、低镁铝比、高碱、高热操作，缓解了高(Al2O3)冶炼的诸多弊端 

提升富氧率水平，在使高温区下移的同时，煤气中一氧化碳分压Pco升高，抑制了硅的还原。提升顶压水平，使炉内煤气中Pco值升高，可抑制硅的还原。在两项措施的配合下，实施低硅、低镁铝比、高碱、高热操作。

配合高产能的实施，1750m3高炉富氧率达到4.0～4.5%，相比2015年提高2.0%。为了缓解高富氧、高风温致使理论燃烧温度上升造成的高炉操作压差上升的弊端，自3月份开始两个1750m3高炉尝试提升顶压水平，高炉顶压逐步提升至220-225kPa，同时达到了降低煤气流速、提升煤气利用率的目的。

3.2  上部操作制度的突破，实现大矿批、平台漏斗布料操作

（1）1750m3高炉布料矩阵自2008年以来一直使用中心加焦布料模式，2015年10月份1#1750m3高炉实施取消中心加焦布料模式攻关。经过3个月的探索和实践，成功实现了“平台稳定边缘、漏斗开放中心”的不带中心加焦布料矩阵，矿批由45t扩大到55～60t，最大布料角度由40°增加到43.5°，实施大矿批、大角度、窄平台+深漏斗布料操作。逐步解决了3#铁口投用后渣处理和除尘的限制瓶颈，稳定了180°铁口出铁方式，进一步改善了炉缸状态，操作炉型达到了前所未有的长期稳定。

（2）从3#1750m3高炉炉缸侧壁局部侵蚀、90°铁口夹角、局部气流难以控制的实际出发，3#高炉上部料制与1#1750m3高炉实施差异化管理，实施宽平台+浅漏斗的中心加焦的布料模式。坚持“大矿批，厚焦层，稳气流，上风量”的高炉操作技术路线，炉况高效稳定运行，高炉生产步入良性循环，矿批由原来的45t t扩大到55～60t，提高了煤气利用率。 

（3）1750m3高炉随大风量、大矿批、平台漏斗、低镁铝比技术突破的相继实现，炉缸中心活性提升，死焦堆缩小，同时径向矿焦比分布合理，炉缸侧壁温度受到抑制，铁次下降至12次。

3.3  以“高比例烧结、高比例块矿、低烧结MgO、低镁铝比操作”为基础，优化炉料结构，大幅度降低炉料成本，打造降成本新优势

（1）根据块矿、球团、烧结的高温冶金性能和对料柱透气性的影响，合理搭配非主流和主流块矿的结构比例，减少高价位的球团矿，提高烧结配比，降低炉料成本。2016年通过降低烧结碱度（1.80～1.85）、降低烧结MgO，逐步提升烧结配比和块矿配比，大幅度减少高价球团的用量，取消高炉辅料，烧结比例由原来的75%左右提高到80%以上，球团比例控制0～3%，块矿比例17-20%，降低了吨铁成本。

（2）利用球团烘干机及新建配套设施烘干块矿的整套工艺流程，自主完成方案设计及优化，在项目方案的创新性和独立性上，实现了块矿烘干系统优化改造。解决了块矿含水量高、含粉量较高无法直接过筛入炉的问题，避免了块矿多次加工处理过程，为提高块矿比例、优化炉料结构，大幅度降低了炼铁生产成本，对炉况长期稳定顺行提供强有力的支撑。

