摘  要  龍鋼煉鐵廠高爐通過改變?nèi)霠t塊礦的配加方式、上下部制度的調(diào)整、改善爐渣性能、提高原燃料質(zhì)量等多項措施，塊礦使用配比高爐月平均最高達17.90%，實現(xiàn)了降本增效，取得了較好的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞  高爐  爐料結(jié)構(gòu)  塊礦  配比　

1  概述

進入2017年，鋼鐵市場回暖，2月14日龍鋼1#高爐（1280 m3）開爐投產(chǎn)，2月27日2#高爐（1280 m3）相繼開爐投產(chǎn)。隨著5座高爐開足馬力全面生產(chǎn)、釋放產(chǎn)能，高爐進一步強化，產(chǎn)量得到大幅度的提升，高爐球團礦供應(yīng)出現(xiàn)緊張缺口。通過改變?nèi)霠t塊礦的配加方式及依靠技術(shù)進步、優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)加大塊礦配加比例來減少球團礦用量，彌補了球團礦用量不足且進一步降低了生產(chǎn)成本。塊礦雖屬生礦，其冶金性能比球團礦略差，但由于塊礦具有比球團礦性價比高的特點，所以在生產(chǎn)中只要采取有效的技術(shù)手段，提高冶煉技術(shù)水平，提高入爐塊礦配比可獲得較低的生產(chǎn)成本。龍鋼煉鐵廠高爐從17年4月份開始提高入爐塊礦配比，目前塊礦配比穩(wěn)定15%左右。

2  高爐使用塊礦基本情況

龍鋼煉鐵廠擁有燒結(jié)機3座，265m2燒結(jié)機1座、400m2燒結(jié)機1座、450m2燒結(jié)機1座；擁有高爐5座，1280 m3高爐2座、1800 m3高爐3座；球團礦豎窯2座，12 m2豎窯1座、16 m2豎窯1座。爐料結(jié)構(gòu)：采用高堿度燒結(jié)礦+球團礦+塊礦。入爐所用原料為自產(chǎn)燒結(jié)礦、球團礦和外購塊礦。由于球團礦豎窯產(chǎn)能偏低4500噸/日，通過爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整，高爐從17年4月份開始增加塊礦配加比例，既彌補了球團礦產(chǎn)能不足，又降低了生鐵成本，取得了良好的經(jīng)濟效益。1#-5#高爐月爐料結(jié)構(gòu)見表1-1、表1-2。

3  塊礦冶煉特性

塊礦雖屬生礦，其冶金性能比球團礦略差，1#-5#高爐所用塊礦經(jīng)過高爐爐況運行及冶金實驗檢測選定品種穩(wěn)定為PB塊礦或紐曼塊礦與南非塊礦三種。通過實驗檢測數(shù)據(jù)對比見表2、表3。

通過以上的測定結(jié)果看出：

（1）南非塊礦含鐵品位高，PB塊礦、紐曼塊礦此次，克里夫斯塊礦偏低；南非塊礦的熱爆溫度高，PB塊礦、紐曼塊礦此次，克里夫斯塊礦偏低；南非塊礦的燒損低，PB塊礦、紐曼塊礦此次，克里夫斯塊礦偏高；但從堿金屬含量來看，南非塊礦（0.292%）比PB塊礦、紐曼塊礦、克里夫斯塊礦高；從整個冶金性能檢測來看南非塊礦冶金性能較好、PB塊礦、紐曼塊礦此次，克里夫斯塊礦差。

