攀钢3号高炉强化冶炼实践

    干  显

(攀钢炼铁厂3高炉)

摘要  攀钢3号高炉第四代炉龄开炉以来，通过稳定炉况，大风量、富氧大喷煤、高风温、合理的中部调剂、合适的炉缸热制度和炉渣碱度、缩短间隔时间等措施实现高强度冶炼，取得了很好的经济技术指标，高炉利用系数达到2．745t／(m³．d)，焦比464kg／t,煤比120．29kg／t。

关键词  高炉 钒钛磁铁矿冶炼 强化冶炼

1  引言

    攀钢高炉以冶炼高钛型钒钛磁铁矿为主，原料品位低，渣量大，渣中Ti02在22％以上。易生成Ti(CN)难熔化合物，从而使炉渣变黏，流动性差，渣铁分离差，渣铁难出，影响高炉顺行。同时钒钛烧结矿低温还原粉化率高，软熔温度高，软熔带位置低，透气性差，压差高，高炉高钛渣冶炼尤为困难。

    攀钢3号高炉于2006年1月～2006年4月原样大修，  4月第四代炉龄开炉送风，前期由于炉型不规则，经济技术指标不理想，2007年1月以后指标逐渐好转，高炉坚持以强化冶炼为中心开展各项工作，采取各种措施，使冶炼强度逐渐提高，指标得到很大提高,2007年10月及2008年3月两次打破攀钢高炉利用系数纪录同时焦比、煤比长期保持稳定，取得了很好的技术经济指标，表l为3高炉2007年1月至2008年3月主要技术经济指标。

    对于一代新炉龄，3号高炉能够在短期内指标屡破新高，其原因主要是：开炉初期稳定过渡，杜绝大的、长期炉况失常，对新建工程排查各方不稳定环节；在稳定操作的基础上从上、下部调节入手采取一系列强化冶炼的措施。

2开炉初期稳定过渡

    开炉初期新炉型炉墙对强化冶炼气流分部有一定的适应期，本次大修虽然保持原炉型不变，但由于上代炉龄后期炉缸侵蚀，容积扩大，经过长期冲刷炉墙规则，中心和边缘气流稳定。开炉前期炉型有一个过渡过程，初期崩悬料不断，频繁减风，料柱压得较死，炉缸不活，导致风量小风压高，炉前不好出。同时由于槽下电子秤计量不准，入炉焦碳负荷实际偏重，长期低炉温，高炉顺行差，炉内操作波动大，炉况很不稳定。后经排查原因，更换校正电子秤量，严格规范操作，控制炉温范围，严防大凉大热，减少煤量波动，炉况不断稳定。2006年底，炉况逐渐好转，基本能够维持全风状态，高炉利用系数平均达到2．438t／(m³．d)。

3强化冶炼的措施

    开炉后经过为期一年的过渡炉况得到根本性的好转，料柱比较疏松，炉缸活跃，高炉量压关系对称。由于气流冲刷，高炉操作炉型不断优化，中心边缘气流较规则。2007年上半年高炉利用系数平均达到2．548 t／(m³．d)，高炉顺行好，具备进一步强化冶炼的条件，在2007年9月休风换大钟后，3高炉采取了一系列强化冶炼的措施，并取得了良好效果。

3．1缩小风口面积

    攀钢用钒钛烧结矿品位低，渣量大，并且钒钛烧结矿的低温还原粉化率高，软化温度高，高炉软熔带位置低料柱透气性差，同时钛渣粘度大使得中心不易吹透。因此必须维持大风量操作，配之合适的风口面积，以保证维持较高的鼓风动能吹透中心活跃炉缸。2007年高炉炉况好转，月平均风量虽可达到2950m³／min以上，鼓风动能为120～135KJ/s，但仍然有进一步提高的空间。在2007年9月换大钟以后，高炉采取缩小进风面积、加大鼓风量的措施活跃炉缸，风口直径由Ф140*15+Ф130*3变为西140*12+①130*6，风口面积由原来的0．270m²，缩小为0．264 m²；高炉尽量加大鼓风量，平均风量可守至3000m³／min以上。10月以后高炉鼓风动能大幅提高，维持在135～155 kJ／s之间，更好的适应了钒钛磁铁矿冶炼的特点，走出了强化冶炼的第一步。

3．2上部调剂

    钒钛磁铁矿强化冶炼，下部活跃炉缸的同时应稳定上部气流，为防止大风量吹出管道，采取大批重压的措施，批重逐渐由20．600增加20．800～21．000吨。料制以2OCOC+1COCO+2OO↓OCCC↓为主，配合使用1OCOC+1COCO+2OO↓OCCCl，边缘气流强炉喉温度高时临时采用3OCOC+2OO↓OCCC↓或2OCOC+3OO↓OCCC↓以压住边缘气流，提高煤气利用率。料线采用2．7m，使强度维持在12．5～13批／h。大钟行程540mm逐渐缩短到510mm，进一步加重边缘活跃炉缸，维持中心气流稳定。料制调整后，煤气分布更趋合理，炉喉温度降低，炉顶、炉喉温度更对称，煤气利用提高，高炉煤气瓦斯灰量减少，具体见下表2。

