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石家庄钢铁有限责任公司始建于1957年，现已成为国内大型特殊钢生产联合企业，是河北省唯一的大型特殊钢生产联合企业，主导产品为优质碳素结构钢、合金结构钢、轴承钢、齿轮钢、弹簧钢、易切削非调质钢等，广泛应用于汽车、机械、船舶工业、铁路运输、石油及天然气开采等工业领域。

石钢炼铁厂现有480m3、580m3和1080m3高炉各一座，适应企业发展的需要，实施强化管理和技术改造，为企业实现 “绿色石钢、精品石钢、和谐石钢”的发展目标承担重要责任。

一、积极进行环保设施改造和污染治理建设

随着城市和社会发展，作为一个省会城市钢铁企业，如何实现绿色低碳生产并与社会环境友好，是石钢一个重要课题。

烧结工序是钢铁企业主要的污染物排放点，原燃料运输及筛分点多面广，对环境影响较大，石钢炼铁厂原有32m2和60m2烧结机各二台，其中60m2烧结机配套有烟气脱硫设施。为降低对周围环境影响，2011年公司对烧结系统进行改造，将烧结机搬迁到距离主厂区70公里外的井陉矿区合并建设一台280m3烧结机，同时配套建设了烟气脱硫系统等环保设施烧结机的扩大，有利于降低能耗和减少污染物排放，实现了烟气全脱硫处理等综合环境改善。

炼铁工序大力进行环保建设，对所有原燃料筛分、除铁场铁口、铁沟和铁罐口等粉尘排放点增设除尘等环保设施的同时，所有高炉分别装备了炉顶TRT和BPRT等余压发电设施，同时进行技术操作的改进，实现高炉休、送风过程炉顶不放散煤气，尽最大努力降低环境污染，实现与周围城市系统的良性共存。

二、做好系统管理，保证高炉顺行

当前钢铁行业面临着产能过剩带来的残酷市场竞争，成本压力前所未有，而生铁成本在钢铁产品总成本中占60%以上，降低生铁成本是钢铁企业降本增效的重中之重，钢铁企业都在积极寻求降低成本的途径，石钢炼铁厂注重进行系统管理确保高炉稳定顺行，主要进行以下几个方面的工作。

1、保持合理操作炉型，强化对顺行和指标改善的支撑作用

合理的操作炉型应当满足炉料下降和煤气上升相向运动顺利进行的需要，符合高炉冶炼的工艺特点，设计内型是操作炉型的基础，应尽可能接近操作炉型。石钢580m3高炉2003年6月建成投产，采用厚壁炉衬，投产三年后由于炉衬侵蚀，操作炉型发生较大变化，操作炉型的不合理，对煤气流的分布造成较大影响，导致中心气流不稳定，边缘气流不均匀，炉况运行中出现崩料现象，炉况稳定性变差，对稳定顺行影响逐渐加重，上下部调剂不能从根本上解决炉况的稳定性问题。为此，从2007年8月开始到2012年6月整个炉役共进行四次小修规整炉型，每次小修后只能保持一年左右炉况不受影响，给高炉操作带来很大困难，过程中存在安全风险。

2012年6月停炉大修时，对0#高炉的炉型进行了改造，在保持原炉壳不动的情况下，对炉型进行了重新设计，炉身高度适当加高，取消了无冷区，改厚壁炉衬为薄壁炉衬。炉型改造后，困扰上代炉役的中心气流不稳问题得到彻底解决，中心气流得到充分发展并保持稳定，为利用上部调剂改善煤气利用打下了基础，在大矿批结合高顶压、高富氧结合大煤比的操作制度下，炉况的抗干扰能力显著增强，消耗指标比上代炉役大幅降低（见表1）。

表1改造前后的生产技术指标对比

另外，采用合适上下部调剂制度及冷却制度、保持渣皮的稳定，同时避免炉墙结厚或结瘤是保持高炉合理操作炉型的重要保障。

2、重视有害元素控制

2.1 钾、钠、锌等有害元素对高炉的影响

钾、钠、锌等有害元素对正常运行的危害极大，会对高炉顺行状态及消耗指标有致命的影响，主要表现在以下几个方面：

⑴ 渗透对含铁料引起粉化破坏炉况顺行

碱金属化合物随炉料下降被还原呈碱金属蒸汽随煤气上升过程中，在炉身中下部、炉腹、炉腰部位等800-1000℃温度区域内循环富集，容易造成结瘤，影响炉况顺行。对含铁料渗透，引起球团矿膨胀和烧结矿中温还原粉化，其中钾蒸汽在烧结矿中形成低熔点K2SiO3等硅酸盐，熔点降低，使得软融带上移，软融层加厚，煤气阻力增大，炉温波动时容易形成管道，同时破坏渣皮稳定性，渣铁流动性变差、物理热降低、炉温不稳、崩悬料次数增多、风口烧损。