3.4  综合焦炭质量的稳定、高冶强冶炼的同时规避高煤比操作≤150kg/t，对风口区及炉缸焦炭质量的稳定和改善具有重大作用。

4  深入推进可靠性管理，为高产低耗提供支撑

通过推进制度改革，从源头管控原燃料质量，强化筛分和设备点检等方面，科学化保障高炉稳定顺行，为高产低耗做好保障。

4.1  推进体制改革，为高效低耗提供体制保障

（1）实施炉长负责制

实施炉长负责制，实现炉长责任和权利的对等，让炉长有充分的管辖权，厂部领导、专业科室为高炉消除生产运行障碍，提供好保障。 

（2）推行内部市场化预算管理

实行内部市场化预算管理，把握目标消耗管控，内部开展劳动竞赛，提升全员工作热情和工作质量，并加强同工序消耗对标组织管控，找出不足，挖掘潜力。

4.2  强化原燃料质量可靠性管理，为高效低耗提供工序保障

强化原燃料可靠性管理及原燃料质量稽查力度，是高炉实现高产低耗冶炼的基础，此方面的管理跟不上，就无法谈及高炉稳定，更无法谈及实现高产低耗的问题。

（1）注重原燃料质量跟踪

加强铁前系统沟通，共享铁前原燃料质量信息，有效的确保原燃料质量的源头管控，出现异常情况，及时预警，操作者对操作制度做出相应的调整，防止炉况出现大的波动。

（2）加强槽下振筛管理

定期对各高炉槽下振筛的T/H值进行测定，假如发现T/H值超过正常值，及时给予调整控制，同时对入炉的烧结、球团中<5mm粉末进行测定，实施动态管理。

4.3  优化探索设备管理运行模式，为高产低耗提供稳定设备保障

建立以高炉为中心的长周期、大计划检修模式。量化管理职责，自主管理与专业督察结合，实施全员设备管理，提升系统设备保障能力，保证设备完好率和降低休风率，尤其是杜绝非计划休风，为炉况稳定、高产低耗提供了有力支撑。

4.4  强化岗位工艺操作点检，不断提高内部可靠管理精准水平

强化岗位工艺操作点检，是高炉车间精准管理的重要内容。

（1）加强冷却体系管理

加强冷却体系点检管理，实践中严格控制各种冷却参数，监控好炉体热负荷，同时建立炉体各段冷却壁温度预警机制，制定各段冷却壁温度的可允许操作范围。

（2）强化炉前操作管理

高炉一旦出铁不及时或渣铁排放不净，产生憋铁，易造成炉内气流发生变化，从而影响高炉的稳定顺行。高炉内部加强铁口的维护，为稳定出铁速度、及时排净渣铁创造了条件。

4.5  强化炉况管控，建立日常炉况运行管理机制，通过实行日运行分析管理，统一思想，明确思路，并强化执行力考核；利用高炉趋势化管理的方法来发现问题并及时给予预防性的解决；确保炉况零失常，为高效低耗打好基础

5  降低能源及制造费用

5.1  对能源流分析，挖潜不足，建立经济运行模式

对工序进行能源流分析，对不足项制定有效措施，进行挖潜。依据生产实际情况，对各种能源、介质的使用进行充分斟酌，建立了经济运行模式，对能源介质的使用进行合理优化，既要合理配置保障生产，又不造成浪费。

5.2  强化费用管控，不断降低制造成本

严格控制日常耐火材料的消耗；强化易耗件管理，进行修旧利废；对备品备件及直耗材消耗等进行分解，使员工成本意识明显增强。

6  1750m3高炉高产低耗低成本冶炼技术实施效果

（1）2016年1750m3高炉各项技术经济指标取得了2003年开炉以来历史性的突破，其中利用系数、燃料比、焦比、综合焦比都创造了开炉以来的最好指标，煤比也达到了2013年以来的最高水平，综合各项指标获得了巨大的技术进步.2004年～2017年利用系数、燃料比、镁铝比及生铁含硅量的变化趋势见图1、图2.

2016年通过该技术的实施，高炉炉况运行质量显著提升。根据冶金交流中心2016年累计对标数据，全国在线生产的1750-1800m3高炉总计22座（剔除特殊矿冶炼高炉），济钢在22座高炉中炉渣Al2O3最高17.75%，排名22位；综合品位57.2%，排名14位。在这种原料条件下，济钢1750m3高炉利用系数2.877t/m3d（产量5034t/d），排名第二（其中2016年1#1750m3高炉利用系数高达2.91t/m3d，全国第一,截止2017年一季度,利用系数3.012.877t/m3d,仍是排名第一的水平.）；综合焦比476kg/t，排名第四；实现了高产、低耗、低成本的目标控制。2016年至2017年一季度技术经济指标及操作参数情况见表1。

（2）2016年济钢炼铁厂通过1750m3高炉高产低耗低成本技术体系的综合实施，因燃料比降低获得的效益（剔除综合品位上升的影响）、铁水超产降低炼铁固定费用带来的效益、高炉低镁铝比操作降低烧结镁质熔剂带来的效益，三项叠加，1750m3高炉高产低耗低成本技术实施后，炼铁厂合计实现落袋效益1.16亿元。

7  结语

（1）高炉高产低耗冶炼，可靠性管理，优良稳定的原燃料条件支撑是置关重要的。

（2）完善的炉况管理机制，确保炉况稳定顺行，是高炉高产低耗的基础条件。

（3）敢于打破传统观念，大胆尝试和突破，充分利用和优化现有技术条件， 实现“大风量、平台漏斗布料、大矿批、低镁铝比、低硅冶炼”，是实现高产低耗的有效措施。

（4）高产低耗是系统性问题，追求系统成本较低化，不要忽视能源动力、制造费用等管控。