水钢二高炉钒钛矿冶炼实践

王登峰

(水钢炼铁厂   贵州   六盘水   553028)

摘要：目前，中国对进口矿的依存度高达52%，水钢更是高达75%。由于铁矿石供应量不足，市场价格连续攀升，在国内钢铁工业快速发展而矿石资源紧缺的情况下，矿石资源一直制约着水钢的快速发展。进口矿采购成本高，把钒钛矿冶炼技术作为战略任务切实加以解决。其次，二高炉于2009年3月份炉底碳砖温度上升180-213℃，进入特护阶段，需冶炼V-Ti矿护炉。

关键词：高炉   特护  成本   钒钛矿

1 概 述

水钢二高炉受全球金融危机的影响，于2008年10月29日减产停炉、2009年2月2日开炉。开炉后迅速达产，但在3月份炉底6.225米处碳砖温度急剧上升180-213℃，最高点6013点达到513℃（见表1）。

表一

2008年初，炼铁厂组织相关技术人员召开钒钛矿冶炼攻关会，全力向钒钛球冶炼工艺发起新的冲击。为降低生产成本，不断提高钒钛矿冶炼水平，炼铁厂相关人员对钒钛矿冶炼技术进行攻关。明确提出了钒钛矿入炉比率8%的要求，以降低矿石涨价带来的压力，同时根据钢铁冶炼的发展趋势，钒钛矿也将作为一种主要入炉原料长时间在高炉使用。

基于降低成本和特护的原因，二高炉需要提高V-Ti矿冶炼比例（见表二）。             

表二

(注：2008年9月、2009年8月、2009年9月中修故日产量低只有1870、1988、1860吨，2008年11月至2009年1月停炉减产。2009年5月9日为了特护，降低冶炼强度停止富氧。)

2 提高V-Ti矿冶炼措施

要加强管理，确保整个生产系统的稳定；烧结机要加强操作，提高烧结矿强度；生产科要做好钒钛矿质量的监测，及时合理调整配比；各相关部门要及时做好协调工作，为高炉创造条件；加大对生产限制环节的攻关力度，使生产始终保持了稳定均衡的良好态势；高炉车间充分分析好炉况，做好准备工作，结合实际调整操作制度，加强操作，提高风温、提高炉缸的活跃性。坚持以炉况稳定顺行为前提，针对二高炉特点，不断优化高炉操作制度，规范操作行为。同时要大力向职工宣传使用钒钛球的意义，统一职工思想；此外还要求进一步完善激励机制，确保钒钛矿入炉冶炼目标的实现。

2 .1提高风温

提高风温有利于V-Ti矿冶炼，但是提高风温最大的制约是热风炉设备结构，二高炉热风炉是内燃式结构，风温设计能力低只有1050℃.如果在其他条件允许的情况下，比如高炉富后风温能达到更高。因此二高炉在提高风温上下足功夫，提高富氧量、加强设备管理减少因设备影响导致风温下降。据设备稳定运行是高炉低硅冶炼的保证，2# 1200 m3高炉提出设备运行“零故障”目标，完善设备管理制度，对设备进行人性化管理，摸索各种设备的运行周期，记录每班设备运行状态，缩短设备维护周期，做到重点设备重点关注。岗位上严格执行班前点检、班中巡检和班后复检制度，发现隐患及时处理，把设备事故消灭在萌芽状态。

钒钛矿的成品矿品位一般在52%至58%之间，当高炉炉缸、炉底在侵蚀严重的情况下，在冶炼时加入适量的钒钛矿，可以对一代炉龄晚期起到护炉作用。缺点是冶炼难度比普通铁矿石高，员工劳动强度增大，冶炼技术难以掌握，冶炼钒钛矿石出铁产量低但燃料消耗高，正是基于这一点，钒钛矿比其它矿石的价格低（目前市场上每吨在560元左右，与进口铁矿石价格相比，每吨差价700元），如果每年用量能达到水钢要求的15%至20%的目标，可为水钢节约大量的矿石采购成本。经过钒钛矿冶炼攻关组和公司相关部门的努力，在目前烧结工艺条件和相关配套装备水平下，炼铁在冶炼过程中保持稳定合理的炉料结构，为高炉提高透气性和稳定热度提供有力保证，提高风温；积极为提高钒钛矿冶炼比例创造条件。

2.2加强原燃料管理

高炉顺行是钒钛矿冶炼的前提，而原料对高炉的顺行与否起着决定性的作用。料柱的透气性决定了高炉是否接受风量，料柱透气性差，必然导致炉内压差升高，炉料下降受阻，造成高炉难行，这样就无法实现低硅冶炼。为此，应做好入炉料的筛分工作。通过给振动筛增加自清理装置达到筛网在线自清理的目的，降低给料机的给料速度来控制过筛的料层厚度，控制合理的过筛时间，将入炉料＜5 mm的矿石粉末控制在5.1%～5.3%。为了更好地实现焦炭分级入炉，将焦炭筛筛网尺寸由20 mm扩至25 mm，并增加振动筛自清理装置。在振筛上部加挡料板，使焦炭均匀地分布在筛网面上，最大限度地筛除＜25 mm的焦粉，筛下焦粉通过焦丁筛回收，将小块焦同矿石一起入炉，既可改善料柱的透气性又不会造成焦炭浪费，保证高炉的稳定顺行，为提高钒钛矿冶炼比例创造条件。

