許  亮

（陜鋼集團韓城鋼鐵有限責任公司）

摘  要  煉鐵工序的成本控制是否科學、合理將直接影響整個企業(yè)的效益和競爭力。在生鐵成本中原燃料占很大比重，精料和煉鐵成本的關(guān)系密切。本文分析了龍鋼煉鐵廠對入爐原燃料質(zhì)量變化采取的應對措施，探討了當前資源環(huán)境條件下比較合理的爐料結(jié)構(gòu)形式。

關(guān)鍵詞  高爐煉鐵  原燃料波動的措施  爐料結(jié)構(gòu)

1  前言

陜鋼集團龍鋼公司煉鐵廠，現(xiàn)有高爐5座，2座1280m3、3座1800m3，總爐容7960m3，年設(shè)計能力650萬噸，實際產(chǎn)能740萬噸。2019年以來，高爐克服了焦炭品種多、水分波動大以及原燃料頻繁變料的影響，通過優(yōu)化燒結(jié)原燃料結(jié)構(gòu)，調(diào)整操作制度、加強操作管理等手段，實現(xiàn)了高爐長期穩(wěn)定順行高產(chǎn)，鐵水質(zhì)量大幅度提高，合格率連續(xù)3個月100%，鐵水硅穩(wěn)定率達到80.7%，鐵水硫穩(wěn)定率達到95.2%。

2  原燃料質(zhì)量對高爐煉鐵的影響

原燃料的質(zhì)量水平直接決定著鐵水的質(zhì)量與成本。這就要求必須深刻認識到對煉鐵原燃料的共識——“精料方針”的重要性，并制定出有利于高爐冶煉的爐料質(zhì)量指標。“精”不僅僅是高品位的問題，從高爐對爐料質(zhì)量的要求來看，同時包括了成分及性能的穩(wěn)定，強度、還原性等冶金性能，有害元素的含量等多方面?，F(xiàn)在受資源條件、市場環(huán)境限制，品位可做適當犧牲，但“精料”的其它內(nèi)容應更加重視。

 3  應對原燃料質(zhì)量波動的措施  

3.1.1  穩(wěn)定爐料結(jié)構(gòu)

發(fā)揮燒結(jié)機產(chǎn)能，日產(chǎn)凈燒結(jié)礦≥28600噸，增大燒結(jié)礦比例，提高熟料率，控制燒結(jié)礦≥76%，塊礦≤10%，確保入爐綜合品位至57 %以上。

3.1.2  提升燒結(jié)礦質(zhì)量

（1）穩(wěn)定燒結(jié)原料結(jié)構(gòu)，通過配料控制燒結(jié)礦SiO2含量5.2-5.4%。

（2）提高混合料料溫，確保冬季≥55℃，夏季≥60℃。

（3）加強燃料破碎過程監(jiān)督，確保燃料≤3mm部分＞85%。

（4）返礦率降低至25%，避免重復燒結(jié)。降低漏風率至40%，燒結(jié)礦FeO控制8.0-8.5%。

3.1.3  提高球團質(zhì)量和產(chǎn)量

（1）提高品位。造球粉品位由59%-61%提高至60%-65%，個別礦種品位在66%-69%，成品球品位平均上升了2.5%。

（2）降低硅含量。硅含量由8.5%降至6.5%左右，球團礦硅降低約2%。

（3）穩(wěn)定造球粉粒度。粒度（-200目）在比例由65-72%穩(wěn)定在70%左右。

（4）合理配加膨潤土。膨潤土配比由1.8%增至2.5%左右，消除硅含量降低、成球差的影響。

3.1.4  完善塊礦使用標準

因品種不同，塊礦熱爆裂性能、溫度區(qū)間、還原性能等差別較大。內(nèi)部試驗并參考國內(nèi)塊礦的研究，制定塊礦性能標準。以爆裂指數(shù)越高，配加比例越小為參考標準。選取爆裂指數(shù)相對較低的塊礦作為日常配加的主要礦種，最終選定以南非塊、PB塊和紐曼塊為主。1280m3高爐按入爐塊礦爆裂指數(shù)＜6%搭配，1800m3高爐按入爐塊礦爆裂指數(shù)＜5%搭配。

3.1.5  加強操作管理

（1）加強燒結(jié)過程參數(shù)控制，要求必須先保質(zhì)量。

（2）引進燒結(jié)臺車過程監(jiān)控畫面至高爐主控室，目的讓高爐當班工長及時發(fā)現(xiàn)燒結(jié)臺車料面有無異常；同時當燒結(jié)礦生產(chǎn)出現(xiàn)異常情況信息快速傳遞，高爐及時采取措施，把原燃料質(zhì)量波動對高爐的影響減少到最小。

（3）發(fā)揮燒結(jié)冶金實驗室功效，近期對燒結(jié)礦低溫還原粉化指數(shù)、高溫熔滴性能進行測定，對球團的熱膨脹性檢測，塊礦熱爆裂指數(shù)測定，為高爐提供技術(shù)支撐。

（4）加強料場塊礦篩分管理和混勻工作。

（5）加強爐長、工長看料頻次，對槽倉情況進行檢查，杜絕混料及異常料入爐，加強對高架倉位管理，堅決不允許出現(xiàn)低槽及打錯料現(xiàn)象。

（6）定期對原燃料進行篩分取樣分析，對入爐原燃料中粒度<5mm的粉末進行測定，如發(fā)現(xiàn)<5mm的粉末比例超標，則立即查找原因進行處理，嚴格控制入爐粉末。

