全建  王才进  王耀东  果成龙

（柳钢炼铁总厂）

摘  要  本文详细介绍了柳钢 3号高炉在节能降耗方面的实践与成果。通过技术创新、设备升级、管理优化以及环保措施的实施，3号高炉在产量提升的同时，显著降低了燃料消耗和能源消耗，达到了行业同级别高炉的领先水平。文章分析了各项节能降耗措施的具体实施过程及其效果，对未来高炉的节能降耗工作提出了展望，旨在为同行业高炉节能降耗提供参考和借鉴。

关键词  高炉  热风温度  铁口喷溅  设备升级  管理优化  环保措施

1  前言

柳钢3号高炉于 2023 -02-20停炉大修，第二代炉役于2023-10-20点火投产。3号高炉有效容积2000m³，共有28个风口、2个铁口。配套的4座顶燃式格子砖热风炉，采用双预热系统和智能烧炉技术。高炉采用软水密闭循环冷却、皮带上料、无料钟串罐式炉顶，应用了智能铁沟监控、料罐均压煤气放散全回收、风口成像监控等技术。投产后，3号高炉车间以节能降耗为全年重点任务，致力于提高生产效率和能源利用水平。2024年产量、燃料比、煤比等技术经济指标均达到国内先进水平。本文总结3号高炉第二代炉役投产后的节能降耗措施及其效果。

2  节能降耗措施及其效果

2.1  工艺技术优化

（1）升级热风炉技术。将球式热风炉改造为格子砖式热风炉，并应用了双预热系统和智能烧炉技术。改进后，热风炉的总体风温达到 1 220 ℃以上，风温水平显著提升的同时，换炉前后风温波动极小，稳定性大幅增强。高风温的稳定供应为高炉的高效运行提供了有力保障，有助于降低燃料消耗，提高燃烧效率。

（2）采用在线带压开孔热面灌浆技术治理铁口喷溅。通过在炉缸周向开热面孔，使用高压压入设备和专用塑性灌浆料进行炉缸热面灌浆，利用高流动性和密封性的碳质高导热塑性压入料封堵炉缸冷、热面煤气通道。灌浆后，铁口泥套煤气火基本消失，铁口煤气保护板煤气火明显改善，产量及燃料比指标显著提升（见表1）。

（3）在顺行稳定的基础上，采取多项措施提高煤比。确保全风口喷煤率，加强风口监控和巡视，及时处理堵枪或煤枪角度偏移问题，实现广喷、均喷；提高风温使用水平，与热风炉协同配合，增强烧炉水平，增加换炉频次，同时提高高炉工长操作水平，严格执行操作方针，用尽风温；富氧率5%以上，减少富氧波动，确保理论燃烧温度维持在2300℃±50℃，保证煤粉充分燃烧，提高置换比。自2024年10月起，煤比逐步提升至180kg/t以上（见图1）。

（4）提升原燃料质量。采用稳焦调矿、提碱降硅等措施，提高高炉透气性及原燃料强度。2024年，3号高炉使用的焦炭热强度稳定在≥65%；烧结矿转鼓强度≥76.5%，w（FeO）≥9.0%；高炉炉渣二元碱度控制在＞1.20。同时，提高块矿比至24%，实现零球团比冶炼，有效降低了能耗。

（5）优化装料制度。根据原燃料条件及炉型，装料制度逐步调整为“大平台、大矿批，高料线”（见表2），并与下部送风制度相匹配。在此基础上灵活调剂上部装料制度，保证边缘焦层有一定宽度，同时保证边缘有适宜的矿石，抑制边缘煤气流发展，消除中心不足对炉况的影响，保持合理的操作炉型。

（6）提高炉顶顶压。在炉况和设备条件允许的情况下，适当提高顶压至 245 kPa，减小煤气流速，延长煤粉在炉内燃烧的时间，降低煤气压力差，从而提高燃烧效率，降低燃料消耗。

2.2  设备升级与改造

（1）应用环保型INBA法渣处理技术进行渣处理系统升级。高效细渣分离方法包括：锥斗沉淀、气力提升、搅笼分离、平流沉淀、行车抓渣等五个步骤。该系统自动化程度高，水质优良，设备故障率低，运行成本低，使用效果良好，有效提高了渣处理效率，降低了运行成本。

（2）采用智能铁沟监控技术在线实时监控大沟侵蚀情况，延长大沟使用寿命。通过合理判断修沟时间，进行修沟时间攻关，将修沟时间控制在 40 h 以内，减少了单边出铁的时间，提高了生产效率。

（3）自主研发了基于干法除尘的高炉均压煤气放散全回收技术。该技术的应用可实现高炉炉顶均压煤气全回收，单座高炉预计每年回收效益约400万元，不仅实现了节能目标，还达到了环保要求。

