摘  要：通过改善原燃料质量、合理的煤气流分布、提高炉顶压力、降低入炉焦比、富氧、喷煤、高风温协调互补、适当提高炉渣碱度等措施，使唐钢炼铁北区1号高炉生铁[Si]有0．68％降至0．45，取得了较好的经济效果。    、

关键词：高炉；低硅铁；冶炼

O  引言    。

低硅冶炼技术是炼铁生产技术现代化的重要内容之一，降生铁含硅量是大中型高炉稳产、高产、低耗的有效措施，也是降低炼钢工序能耗的基础条件。唐钢炼铁北区1号高炉于2005年2月24日至3月28日，对1号高炉进行了扩容大修改造，炉容由1 260m³扩至2 000 m³。高炉投产后，尽管新一代炉役采用了许多新设备、新技术，但由于炉型与大修前有较大差异、操作制度不合理、导致煤气利用差，炉缸工作状态不佳，直接影响了生铁含硅量。2005年高炉生铁含硅量达O．68％。与国内同类型先进水平存在较大差别。为此，降硅冶炼是提升经济技术指标的重要措施。

1 硅的还原机理

国内外高炉的解剖表明，硅从炉腰等部位开始还原，到风口水平面时还原出的硅量到达最高，进入渣铁层后硅又逐渐降低，即高炉内硅的还原反应主要在滴落带，由Si0₂→SiO_→Si逐级进行。从风口区到铁口区[Si]逐步减少，这是因为：一是由于鼓风中的氧将铁中硅氧化；二是渣中MgO、FeO等与[Si]发生耦合反应，将铁水中的[Si]氧化。

2  冶炼低硅生铁的途径

    从硅的还原反应机理可知，高炉冶炼应采取降低软熔带的位置，缩小JSi0₂的还原反应区间，降低吨铁SiO₂入炉量，合理降低炉缸物理温度，降低渣中Si0₂的活度，抑制气体中间产物SiO的挥发等措施，可以达到冶炼低硅生铁的目的。

    3  1号高炉冶炼低硅生铁的操作及措施

    3．1  精料

      (1)优化CFW混匀配料控制系统，提高混匀矿质量。进入渣    量。CFW混匀配料控制系统是采用美国AB公司的PLC产品ControlIogix5000及其RSView32图形操作系统。CFW混匀配料控制系统既有控制系统又有管理功能。在实际应用中，进行了工艺参数的修正、和设备改造。实现了技术、管理人员、操作工控制生产过程的自动化、可视化，便于生产指标的控制和考核，提高了混匀矿的产、质量，以利于稳定烧结矿的质量。

    (2)烧结配料中配加了55％～60％外矿粉，通过优化工艺达到改善烧结矿冶金性能的目的，经过多次配矿试验，总结出：烧结矿中Si0₂控制在5．2％左右、MgO控制在2．55％左右、FeO控制在9．0％左右时，烧结矿RDI_+3.15值由原来的62．62％上升到7 1．26％，烧结矿冶金性能明显改善。

(3)采用合理稳定的炉料结构，减少烧结矿碱度碱度调整。在目前原料条件下，1号高炉炉料结构以高碱度烧结矿为主，配加酸性球团矿和部分块矿。基本为：74％烧结矿+8％球团矿+1 8％块矿。这样使烧矿碱度稳定在2．0左右，以保证烧结矿具有良好的冶金性能，有利于降低软熔带位置，实现低硅冶炼。

(4)改善焦炭质量，满足高炉强化冶炼的需要。1号高炉主要使用自产焦炭。为改善焦炭质量，成立改善焦炭热性能攻关工作组。通过选购优质煤、强化生产工艺，使焦炭质量明显改善，尤其是加强了焦炭热态指标的检验。

3．2  合理的煤气流分布

    冶炼低硅生铁时，最重要的是提高煤气热能和化学能的利用，一方面保证[Si]的稳定，减少炉凉的次数。同时根据炉身下部和炉腰部位为铜冷却壁的特点，采取相应的措施，逐步取得合理的煤气流分布。

(1)调整送风制度。随着7月份干熄焦投入使用，喷煤量增大，调整了风口长度，两个Ø l 20mm风口位置做了调整，总的送风面积未变，力求风口布局均匀合理，初始气流合理分布，炉缸工作状态良好。

    (2)对上部装料制度进行调整，按矿石低温还原粉化率的高低，决定其在布料圆周方向的位置将粉化率低的矿石布在边缘，根据实际经验定为烧结矿一澳矿一巴西矿或麦克矿一球团，这样有利于防止炉墙结厚或结瘤现象的发生。同时矿批由43．5t扩大到45t左右，最大46．5t。矿、焦布料角度档位，稳定在：

 在此基础上根据生产实际情况各档位逐渐向外平移，边缘布料角度达到43°，气流较稳定。

3．3  提高炉顶压力

    根据炉顶设备条件和高炉顺行状况，逐步提高炉顶压力的水平，炉顶压力由1 63 KPa提高到1 96KPa。炉顶压力提高后，炉内压差相应降低，延长了煤气在炉内停留的时间，促进了间接还原，改善了煤气利用，降低了消耗，同时提高了生铁物理热，利于降低生铁含硅量，提高产量。此外炉顶压力提高后，改善了煤气的径向分布，抑制了煤气管道的形成，促进了高炉的稳定顺行，有利于保持全风操作，为高炉强化冶炼奠定了基础o

3．4  降低入炉焦比

    生产实践证明，在炉况允许的情况下，逐步降低人炉焦比，提高煤比，有利于降低综合焦比。在保证炉况顺行的基础上，入炉焦比由404kg／t逐步降至360kg／t，煤比由1 20kg／t提高至1 56kg／t，相应的综合焦比由5 1 0kg／t降至498kg／t，综合焦比的降低，降低了燃料消耗，有效地降低了Si0₂的带入量，减少了硅的还原。

3．5  富氧、喷煤、高风温协调互补

做好富氧、喷煤和高风温的协调工作，维持适宜的风口前理论燃烧温度，使高炉上、下部热量均衡匹配，有利于高炉稳定顺行，实现低硅冶炼。随着人炉焦比的降低和煤比的提高，在富氧率1．4％的情况下，采取定风温操作，风温基本固定1 1 70℃，以维持适宜的理论燃烧温度，做到风温、富氧、喷煤的合理匹配和协调互补。

3．6    当提高炉渣碱度

    炉渣碱度提高可降低渣中Si0₂的活度，抑制Si0₂的还原，有利于冶炼低硅铁，1号高炉炉渣中含A1₂ 0₃在1 5％左右，为保持炉渣的流动性，炉渣碱度不能控制过高，碱度由年初的1．09调整到1．1 3，既达到造渣脱硫的要求，又保证炉渣稳定。收到了较好的冶炼效果。   

4  结论

按照硅的还原机理，唐钢炼铁北区1号高炉，通过采用精料、根据外界条件变化及时调整机本制度，保持合理气流分布等措施的落实，达到了降低生铁硅含量提高经济技术指标的目的。同时，由于原燃料质量稳定性欠佳，所以，与铁水硅含量较低的低硅冶炼存在一定差距，仍需加强原燃料质量管理，进一步降低生铁含硅量。