（2）塊礦中脈石含量少，但Al2O3%含量高，隨著入爐塊礦比例的增加，渣中Al2O3%含量升高，降低爐渣的流動性，降低脫硫能力而影響生鐵質(zhì)量。

（3）進廠后的塊礦采用露天堆放，受天氣影響容易粘結(jié)高爐篩子，造成篩分不干凈，入爐含沫量增加，易造成爐內(nèi)氣流波動。

4  提高入爐塊礦比例的措施

4.1  改變塊礦的入爐方式

4.1.1  塊礦篩分系統(tǒng)改造

龍鋼1#-5#高爐塊礦使用為國外進口塊礦，品種多，含沫大并且潮濕，篩后塊礦含沫大，篩分能力小、效果差。見于此情況，（1）對兩套塊礦篩分系統(tǒng)進行設(shè)備提升改造。篩孔尺寸由6mm提高到6.3mm，振篩電機7.5Kw兩臺增加到四臺，篩面尺寸1800*4200mm增加1900*5600mm，篩分處理量由300噸/小時提高到400噸/小時。（2）對進購塊礦品種根據(jù)塊礦的爆裂指數(shù)及化學(xué)成分進行選擇，品種由6種降低為3種，實行南非塊礦與PB塊礦或紐曼塊礦混篩，平衡了堿金屬有害元素的含量。（3）對篩后塊礦堆放場地建設(shè)了大棚，確保篩后塊礦的防雨、雪影響。通過以上解決了高爐塊礦合理使用，降低了塊礦含沫量及有害元素量。

4.1.2  料場球塊混配

龍鋼1#-5#高爐球團礦使用自產(chǎn)球團礦，溫度高，入倉溫度高易燒損運料皮帶；塊礦為國外進口塊礦，品種多，含沫大并且潮濕，入倉前隨進行過篩篩分但爐后篩面易粘結(jié)、入爐粉末量增加。見于此情況，采用料場轉(zhuǎn)運酸性料按球團礦與塊礦品種比例，利用鏟車按鏟數(shù)裝車均勻混配，利用球團礦的溫度對塊礦進行烘干干燥，有利用槽下篩分，大大減少塊礦粉沫入爐，避免粉沫入爐對爐料氣流造成影響。

4.2  上下部制度調(diào)整相結(jié)合

高爐操作選擇合理的裝料制度和送風(fēng)制度，能使煤煤氣流與爐料逆向運動之間的關(guān)系更加合理，使煤氣流分布合理，爐況穩(wěn)定順行。因此，提高塊礦配比需要選擇合理的送風(fēng)制度和裝料制度，調(diào)整二者至相適應(yīng)得程度。操作制度上不斷摸索兩者相匹配的、行之有效的方法。

4.2.1  裝料制度調(diào)整

上部調(diào)劑即裝料制度調(diào)劑，應(yīng)以穩(wěn)定氣流、適當(dāng)控制邊緣氣流為主。在增大塊礦使用配比后，高爐料柱壓差增加，由原來的150Kp增至165Kp左右，透氣性惡化，再加之原燃料質(zhì)量波動，操作制度上還在不斷摸索調(diào)整。所以高爐承受高壓差能力還不夠，容易產(chǎn)生局部管道，對高爐爐況的穩(wěn)定順行、技術(shù)指標(biāo)都帶來不利影響。針對這些不利因素，裝料制度依照“中心布焦、以發(fā)展中心氣流為主，適當(dāng)疏導(dǎo)邊緣氣流”的指導(dǎo)方針。

4.2.2  送風(fēng)制度調(diào)整

下部調(diào)劑即送風(fēng)制度調(diào)整，應(yīng)以吹活爐缸，吹透中心為目的。龍鋼1#、2#高爐（1280 m3）各有20個風(fēng)口，3#、4#、5#高爐（1800 m3）各有26個風(fēng)口，為活躍爐缸，打開中心，高爐采用逐步調(diào)整風(fēng)口直徑和長度的調(diào)劑方法，保證了足夠鼓風(fēng)動能以吹活爐缸中心，還與上部裝料制度相適應(yīng)，保證了煤氣流在爐缸半徑方向的原始分布更加合理，有利于爐況順行，解決了軟溶帶壓差高、透氣性變差問題，水溫差波動減少，基本消除了邊緣局部管道，同時煤氣利用有所提高，為高爐增加塊礦配比創(chuàng)造了條件。

4.3  造渣制度選擇

龍鋼1#-5#高爐在提高塊礦配比后，高爐渣中Al2O3%升高，引起爐渣粘度升高，影響爐渣流動性，而且這種渣的熱穩(wěn)定性差，難以抑制[Si]還原，增加爐缸的熱損失，影響高爐順行。通過分析一方面要求穩(wěn)定提高鐵水物理溫度由1480℃-1500℃為1490℃-1510℃，另一方面要求渣中的Al2O3%含量不大于14%，并且控制鎂鋁比為0.75%-0.85%之間，控制二元堿度R2在1.18-1.22之間，以提高爐渣的流動性，保證足夠的脫硫能力。

