李虎 盧志剛

1.研究背景

在鋼鐵行業(yè)中高爐煉鐵是比較復(fù)雜的環(huán)節(jié)，在高爐煉鐵過(guò)程中有大量的輸入值和輸出值，而且隨著時(shí)間的變化而變化，因此，在高爐煉鐵過(guò)程中為了確保其穩(wěn)定性和安全性的運(yùn)行，高爐內(nèi)部的溫度控制需要高效的生產(chǎn)。本文以探析高爐鐵水硅趨勢(shì)的預(yù)測(cè)為研究對(duì)象，分別分析生鐵硅含量的現(xiàn)狀波動(dòng)、煤粉質(zhì)量對(duì)生鐵硅含量的影響和入爐料綜合品位的影響，進(jìn)一步分析高爐鐵水硅趨勢(shì)的影響。

1.生鐵硅含量的波動(dòng)原因

在鋼鐵冶金行業(yè)中高爐鐵水中生鐵含硅量的穩(wěn)定性需建立在高爐穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，生鐵含硅量存在的含量越穩(wěn)定，最后使得其產(chǎn)量也會(huì)越高，同時(shí)穩(wěn)定并降低生鐵硅的含量是降低綜合焦比最直接的措施，所以生鐵含硅量與產(chǎn)量及綜合焦比有較強(qiáng)的相關(guān)性。

通過(guò)學(xué)者的研究分析了解到硅的單值控制分析中得出，單獨(dú)值的數(shù)值范圍為0.0-1.6，日期范圍為2010年01月01日-2016年06月08日，硅的單值集中聚集在0.2-0.5之間，從2010年01月01日到2016年06月08日區(qū)間，生鐵平均硅含量波動(dòng)比較大，最大值為1.59%，最小值為0.2%，平均值為0.38%，其中硅含量波動(dòng)較大的區(qū)間主要有3次。

高爐產(chǎn)量走勢(shì)控制研究中得出，單獨(dú)值的范圍為0-5000，產(chǎn)量主要集中在3800-4900之間，從2010年01月01日-2016年06月08日硅含量的單值出現(xiàn)次數(shù)比較多，在2010年12月、2011年01月、2015年12月硅的單值較高而且集中。前期2010年初，產(chǎn)量逐漸增多，綜合焦比也呈上升趨勢(shì)，但到2010年10月，綜合焦比迅速降低，在2010年11月到2011年2月產(chǎn)量明顯降低，綜合焦比升高，因可判斷此期間為爐況波動(dòng)期。

在2011年2月以后，爐況恢復(fù)正常，產(chǎn)量逐步回升到正常水平，為4500t/d，綜合焦比進(jìn)而有降低趨勢(shì)。第二次產(chǎn)量和綜合焦比大幅波動(dòng)也集中在2011年7月到2012年4月，期間，產(chǎn)量呈階段性降低趨勢(shì)，產(chǎn)量低，消耗高;到2012年8月以后，產(chǎn)量明顯升高，此期間創(chuàng)造了日產(chǎn)5062噸的記錄，綜合焦比呈明顯下降趨勢(shì)。第三次產(chǎn)量失常，綜合焦比增高，發(fā)生在2015年8月以后，尤其是2016年以后，日平均產(chǎn)量在4000t/d以下，綜合焦比由470kg/t下限升高到500kg/t以上。

由此可看出，整個(gè)爐役期間，生鐵硅含量及產(chǎn)量、綜合焦比是呈階段性變化趨勢(shì)?？梢钥闯鰧⑼獠凯h(huán)境原料市場(chǎng)和內(nèi)部爐況波動(dòng)相結(jié)合，首先在爐役前期階段，爐溫控制較高，且波動(dòng)較大;其次在爐役中期階段爐溫呈下行趨勢(shì)，并能夠長(zhǎng)時(shí)間保持穩(wěn)定的狀態(tài)，最后，在爐役階段后期，因?yàn)槭艿嚼鋮s壁侵蝕及水溫差高的影響，爐溫再次控制到上限并波動(dòng)較大。

在2011年7月，由于鋼鐵行業(yè)中在生產(chǎn)過(guò)程中使用低質(zhì)量、材料低價(jià)格，從而導(dǎo)致?tīng)t溫再次有波動(dòng)的情況出現(xiàn)，使整體的產(chǎn)量降低，綜合焦比上升。伴隨著生產(chǎn)條件的成熟發(fā)展，各項(xiàng)操作的配合，爐役中期階段使得產(chǎn)量逐漸提升并創(chuàng)造了日產(chǎn)5062噸的記錄，同時(shí)綜合焦比呈明顯下降趨勢(shì)，生鐵成本大幅降低，待到爐役后期，受護(hù)爐限制，產(chǎn)量降低，綜合焦比上升。其中爐役前期，低產(chǎn)量次數(shù)較多，對(duì)應(yīng)的綜合焦比升高，生鐵含硅量波動(dòng)大，且爐溫偏高，主要受計(jì)劃?rùn)z修，減風(fēng)、慢風(fēng)，休風(fēng)的影響，待中后期，低產(chǎn)量次數(shù)明顯減少。