（4）炉前设备无水冷却改造。对炉前液压炮油管进行改造，取消了液压炮的雾化打水冷却。改造后，油管使用寿命并未减少，同时减少了安全风险，降低了能耗消耗。

2.3  管理优化

（1）操作标准化。严格三班操作，保证三班操作统一，形成标准化操作体系。减少因人与人、班与班的操作差异而引起的炉况波动。定期对工艺控制进行检查。日常操作中对工艺操作要点进行抽查，保证过程控制的稳定。严格按操作方针执行，让操作者客观、准确、全面地掌握高炉炉况变化趋势，做出正确判断，有效预防炉况波动。

（2）加强出铁管理，稳定出铁制度。根据自身产量及炉况合理控制出铁间隔，稳定出铁时间，保证渣铁的正常排放。在日常工作中稳定打泥量，将铁口深度控制在3 m左右，加强开堵口操作，杜绝钻漏、跑泥等现象。选择合适的钻头，控制出铁时间在 100～120 分钟/炉，同时配合炉内出尽渣铁。

（3）完善应急预案。出台吹管烧穿、停水停电等事故应急预案，加强事故的预防和处理能力。组织生产人员参加应急演练并总结，提高操作应对能力，将突发事故损失在可控的条件下降至最低。

（4）加强槽下筛分管理，控制好各仓筛分速度，减少粉末入炉。特别是零球团比后块矿用量增加，在块矿仓加装筛网，以降低入炉粉末。每天对筛网进行检查和清理。

（5）管理协调优化。总厂主管生产副厂长每周四组织生产技术室查炉，总结分析炉况发展趋势，提出下一步调整计划。建立设备系统周会制度，每周一召开设备运行分析会，重点针对设备故障进行分析，提出防范措施，尽量降低因设备因素对生产造成的影响。建立雨季、原燃料等预警制度，通过提前预警提前应对，降低外部因素波动对炉况的影响。

（6）加强设备的巡检，做到一班三检，及时消除隐患，保证设备稳定顺行。

（7）杜绝跑、冒、滴、漏现象，对蒸汽、氮气、压缩空气定期检查，优化氮气消耗，能改压缩空气的就改压缩空气，减少能源浪费。

2.4  环保措施

（1）铁口区域除尘改造。将炉前铁口区域改造为除尘小屋，实现了烟尘区域的全封闭，大大提高了除尘效果，有效减少了粉尘排放，改善了工作环境。

（2）升级除尘系统。炉前除尘加装风机，进一步加强除尘抽力，提高炉前除尘效果。通过增强抽力，更有效地捕捉烟尘，降低空气中的粉尘浓度，减少对环境的污染。

（3）矿槽除尘灰采用密闭输送方式，减少二次扬尘。同时，对焦粉进行回收二次利用，提高了资源利用率，减少了废弃物排放。

（4）对热风炉烟气进行脱硫改造，有效去除烟气中的二氧化硫，降低空气中有害气体浓度，减少对大气环境的污染，提高了企业的环保水平。

2.5  效果分析

通过实施上述措施，3号高炉技术经济指标获得显著改善，从环保效果来看，粉尘排放和有害气体排放得到了有效控制，工作环境和周边环境得到了显著改善，企业的环保水平得到提高。

3  结语

通过实施技术创新、设备升级、管理优化以及环保措施，柳钢 3号高炉在节能降耗方面取得了显著成效。这些措施不仅提高了高炉的生产效率和能源利用水平，还改善了工作环境和周边环境，提高了企业的环保水平。下步工作计划：

（1）高炉的长期稳定顺行是节能降耗的基础，在此基础上，通过开展行业对标，瞄准行业先进水平，加强基础管理，进一步优化炉料结构，努力降低高炉消耗。持续关注行业动态，学习先进经验，不断提升自身技术水平和管理水平。

（2）保证铁口深度，杜绝跑泥现象。强化炉前出铁操作，加强炉前操作人员的技术培训，提高责任心，防止人为的操作事故发生。通过严格的操作规范和培训，确保铁口管理的精细化，减少因铁口问题导致的生产波动和能源浪费。

（3）加强二次能源的利用，减少污染的同时，对系统生产中产生的冶金粉尘和富产品进行回收利用，返回原料厂进行二次利用。提高资源循环利用率，实现节能减排与经济效益的双赢。

（4）加强设备点检工作，及时消除隐患，保证设备稳定运行，减少设备引起的休慢风率。通过精细化的设备管理，降低设备故障对生产的影响，提高生产效率和设备运行可靠性。

（5）继续做好高炉炉身及炉壳的维护及检测工作，确保炉体结构的稳定性和安全性。定期检查和维护炉体，及时发现并处理潜在问题，延长高炉使用寿命。

（6）充分发挥职工的能动性，把节能降耗的每项指标分解到班组、个人。岗位的小革新、小改造也是节能降耗小指标完成比较好的保证。通过激励机制和培训，激发职工的积极性和创造力，推动全员参与节能降耗工作。

参考文献

[1]  钢铁工业节能技术手册[M]. 化学工业出版社，2015.

[2]  高炉炼铁节能技术与实践[J]. 钢铁，2018，53(1):1-5.

[3]  高炉节能降耗的实践与探索[J]. 钢铁研究学报，2021，32(4):1-7.

[4]  高炉炼铁节能技术与应用[J]. 钢铁，2022，57(5):1-6.