4.4  提高焦炭質(zhì)量

在提高塊礦配比的過程中爐內(nèi)透氣性變差，因此需要提高入爐焦炭的質(zhì)量以確保爐內(nèi)良好的透氣性。龍鋼1#-5#高爐焦炭使用海燕焦廠和煤化焦廠兩家焦炭，焦炭使用為一級焦炭。兩家焦炭質(zhì)量穩(wěn)定性差，對高爐生產(chǎn)不利。為此，公司調(diào)整了進購焦炭標(biāo)準(zhǔn)，焦炭熱態(tài)指標(biāo)由CRI%＜32%、CSR%＞58%調(diào)整為CRI%＜30%、CSR%＞60%，并且對進購焦炭按天分類分垛堆放。對進購焦炭熱態(tài)指標(biāo)CSR%＜60%重新制定了用料制度標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)高爐爐況運行狀況，定期配加熱態(tài)指標(biāo)CSR%＜60%的焦炭，要求焦炭CSR%在55%-60%使用配加量＜25%。通過焦炭用料制度的調(diào)整，確保了爐內(nèi)氣流的穩(wěn)定和良好的料柱骨架，并避免熱制度的波動。在焦炭質(zhì)量提高穩(wěn)定下，確保了高爐穩(wěn)定順行。

4.5  提高燒結(jié)礦堿度

燒結(jié)礦堿度的提高，燒結(jié)礦的強度、還原度也隨之提高，燒結(jié)礦的軟化溫度和熔滴溫度提高，有利于改善高爐中下部的透氣性和還原過程。從17年4月份起，燒結(jié)礦二元堿度由1.7逐步提高到2.05，MgO由1.6%逐步提高到2.2%，SiO2由4.6%逐步提高到5.2%。堿度的提高克服了塊礦配比增加后影響高爐透氣性的不利因素，也是進行低硅冶煉的重要條件。燒結(jié)礦中的MgO的提高，一方面可以有效抑制CaO2. SiO2的形成及相變 ，減輕燒結(jié)礦的粉化度，減少粉化現(xiàn)象，改善高爐的透氣性，為增加塊礦配比提供有利條件，另一方面可改善爐渣的流動性，提高脫硫能力。

5  結(jié)語

（1）塊礦屬于生礦，冶金性能比球團礦差，但是價格優(yōu)勢明顯，對龍鋼目前形勢下降低生鐵成本極其重要。

（2）與球團礦相比，塊礦中Al2O3含量較高，但是其品位高，雜質(zhì)含量少，提高了入爐原料的綜合品位，進而提高了產(chǎn)量。

（3）隨著塊礦配比的提高，渣中Al2O3含量增加，導(dǎo)致爐渣粘度升高，流動性差，通過提高燒結(jié)礦中的MgO含量及控制渣中鎂鋁比0.75%-0.85%的措施，有效地緩解了這一影響。

（4）通過對塊礦篩分系統(tǒng)進行了設(shè)備技術(shù)改造提升，改變塊礦的配加方式，有效地降低了入爐塊礦的含沫量及有害元素量，改善了高爐料柱的透氣性。

（5）當(dāng)塊礦比例10%時，爐況穩(wěn)定良好，當(dāng)比例達到15%時，焦比、燃料比上升明顯，高爐穩(wěn)定性變差，透氣性、爐缸工作狀態(tài)等也變差。通過上下部制度的調(diào)劑、造渣制度的調(diào)劑、焦炭質(zhì)量及燒結(jié)礦堿度的提高等措施保證了爐況的穩(wěn)定順行。

（6）在龍鋼1#-5#高爐目前的生產(chǎn)狀況下，塊礦配比最高達到17.9%，若塊礦入爐配比繼續(xù)增加需要進一步研究，同時還要有效地提高塊礦的冶金性能，并進一步提高原燃料質(zhì)量。

6  參考文獻

[1]儲濱.2500m3高爐提高塊礦使用比例生產(chǎn)實踐[C].中國金屬學(xué)會煉鐵分會.

[2]周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊[M].北京：冶金工業(yè)出版社.