（7）強化爐前出鐵實行零間隔出鐵模式并選擇合理地鉆頭保證高爐放鐵時間；提高鐵口合格率，嚴格控制出鐵間隔時間≯30min，及時打開鐵口排凈渣鐵。保證理論鐵量和實際偏差不大于50t。同時樹立“影響就是事故的理念”加強設(shè)備三級點檢工作杜絕因設(shè)備故障導致高爐慢風。

（8）將渣堿控制范圍由1.15-1.20倍提高二元渣堿至1.20-1.25倍，根據(jù)渣中Al2O3含量，按渣中MgO/Al2O3 =0.55-0.60倍的標準調(diào)整燒結(jié)礦MgO含量，渣中MgO穩(wěn)定7.00-8.0%。

（9）穩(wěn)定爐溫控制，降低硅偏差。高爐嚴格控制爐溫上、下限0.30-0.55%，物理熱控制1490-1520℃，硅偏差≤0.16%。

（10）通過定檢、定修，提高檢修質(zhì)量，延長檢修周期，減少檢修時間和次數(shù)。

4  合理的爐料結(jié)構(gòu)的探討

高爐合理的爐料結(jié)構(gòu)是在一定時期和一定資源條件下，合理搭配燒結(jié)礦、球團礦和天然塊礦，優(yōu)化高爐入爐鐵礦石的冶金性能，使高爐煉鐵獲得最佳的技術(shù)指標和經(jīng)濟效益的含鐵爐料使用結(jié)構(gòu)。各種含鐵爐料的冶金性能不同，各有優(yōu)缺點，在冶煉過程中，需要發(fā)揮各種物料的優(yōu)勢，相互彌補劣勢，合理搭配，確定科學合理的爐料結(jié)構(gòu)。根據(jù)高爐精料原則，在條件允許的情況下應該盡可能的提高入爐原料的熟料率，即燒結(jié)礦和球團礦的入爐配比，因為熟料具有穩(wěn)定的高溫冶金性能。大多數(shù)鋼鐵企業(yè)熟料率都基本在90%以上，如我國鞍鋼、本鋼、首鋼所采用的爐料結(jié)構(gòu)基本是100%的熟料。結(jié)合高爐煉鐵的鐵礦資源和生產(chǎn)工藝特點，目前合理的高爐爐料結(jié)構(gòu)應該采用以高堿度燒結(jié)礦為主，搭配酸性爐料（球團礦、塊礦）的爐料結(jié)構(gòu)。由于高堿度有利于鐵酸鈣系黏結(jié)相的形成，高堿度燒結(jié)礦強度好，而且燒結(jié)礦FeO含量低，還原性好，從而可降低高爐焦比。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗，燒結(jié)礦中FeO含量每提高1%，高爐焦比增加1.5%，生鐵產(chǎn)量降低1.5%。使用高堿度燒結(jié)礦，高爐冶煉時可不加或少加石灰石，不僅節(jié)省熱量消耗，而且又可以改善煤氣熱能和化學能的利用，同樣有利于降低焦比和提高產(chǎn)量。球團礦具有強度高、粒度整齊、還原性好的特點，所以配用優(yōu)質(zhì)的酸性球團礦不僅能提高入爐品位，而且能改善爐料透氣性，為高爐強化冶煉創(chuàng)造條件，所以現(xiàn)在常用高堿度燒結(jié)礦配用酸性球團礦。但由于球團礦需用細磨選別后的細精礦，其價格比燒結(jié)礦要貴30%以上，而塊礦的價格要比燒結(jié)礦便宜的多。另外，雖然球團礦在粒度均勻、冷態(tài)強度（抗壓抗磨）、含鐵量及松散密度方面都比燒結(jié)礦優(yōu)越，有的甚至優(yōu)越的多，但球團礦的一個重要冶金性能指標，即高溫還原粉化率要比燒結(jié)礦嚴重的多。因此，在選擇爐料結(jié)構(gòu)時，也不能過多的考慮球團礦。為了控制煉鐵成本，可采用高堿度燒結(jié)礦+酸性球團礦+天然富礦的爐料結(jié)構(gòu)。從鐵礦石的資源戰(zhàn)略考慮，合理使用進口酸性球團礦、天然塊礦是毋庸置疑的。但是，人們在多用進口酸性球團礦還是多用天然塊礦方面存在疑慮。在價格上進口天然塊礦要比進口酸性球團礦便宜的多；從環(huán)境角度考慮，目前使用的酸性球團礦是天然礦粉經(jīng)過造塊工藝獲得的加工產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程存在不同類型、不同程度的環(huán)境污染，而天然塊礦則不存在這個問題，從這些方面考慮，顯然是多使用進口天然塊礦為宜。一些地理位置比較特殊的鋼鐵企業(yè)也可以結(jié)合自身的條件選擇一些低品位的塊礦，但比例不能太高，一般不要超過10%，因為其自身軟熔性、熱爆裂性等高溫冶金性能較差。

5  參考文獻

[1] 王明俠.我國高爐煉鐵企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)狀及工序節(jié)能展望[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2013(27).

[2] 楊天鈞，左海濱.中國高爐煉鐵技術(shù)科學發(fā)展的途徑[J].鋼鐵，2008(01).