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2017年3月16日，宝武集团武汉钢铁有限公司炼铁厂由原炼铁厂、烧结厂和工业港部分单位整合而成，占地面积为3.7平方公里，现有职工2986人（2017年减员13%），固定资产净值43.3亿元（不含原料分厂）。炼铁厂采取厂—分厂—作业区—班组的结构模式，下设3个分厂（高炉分厂、烧结分厂、原料分厂）、3个职能部门（综合管理室、生产技术室、设备管理室）、34个作业区，实行一体化、扁平化管理，分厂不设机关。 2017年是宝武重组、武钢有限成立、铁厂整合、劳动效率提升的第一年，武钢有限炼铁厂对标宝山基地，调整组织架构，不断精简优化，理顺管理流程，稳步提质增效，系统降低炼铁成本，兼顾现状和后续规划，按公司机构改革的整体安排，分步、有序、稳定推进原炼铁和原烧结（含代管工业港料场部分）的全面整合。 2017年，武钢有限炼铁厂继续坚持“安全、均衡、稳定、改善”的方针，以高炉为中心组织生产，统筹好原燃料平衡、铁钢平衡、煤气平衡，实现高炉顺行和生产均衡。2010年以来高炉主要技术经济指标对比情况见表1。2017年每月主要技术经济指标见表2。 表1 2010年以来武钢高炉主要技术经济指标对比 表2 2017年武钢高炉每月主要技术经济指标 该厂与国内2000m3级高炉燃料比对标情况见表3。武钢1号高炉于2001年5月大修后投产，目前已经生产16.5年，单位炉容产铁12003吨，目前炉缸炉底处于安全状态。1号高炉燃料比处于同级别高炉领先水平。 表3 国内2000m3级高炉燃料比对标 该厂与国内3000m3级高炉燃料比对标情况见表4。6号高炉于2004年7月新建投产，目前已经生产13.5年，单位炉容产铁11330吨，目前炉缸炉底处于安全状态。 表4 国内3000m3级高炉燃料比对标 该厂与国内4000m3级高炉燃料比对标情况见表5。8号高炉于2009年8月1日投产，生产超过8年，目前冷却壁水管零损坏。 表5 国内4000m3级高炉燃料比对标 降低高炉燃料比。武钢有限炼铁厂通过提高煤气利用率、提高风温、提高煤比、降低休风率，来不断降低燃料比，2017年，在消化熟料率降低、喷吹煤热值降低、煤比提高等因素后，第三季度燃料比降低到504.5kg/t,1月~9月份累计燃料比为509.0g/t，较上年降低13.4kg/t，降燃料成本3.6亿元。 提高煤比，提高高挥发分烟煤配比。2017年，武钢有限炼铁厂煤比由156.9kg/t提高到168.4kg/t；提高高挥发分烟煤配比，将神华煤配比由2016年的2.4%提高到2017年4月的14.6%，目前稳定在30%以上。 优化高炉用料结构。武钢有限炼铁厂完善矿石性价比评价模型，评估矿石的性价比：根据矿石的化学成分、在高炉内的行为对高炉成本的影响，建立矿石的性价比评价数学模型，使得性价比量化，为高炉选择合理的用料结构提供指导。 根据市场行情及矿石性能，性价比排序为块矿、烧结、球团（如果考虑块矿含粉过筛等运行消耗，块矿性价比应与烧结接近）。2017年该厂提高块矿及烧结配比，降低球团配比，入炉块矿配比从10%调到15%~17%。1月~9月份，用料结构优化降低配矿成本1.6亿元。 加强高炉、烧结工序协同，保证烧结矿充分供应。武钢有限炼铁厂发挥两厂整合的优势，加强生产组织和工序协同，提高检修效率，减少临时检修，加强信息沟通，及时调剂保证高炉炉渣碱度的稳定；降低烧结料多停机率。烧结料多停机率由2016年的2.62%降低到2017年1月~9月份的0.47%，其中，5月、6月、8月份杜绝了料多停机。烧结配比由2016年的67.85%逐步提高到70.61%，单月最高达73.8%。 