許亮

(陜鋼集團(tuán)韓城鋼鐵有限責(zé)任公司)

摘 要：煉鐵工序的成本控制是否科學(xué)、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(yīng)對措施，探討了當(dāng)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(tuán)龍鋼公司煉鐵廠，現(xiàn)有高爐5座，1280*2+1800*3，總爐容7960m3，年設(shè)計能力650萬噸，實(shí)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(qiáng)操作管理等手段，實(shí)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(dá)到80.7%，鐵水硫穩(wěn)定率達(dá)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(rèn)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(biāo)。“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(qiáng)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(dāng)犧牲，但“精料”的其它內(nèi)容應(yīng)更加重視。

 3應(yīng)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(jī)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(qiáng)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(fù)燒結(jié)。降低漏風(fēng)率至40%，燒結(jié)礦FeO 控制8.0-8.5%。

3.1.3提高球團(tuán)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(tuán)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(biāo)準(zhǔn)

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(yàn)并參考國內(nèi)塊礦的研究，制定塊礦性能標(biāo)準(zhǔn)。以爆裂指數(shù)越高，配加比例越小為參考標(biāo)準(zhǔn)。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。1280高爐按入爐塊礦爆裂指數(shù)＜6%搭配，1800高爐按入爐塊礦爆裂指數(shù)＜5%搭配。

3.1.5加強(qiáng)操作管理

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

(2) 引進(jìn)燒結(jié)臺車過程監(jiān)控畫面至高爐主控室，目的讓高爐當(dāng)班工長及時發(fā)現(xiàn)燒結(jié)臺車料面有無異常；同時當(dāng)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行測定，對球團(tuán)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(qiáng)料場塊礦篩分管理和混勻工作。

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

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

(7)強(qiáng)化爐前出鐵實(shí)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(yán)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(shí)際偏差不大于50t。同時樹立“影響就是事故的理念”加強(qiáng)設(shè)備三級點(diǎn)檢工作杜絕因設(shè)備故障導(dǎo)致高爐慢風(fēng)。

(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(biāo)準(zhǔn)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(yán)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(tuán)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(biāo)和經(jīng)濟(jì)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(diǎn)，在冶煉過程中，需要發(fā)揮各種物料的優(yōu)勢，相互彌補(bǔ)劣勢，合理的搭配，也就是確定科學(xué)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(yīng)該盡可能的提高入爐原料的熟料率，即燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的入爐配比，因?yàn)槭炝暇哂蟹€(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(diǎn)，目前合理的高爐爐料結(jié)構(gòu)應(yīng)該采用以高堿度燒結(jié)礦為主，搭配酸性爐料（球團(tuán)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(qiáng)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(yàn)，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(xué)能的利用，同樣有利于降低焦比和提高產(chǎn)量。球團(tuán)礦具有強(qiáng)度高、粒度整齊、還原性好的特點(diǎn)，所以配用優(yōu)質(zhì)的酸性球團(tuán)礦不僅能提高入爐品位，而且能改善爐料透氣性，為高爐強(qiáng)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(tuán)礦。但由于球團(tuán)礦需用細(xì)磨選別后的細(xì)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(tuán)礦在粒度均勻、冷態(tài)強(qiáng)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)越得多，但球團(tuán)礦的一個重要冶金性能指標(biāo)，即高溫還原粉化率要比燒結(jié)礦嚴(yán)重得多。因此，在選擇爐料結(jié)構(gòu)時，也不能過多的考慮球團(tuán)礦。為了控制煉鐵成本，可采用高堿度燒結(jié)礦+酸性球團(tuán)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(jìn)口酸性球團(tuán)礦、天然塊礦是毋庸置疑的。但是，人們在多用進(jìn)口酸性球團(tuán)礦還是多用天然塊礦方面存在疑慮。在價格上進(jìn)口天然塊礦要比進(jìn)口酸性球團(tuán)礦便宜的多；從環(huán)境角度考慮，目前使用的酸性球團(tuán)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(jìn)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)合自身的條件選擇配吃一些低品位的塊礦，但比例不能太高，一般不要超過10%，因?yàn)槠渥陨碥浫坌?、熱爆裂性等高溫冶金性能較差。

參考文獻(xiàn)       

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