3．3富氧大喷煤

    富氧和喷煤是高炉冶炼钒钛磁铁矿控制炉温最有效的手段，有利炉况稳定。富氧加速煤粉的燃烧，活跃炉缸，改善渣铁流动性，降低铁损，提高风口前理论燃烧温度，补偿囚喷煤引起的炉缸气化和顶温升高的影响，减少渣中未然煤粉，提高冶炼强度，降低焦比。前期由于受炉况的影响煤比一直未达到预期目标，自2007年1月户况好转后，攀钢3号高炉富氧率稳定在2．6～2．9％，全氧量由4500m³／h提高到7000m³/h，煤比保持在120Kg／t以上，除l号、18号(铁口上方两风口)外，其余16个风口全部喷煤，在操作调剂上，尽量杜绝停煤操作，减少煤量波动，规定喷煤上下限，早动少动。表3为高炉加大富氧喷煤量后相应指标对比情况。

3．4高风温

    3号高炉大修后有四座内燃式热风炉采用两烧两送可以保证1180*C以上的风温。喷煤后理论燃烧温度降低，为有效利用风温创造了条件。通过对工长贯彻全风温操作思想，iE常时全关混风阀，尽量不撤风温调剂炉矿充分发挥热风炉潜力，2007年4月至2008年3月高炉平均热风温度1183~C，比2006年大修后提高了30℃随着风温的提高，炉缸热量充沛，风口活跃，煤粉燃烧率改善。

3．5合理的中部调剂 

3号高炉炉缸一二3段为光面冷却壁，四～八段为镶砖冷却壁，水压如下表4：

    通常情况下保持冷却制度稳定，在水温差过低的时候采用降低水压，同时炉内采用发展边缘的料制，维持一个冶炼周期，过高时退批重降料线压边缘，同时及时加入焦炭防止急剧凉行引起炉况波动。使l～3段每块水温差在1℃以下；4～8段水温差平均值多数时间在3~5℃。

3．6严把原料入炉关

    三高炉开炉后采用高碱度钒钛烧结矿+酸性球团+普通块矿，入炉品位维持在50±0．5％。由于焦化、烧结、炼铁工序能力不匹配，导致原燃料质量不稳定，高炉经常出现等料的情况，原料配比经常变动，焦碳结焦时间变动大，配煤比变动大，高炉只能在现有条件下加强沟下原燃料管理，加强原料的过筛管理，在不等料的情况下强调矿石过筛尽可能在70～80s，使烧结矿的入炉粉末控制在2％以下，同时由于焦化小块焦潮湿且水份不稳定，采用固定焦化小块焦的用量，尽可能稳定实际负荷，减少波动。

3．7炉缸热制度 

    充沛的炉缸热制度是高炉顺行的基础，特别是冶炼强度高时，更应控制合适炉温，防止长期低炉温。攀钢冶炼钒钛矿，高炉以[Ti]含量衡量炉温的标准，3号高炉炉温控制范围为0．16～0．32％。在原燃料不变得情况下尽量稳定负荷，减少炉温波动，原燃料变差时炉温取上限，原燃料好时以中限为主。控制连续低炉温不得超过3炉以上，严防出号外铁(生铁[S]大于0．100％)。小时料批量连续超出上限，或渣铁排放量超出间批数，操作上应及时补足焦炭或临时调负荷，以补充炉缸热量。 

3．8造渣制度 

    攀钢高炉入炉品位低，渣量大，渣中Ti02含量高达22％以上，既要保证炉渣的流动性，又要保证其脱硫能力，R2在1．10～1．18，炉缸热制度维持在较高水平时为了炉前能按问批出净渣铁，二元碱度维持在下限，炉温下限时维持较高的二元碱度有利于气流的稳定。由于烧结碱度波动大，高炉球团配比波动大导致炉渣二元碱度及渣中TiO₂经常波动，操作人员要“勤观察，多分析，早调剂”减少炉渣碱度的大幅度波动。   

3．9加强炉前工作

    由于钛渣冶炼的特殊性，当炉温高或渣铁在炉内停留时间过长时易生成Ti(cN)难熔化合物，从而使炉渣变黏，流动性差，渣铁难出，渣铁分离差。同时由于大风量大富氧强度高，3高炉是单铁口作业，为保证高炉不受憋必须加快出铁节奏，缩短间隔时间。高炉采取的措施是缩短间隔时间至20～30分钟，开口机钻头直径采用ф60～70 mm，提高炮泥强度，使出铁时间稳定在80～100分钟，按料批出尽渣铁，保证高强度冶炼效果的正常发挥。   

4结语   

    高炉强化冶炼的实践证明，在现有原燃料条件下，攀钢高钛渣冶炼完全可以实现较好的经济技术指标，同时给我们几点启示   

    (1)边缘气流强，炉喉温度高，在原燃料条件合适的情况下，可以通过缩小鼓风面积，加大风量，提高风温，同时上部调剂采J{3大批重高强度效果比较明显。 

    (2)要保证长期高强度冶炼，必须维持合适的炉缸热制度和造渣制度，以利于渣铁排放。 

    (3)连续高强度冶炼过程中，出现了炉喉温度过低，水温差平均1～2"C时，中心过吹(中心有连续的焦碳吹出)，凉行鼓风动能不足中心塌死，看不到中心气流，要恢复过来往往需要一个冶炼周期，两次破系数后的一个月，在生产上都有所波动，在以后的工作中要引起重视。

    (4)高强度冶炼，炉前工作必须加强，不能让炉内受憋，将来条件允许的情况下，1200m³的高炉可以采用双铁口。避免因炉前工作影响强化冶炼的效果。

    (5)建议加强中部监测手段，特别是高强度冶炼条件下，带来的不光是高炉寿命的延长，还有炉况的稳定。

    (6)要保证煤比在120 kg／t以上，富氧率在2．5％以上可以使煤粉充分燃烧。