由于冶炼不同的TIO:含量范围的炉渣，所选定 的五元渣系后，实质上钒的还原率主要由确定的适宜炉温范围所决定。其次是对炉渣含TIO:量来说，又有 TIO:含量对钒还原率的影响，就是随渣中TIO:提高 钒的还原率下降。实际冶炼的钒回收率大致情况是低，渣中铁损相关联、又是相互制约的间题。除了现行操作 稳定所确定的炉温范围外，能把两者结合起来的技术的措施是，既能降低化学热、又能提高物理热的措施。特别是高钛型渣冶炼采用富氧喷粉以及相应的上、下部 调剂会对钒还原率提高有利。

2.3 保持炉缸良好的工作状态

要保证炉渣有良好的脱硫能力，渣铁分离良好，必须使渣铁具有良好的流动性。在炉料配比一定的情况下，决定渣铁流动性的因素是炉缸温度水平，而炉缸温度水平通过风口前的理论燃烧温度体现。所以高炉在煤比较高的情况下，高炉操作者可采取提高风温和富氧率来保证适当的炉缸温度。2# 1 200 m3高炉在煤比130 kg/t左右时，通过全风温，合适的富氧率确保适宜的理论燃烧温度，使铁水温度≥1 450 ℃。在保证适宜的理论燃烧温度的前提下，还要求炉缸工作活跃。为使炉缸活跃，要有适合高炉的鼓风动能和风速，而鼓风动能的大小与原料情况和送风制度是相辅相成的。原料改善，高炉易接受风量，冶炼强度得到提高，风速也随之增大，风口回旋区扩大，炉缸工作活跃。

今年以来，受原燃料资源紧张、烧结保供能力不足、渣铁罐周转困难等工序矛盾的制约，该厂在三座高炉同时生产时始终难以发挥最佳的规模生产效益。面对困难，该厂围绕均衡稳定生产开展了大规模的技术攻关。根据现有条件，坚持以炉况稳定顺行为前提，针对各高炉的不同特点，不断优化高炉操作制度，规范操作行为。经过认真总结和不断摸索，提高了对各种特殊炉况的处理应对能力，为钒钛磁铁矿高炉冶炼技术注入了新的内涵，取得了显著成绩。9月3日，２号高炉在完成中休检修后点火开炉的第一天，利用系数就达到了1.985，创下了水钢高炉开炉达产新纪录。截至到10月底，２号高炉累计钒钛矿冶炼比例达到12.85%.在雨季原燃料质量波动大、原料质量有所下滑的情况下，二高炉通过准确调剂，保持了稳定均衡的良好生产态势。

2.4 加强炉前管理

钒钛矿冶炼比例加重了炉前的劳动量，上渣工作量大，炉内铁水生成速度快，渣铁不能及时排放会造成炉内风压上升并且炉渣流动性差。基于降低吨铁炮泥消耗量考虑，也为了能及时排净渣铁，2# 1 200 m3高炉除加强对炉前工的技能培训外，抢放上渣提高比。出铁次数减少必然导致炉内紧张，为了缓解这一矛盾，通过缩小开口机钻杆直径，改善炮泥质量，缩短出铁间隔时间，延长出铁时间，取得了良好的效果。　高炉操作人员发扬腿勤、眼勤、手勤的“三勤”作风，通过看原料的变化和风口的工作状态，争取早调剂，少调剂，稳定综合负荷，防止炉温和终渣碱度的波动。其次协调好各岗位的工作关系，尤其是做好炉前和上料两个岗位的工作，保持炉况稳定顺行。

3 3 结 语

水钢2# 1200 m3高炉自特护以来，利用现有的设备，加强工艺管理，三班统一操作，达到了提高钒钛矿冶炼比例的目的。

但是，受影响的因素还有以下几个方面：

1）  各岗位操作人员业务水平参差不齐，仍需要进一步的技能培训并在实践中积累操作经验；

2）  原燃料紧张导致原燃料品种变化大，球团矿和块矿共有8个品种，再者外购焦的成分波动大，这样给炉况的长期稳定顺行造成困难；

3）  由于采用混风大闸全关操作，热风炉换炉前后风温相差50～70 ℃之多，这样易造成炉内的热风压力波动。高炉通过缩短热风炉的送风时间，解决了这一问题；4）并罐式喷煤在倒罐时，喷吹罐充压和泄压的两个过程也会造成炉内风压3～5 kPa的波动。

4）  渣铁罐周转困难影响正常生产。

2009年11月6日