大型高炉回收煤气停炉及开炉快速达产技术 武钢炼铁厂先后在6号高炉、1号高炉、2号高炉、4号高炉实现回收煤气停炉，在6号高炉、1号高炉、4号高炉实现开炉快速达产，开停炉安全、快速、节能、环保。有一种观念认为，开炉达产速度过快会影响高炉长寿，但武钢高炉的快速开炉实践证明，快速开炉并不影响高炉长寿。高炉回收煤气停炉情况见表6。高炉开炉快速达产情况见表7。 表6 武钢高炉回收煤气停炉情况 表7 武钢高炉开炉快速达产情况 降料线更换炉身下部冷却壁 在广泛吸收宝钢技术的前提下，青山基地根据自身的设备及工艺特点，对相关技术方案进行完善，实现了降料线安全、快速更换炉身下部冷却壁。2017年3月，7号高炉空料线到炉腰下沿，更换炉身下部冷却壁3块，从停炉到冷却壁更换完工仅耗时56小时（因主工期为更换炉顶齿轮箱，年修总时间5天）。高炉送风，经过18小时的恢复，高炉各项技术指标达到正常水平。技术特点为一次性压料、带风装料、堵风口恢复。 高炉长寿技术 高炉长寿是一个系统工程，它涉及到设计选材、安装施工、操作管理、检查维护、全方位多重保障。 第一，设计选材是高炉长寿的基础。冷却系统设计采用全冷却壁结构、软水密闭循环冷却系统，水量合理并留有余量。炉缸设计采用“大块碳砖+陶瓷杯”的结构形式。用大块碳砖，在相同厚度下，减少层数，降低热阻，利于传热，同时可减少施工中出现的缺陷。用陶瓷杯，将850℃等温线推到陶瓷杯中，阻止钾、钠蒸气进入碳砖中，延长碳砖寿命。耐材方面，选择真实的微孔或超微孔碳砖，捣打料性能与碳砖相匹配，陶瓷杯、风口组合砖选用膨胀系数低、抗渣铁侵蚀性能优的微孔刚玉。 第二，安装施工是高炉长寿的保证。冷却壁和碳砖之间、大碳砖和小碳砖之间以及炉底的捣打料必须捣实。冷却壁之间的距离符合要求，冷却水管中心线和炉壳开孔中心线吻合，避免剪切。冷却壁和炉壳之间的空间填实，防止煤气流通冲刷坏冷却壁水管，导致水温差升高、降低冷却效果、炉壳发红、漏煤气。严格控制碳砖砌筑缝隙，防止缝隙过大导致渗铁。 第三，操作管理是高炉长寿的关键。操作管理要符合高炉的设计特点，使设计、选材的优点充分发挥，不足之处得以抑制。 在高炉操作中，操作炉型和铁口深度影响高炉长寿。合理的操作炉型，热状态稳定，降低冷却壁的热疲劳和热应力，延长冷却壁寿命；炉缸活跃，环流减弱，减少炉缸侵蚀。进风面积、风口长度、布料制度是影响炉型的重要因素。铁口达到合理深度，形成稳定泥包，避免形成喇叭口，减缓铁口区域砖衬的侵蚀，铁口深度要求必须大于该处砖衬厚度的1.2倍。铁口深度不够，不利于保护炉缸；铁口过深，不利于出铁，也不利于保护炉底。 第四，检查维护是高炉长寿的保障。检查维护是生产过程的一项长期工作，应保证功能正常，预防事故发生。软水管理专业人员负责冷却系统的检查维护，确保水质达标、系统平衡；负责系统参数调整、炉缸炉底的日常检查，对异常情况提出处置方案并参与讨论。炉窑管理和结构专业人员负责对温度偏高或漏煤气的位置进行开孔、灌浆、焊补；对损坏的冷却壁水管进行穿管或养护，确实不可行的再卡断灌浆；在冷却壁水管损坏集中的部位安装柱塞冷却器造衬，并外部打水冷却。 第五，全方位实施多重保障。武钢潜心研究，经过历史传承，形成完整理论体系。如张寿荣院士于2009年就通过冶金工业出版社出版发行了《武钢高炉长寿》。武钢重视高炉的破损调查，分析破损机理，改进炭素捣打料，制订和修改了部分关于耐火材料的国标和冶金行业标准。武钢坚持技术创新，消化、吸收、再创新，使炉底冷却系统和炉缸结构方面更加科学合理。武钢注重高炉长寿的设计。在设计时，专家对长寿技术把关，关注细节，使设计选材更加合理。 其他特色技术 武钢的其他特色技术见表8。 表8 武钢炼铁其他特色技术 |
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