汉钢2#高炉高碱度烧结矿配酸性块矿生产实践

Production practice of high basicity sinter ore with acid block in the 2# blast furnace of Han steel

汉钢公司   何光钊 

Han steel company Cheng Hongliang He Guangzhao

摘 要 ：汉钢公司2280m3高炉于2012年8月15日投产，2016年4月17日停产检修后复产，通过采取加强原燃料管理、提高风温、提高煤比、调整装料制度、提高顶压、调整风口面积、加强炉温控制、以及加强炉前出铁管理等技术措施，来确保全块矿冶炼炉况顺行。

Abstract Chinese steel company 2280m3 BF was put into production in August 15, 2012, April 17, 2016 after the resumption of production shutdowns, through strengthening the management of raw materials, improve air temperature, improve coal ratio, adjust the charging system, improve the top pressure, adjusting tuyere area, strengthening temperature control, and strengthen the management of tapping and other technical measures, to ensure the full block of ore smelting furnace direct.

关键词 ： 高碱度烧结矿；炉料结构 ；酸性块矿 ；全块矿冶炼

Keywords high basicity sinter ore block full charge structure of acidic ore smelting

1.前言

近年来，钢铁行业竞争愈演愈烈，而铁前成本又直接影响企业的效益甚至存活，其中高炉炉料结构又是影响铁前降本的一个重要因素。陕钢集团汉钢公司一共2座高炉，1#高炉1080m3,2#高炉2280m3，年产生铁能力300万t，这些高炉投用加大烧结矿需求，在此阶段用烧结矿碱度来平衡炉料结构，在炼铁成本的构成中，原燃料费用占80％以上，炼铁要降成本必然要通过调整配比结构降低原燃料费用，一般价格低的原燃料品质和冶金性能较差，因此，在一定条件下原燃料费用越低意味着高炉精料水平越差。而精料是高炉炼铁的基础，对高炉的技术经济指标有着重要的影响。生产中常用“七分原料、三分操作”说明精料在炼铁生产中的重要性，这就出现了一对矛盾，要降低原燃料费用就会降低精料水平，势必影响高炉技术经济指标，实际生产中必须处理好这对矛盾，通过合理调整配煤结构、烧结匀矿配比和烧结矿碱度，高炉配加不同种类的球团矿和块矿，实现低成本下的精料方针，使入炉矿石的软融及熔滴特性合适，从而保证高炉软融区的透气性，保持高炉炉况稳定顺行，获得良好的技术经济指标，实现炼铁的低成本运行。高炉炉料结构的优化，是技术和经济上的综合体现，必须根据高炉所在地区的资源条件和技术、经济环境等情况确定。在此之强，两座高炉形成了高碱度烧结矿+酸性球团矿的炉料结构模式，其中烧结矿、球团矿全部为自产，在2#高炉复产后采用高碱度烧结矿+酸性球团矿+块矿，其中烧结配加按照40t/h,炉后块矿按照批料10%-12%配加，其中块矿为进口澳块和南非块矿，后因造球球粉紧张，炉料结构调整为高碱度烧结矿+块矿2 块矿对高炉的不利影响.从8月4日77批全块矿到8月6日113批改为带12%块矿加球团。

2．块矿在炉内冶炼的特性

2.1具有热爆性

块矿含有结晶水和碳酸盐的矿物，具有热爆性。以往邯钢高炉块矿比例增加后，煤气利用率下降1～2%，焦比升高10～15kg/t，说明大量生矿配入后会引起块状带透气性下降，煤气通路堵塞。

2.2块矿软化温度低

块矿软化温度低，为1000℃～1030℃，入炉后会造成软融带上移或黏附于炉墙上影响炉况，高炉大量配吃后表现为边缘气流不稳，易诱发炉况失常，使炉内操作难度增大。

2.3料柱透气性差

块矿露天存放，受雨天影响，含粉率升高，不易筛除，高炉配吃后恶化料柱透气性，导致压差升高，焦比增加，并造成顶温偏低，影响除尘设备正常运转。

3． 全块矿冶炼采取的措施

3.1 提高焦碳强度

焦碳在高炉内起料柱骨架作用，其强度好坏直接影响炉内透气性。其焦炭构成80%陕焦一级和20%汇丰一级。

其中8月2日汇丰一级，CSR和CRI分别达到56.48和31.3，燃料基础条件差。

3.2 高炉优化操作

（1）优化布料模式

配给块矿后，可能会引起高炉上部透气性变差，布料时边缘过重过轻都会造成炉况波动，在装料制度调整上，2#高炉采用平台加漏斗的布料方式，强调开放中心，稳定边缘， 2280m3高炉，开炉复产后矿批稳定在52.5t,近年来逐步扩大矿批后微调料制由C827262524213O938272625242调整为C827262524212O938272625242在稳定矿焦平台同时适当加重外环矿焦负荷，并兼顾好中间环带煤气量比例，以达到稳定边缘，煤气利用分别在45.58%、44.55%、47.24%，其顶温在150℃-180℃之间，提高高炉的稳定顺行目的。