⑵催化炉内焦炭反应降低其在热态强度引起燃料消耗升高

在1000℃以下的炉身区域就提前并加速对焦炭的气化反应（CO2+C=2CO），催化焦炭熔损，缩小了间接还原区，扩大了直接还原区，进而引起焦比升高，焦炭反应后强度降低、导致粉化加重，造成块状带透气性恶化。温度大于1000℃时，对碳有选择的腐蚀，发生反应2K+2C+N2=2KCN，使焦炭结构的基体组织消弱，从而严重影响焦炭的高温强度，影响了软融带的透气性、降低炉缸焦炭透气和透液性，降低喷煤接受能力，恶化炉缸状态，引起炉缸堆积及风口烧坏。

这些元素的氧化物比FeO难还原，只有在高温区进行直接还原，要吸收大量热量，当积累很大时，将导致炉缸热量不足，引起整个高炉热制度失常。

⑶ 破坏砖衬缩短高炉寿命威胁安全生产

碱金属蒸汽在炉内发生如下反应：2R+CO=R2O+C，R2O和C（石墨）同时渗入砖缝或砖衬气孔中沉积，此外K2O与CO2反应，生成K2CO3（熔点910℃，在有Na2CO3存在时熔点降低至710℃），其沉积作用引起硅铝质耐火材料异常膨胀，热面剥落和严重侵蚀，从而大大缩短了高炉内衬寿命，严重时还会产生胀裂，使炉底炉缸钢板开裂、风口上翘，如果不重视这方面的影响，有可能造成炉缸烧穿等事故。

2.2 Ti元素的影响

TiO2是一种对烧结过程和高炉冶炼过程都有重大影响的物质。其对烧结矿最明显的影响是严重恶化烧结矿的低温还原粉化性能，给高炉块状带的透气性带来十分不利的影响，进入炉渣后对炉渣粘度和熔化性温度都有不利的影响。另外，高炉炉料中的Ti元素被还原后进入铁水，对石钢最终产品的生产有不利影响。因此，高炉总体TiO2负荷石钢炼铁和总体生产都是十分必要的。

2.3 对有害元素的控制

降低炉内有害元素影响的措施主要有三种，即在原料选择上进行控制，从根源上减少有害元素的带入量。其次在碱金属和锌等有害元素负荷较高时，一方面应减少除尘灰等含有害元素较高的物料在系统中循环，保持一定的开路，减少有害元素的富集，另一方面要改善操作，通过降低炉渣碱度、增大渣量排碱以及采用降低温度、提高顶压和富氧等措施阻碍碱金属的气化反应来减少碱金属的危害。石钢的具体采取的措施有以下几个方面：

⑴确定各种原料有害元素的控制标准指导采购。

⑵确定高炉有害元素负荷控制标准并进行跟踪。

⑶优化配矿结构总体控制有害元素负荷，出现异常及时调整。

⑷选择使用除尘灰降低碱金属和锌负荷。

⑸碱金属负荷偏高时进行阶段性排碱。

实践证明，只要重视有害元素的控制，高炉生产受到的影响就小，而一旦放松，即使取得一定经济效益，也会在后期损失掉，损失的过程可能很快程度可能更大。

3、重视配矿的合理性

炼铁成本占钢铁企业总成本的绝大部分，各钢铁企业都十分重视从合理配矿上进行成本的控制，为此，石钢技术人员根据自身工艺路线开发了配矿程序，一方面指导采购品种的选择、价格的确定，另一方面，进行不同配矿方面成本的对比分析，择优执行，为降低成本提供支撑，仅2013年就优化测算配比方案近百套。另外也为有害元素的有效控制提供帮助。

在配矿优化工作中，可以借鉴其他企业的经验，但务必立足于自身企业的特点，在配矿技术保证的前提下，按精细的工艺流程进行成本测算。

4、兼顾总体成本，为炼钢将本创造条件

作为特钢企业，炼钢工序对铁水质量有更多的要求，满足其要求不但可以提高其生产效率和质量保障程度，同时也为其降低炼钢成本创造有利条件。

4.1 控制铁水磷含量

在烧结配矿和炼铁炉料结构的制定过程中，不但考虑铁前生产的稳定顺行，也要重视对铁水磷的控制，保证炼钢生产品种钢的需要，同时可以降低炼钢渣量降低成本，一般铁水磷含量控制在0.10%以下。

4.2 合理控制合金元素

目前市场上有些矿种价格相对较低，同时含有合金元素，但并非所有钢种都需要这些元素。高炉使用这些矿种需要进行综合考虑，并按炼钢生产钢种的需要进行阶段性控制，最大限度为公司整体降低。

结语：面对越来越严峻的市场形势，石钢炼铁厂不断进行管理和技术创新，努力为企业在特钢发展的道路上稳步前行，发挥自己更大作用。