2.煤粉質(zhì)量對(duì)生鐵硅含量的影響

在鋼鐵行業(yè)中煤粉質(zhì)量對(duì)生鐵硅的含量同樣有一點(diǎn)的影響，受?chē)?guó)家社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的影響，鋼鐵企業(yè)的煤粉質(zhì)量波動(dòng)較大，特別是煤粉發(fā)熱值的波動(dòng)會(huì)增大，呈現(xiàn)出階段性的波動(dòng)狀態(tài)。在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)煤粉的發(fā)熱數(shù)值過(guò)低，長(zhǎng)期低于大約7000大卡，因此導(dǎo)致加入爐內(nèi)的還沒(méi)有燃煤粉的增多，會(huì)發(fā)生堵槍情況以至于多個(gè)風(fēng)口噴射的煤粉不均勻，最終使整個(gè)環(huán)境空間中的透氣性變差，高爐內(nèi)的下部軟熔帶和滴落帶的部分會(huì)有爐渣滯留，甚至嚴(yán)重的情況會(huì)使液泛發(fā)生，最終導(dǎo)致鐵水硅含量隨煤粉質(zhì)量波動(dòng)，影響穩(wěn)定硅含量鐵水的連續(xù)生產(chǎn)。

3.入爐料綜合品味的影響

目前經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)中鋼鐵行業(yè)依然是主要的支柱產(chǎn)業(yè)，并不斷的隨著鋼鐵事業(yè)的市場(chǎng)形勢(shì)而不斷變化，不斷的鐵水成本，使其利潤(rùn)的空間減小，因此，許多鋼鐵企業(yè)為了自己的企業(yè)公司能夠在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的快速變化中能夠正常生存，極力扭轉(zhuǎn)此種現(xiàn)象，鋼鐵公司采用低質(zhì)量、原料低價(jià)格來(lái)進(jìn)行高爐煉鐵的生產(chǎn)，隨著配加8%個(gè)配比的低品低價(jià)料，入爐料的綜合品位由57%呈斷崖式降到53%左右，最低到52%。

進(jìn)入高爐煉鐵的低品位、低價(jià)料的過(guò)程中鐵水成本有一定幅度的下降，但由于進(jìn)入高爐煉鐵的綜合品位的逐漸下降，焦炭質(zhì)量也在不斷惡化，會(huì)導(dǎo)致殘?jiān)可仙?，給高爐生產(chǎn)及高爐的使用期限帶來(lái)了一系列的不利影響，也導(dǎo)致了爐況的再次波動(dòng)。如此大的品位波動(dòng)導(dǎo)致各項(xiàng)指標(biāo)操作參數(shù)大幅調(diào)整，以維持穩(wěn)定爐況，為此生鐵含硅由0.3%控制到0.4%以上。因此，大幅調(diào)整入爐料的綜合品位會(huì)導(dǎo)致?tīng)t況惡化、從而影響鐵水硅含量的控制。

總結(jié)

本文以探析高爐鐵水硅含量變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)為研究對(duì)象，分析生鐵硅含量的波動(dòng)原因從中得出生鐵硅含量、產(chǎn)量、綜合焦呈階段性波動(dòng);分析煤粉質(zhì)量對(duì)生鐵硅含量的影響得出鐵水硅含量隨煤粉質(zhì)量波動(dòng)，影響穩(wěn)定硅含量鐵水的連續(xù)生產(chǎn);分析入爐料綜合品味的影響得出大幅調(diào)整入爐料的綜合品味會(huì)導(dǎo)致?tīng)t況情況變差，從而影響鐵水硅的控制。

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作者簡(jiǎn)介：

李虎，男，1974年2月出生，漢族，籍貫：河北唐山，本科學(xué)歷，助理工程師，研究方向：冶金、煉鐵生產(chǎn)，工作單位：唐山金馬鋼鐵集團(tuán)有限公司。

盧志剛，男，1977年9月出生，漢族，籍貫：河北唐山，大專(zhuān)學(xué)歷，助理工程師，研究方向：冶金、煉鐵生產(chǎn)，工作單位：唐山金馬鋼鐵集團(tuán)有限公司。