（2）调整风口尺寸，提高风速和鼓风动能

高炉下部操作重视风量和动能，通过调整风口面积进一步提高风速，扩大风口回旋区面积达到吹透中心，活跃炉缸目的。当前汉钢2280m3高炉风口均是583mm,分口面积0.3019m2，分别15个115 mm、13个120 mm小套，日常风量控制在3500～3650m3/min，风速和鼓风动能分别达到198-201m/s和9014kg.m/s，保证了炉缸良好的透液性。

（3）控制适宜的渣铁热量和炉渣碱度

因块矿软化温度低，易黏结炉墙影响炉况顺行。全块矿冶炼后做到低Si控制合适，综合运用风温，富氧等调剂手段，保证理论燃烧温度满足高炉冶炼需求，并严格控制炉渣二元碱度，使渣铁具有良好流动性，减小炉墙黏结几率。汉钢2#高炉控制[Si]一般在0.3～0.5%，目标值0.4%，[S]目标范围0.015%-0.045%，氧气范围4500m3/h-5500m3/h,在此基础上，铁水物理热均控制在1496℃以上，碱度在1.1～1.2之间，Al2O3%控制在16%以下，保证了渣铁良好流动性和脱硫能力，为全块矿创造了条件。

（4）稳定铁次和出铁时间，保证出铁质量

炉前出渣出铁质量好坏直接关系炉况，长期出铁质量差，气流不顺，2280 m3高炉针对每次铁的铁口深度，铁水流速，出铁时间等都严格按标准控制，从根本上提高了出铁质量。目前日铁次控制在10-12次，铁口深度保持在2600～2800mm，出铁时间稳定在2小时左右，为炉况顺行和提高块矿比提供了有利保障。

3.3提高筛分质量，降低含粉率

（1）针对块矿含粉率高的特点。对槽下排料顺序进行优化，块矿在运料皮带的中间位置，在布料时使块矿尽量远离炉墙，减少黏结。对槽下振筛的管理，以入炉料≤5mm粒级比例不超5%为原则，整体更换为筛距上4mm下3.5mm双层振打式棒条筛，日常控制给料速度在25kg/s以内，充分降低块矿含粉率；

（2）对港口发运过来的块矿，含粉率超标后进行二次筛分，特别针对雨雪天气，对块矿加盖防雨蓬布，有效降低了块矿水分，高炉自身也加强了人工清理振筛频次以减小入炉粉末量，从而保证了雨季天气时入炉块矿的质量和正常配比。

4．全块矿冶炼后高炉生产情况

4.1炉料结构调整情况

炉料结构调整情况如表1所示。2016年5月9日开始配加块矿，块矿配加3%→5%→10%→12%，其中不包括烧结矿中配加的按每小时40t/h,持续提升高炉块矿比，8月4日77批全块矿,其块矿整体配比 在22%-24%.烧结矿碱度在1.7-1.9之间.

原料成分表（图1）

项目    TFe%   SiO2%    CaO%     MgO%      Al2O3%      TiO2    R    FeO

块矿1  62.71   7.97     0.15        0.08      1.36     0.06

块矿2  63.79   7.07     0.18       0.08     0.78     0.02

块矿3  64.2    5.87     0.06       0.07      1.35      0.05

烧结矿1 57.24   5.28     9.62        1.53     1.86       0.10   1.82 9.50

烧结矿2 57.34       5.29     9.30        1.47     1.80      0.11   1.76

4.2高炉指标情况

通过有效的采取各项措施，当块矿比提升至22%后，高炉仍能保持稳定顺行，各经济指标并未受影响，经济指标情况如表2所示。

生产经济技术指标如图2

时间  利用系数t/m3.d  焦比kg/t 焦丁比kg/t   煤比kg/t  风温℃

8.4       2.25           374.59         50.15      144.9     1220

8.5       2.25           399.81         37.98     136.42    1220

8.6        2.3           390.06          50.14     128.13    1220

在全块矿比提高至22%后，各项经济指标比较差，其中焦比388.15kg/t，同比7月份升高38.18kg/t，煤比137.91kg/t，同比降低1.91kg/t，燃料比同比升高38.24kg/t。

5．存在问题及现状

（1）对高炉生产，从原燃料采购管理，真正做到精料入炉。进一步提高焦炭理化性能、热态指标，才能为强化冶炼做好前提保证，最主要强化块矿的筛分，块矿进高架仓前，先行料场筛分，在到振筛给料机筛分，即便这样，筛分效果差，粘筛严重，清理困难。进一步强化原燃料管理工作，它是保证炉况顺行的重要前提条件。

（2）块矿与其它炉料间存在高温反应，可改善综合炉料软熔性能，铁前系统可通过对不同块矿比的炉料结构进行综合炉料的软化熔滴实验，以进一步优化块矿比。

（3）高炉顺行对提高块矿比起着决定性作用，高炉只有不断优化调剂，加强管理，使各项操作制度相匹配，才能弥补提高块矿比后带来的弊端，更好的适应原料变化。

参考文献

[1]吴胜利. 高炉提高天然块矿使用比例的研究[M].北京：冶金工业出版社2011：65-66.