唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠1號高爐爐容為450m3，于2013年4月29日大修后開爐，正常物料結構為75%燒結礦+10%球團礦+15%外礦塊。2016年根據(jù)公司要求，于9月開始進行了高爐高比例球團冶煉試驗，10月底前球團配比達到35%，2017年2月前球團礦目標配比達到60%以上，最高達到80%。
在整個試驗過程中，隨著球團礦比例的不斷提高，爐內煤氣流也不斷發(fā)生變化，通過對高爐操作制度的調整，確保了1號高爐的全試驗過程爐況穩(wěn)定。另外對高爐爐況、渣、鐵、爐缸碳磚溫度和高爐經(jīng)濟技術指標的變化情況進行了記錄、跟蹤和分析，獲得了一些有益的經(jīng)驗和結論。
1 試驗前準備工作
1.1 槽下礦倉的準備
試驗前1號高爐礦倉分布為：5個燒結礦倉（編號分別為S1、S2、S3、S4、S5）+2個球團礦倉（編號為Q2、Q3）+2個塊礦倉（編號為Q1、Q4）+4 個雜礦倉（編號為Z1、Z2、Z3、Z4）。由于這次高比例球團礦冶煉試驗，槽下存儲的球團礦量相應要增加，需要將部分燒結礦倉更改為球團礦倉，因此，在試驗前要對變更用途料的礦倉槽下篩網(wǎng)進行更換，篩網(wǎng)由適用于燒結礦和外塊礦篩分的篩網(wǎng)更換為適用于球團礦篩分的篩網(wǎng)。
1.2 球團礦的準備
在燒結礦堿度及其他原料成分不變的情況下，要提高球團礦的比例，而又要保持正常爐渣堿度（R2=1.15±0.05），增加部分的球團礦成分是與原酸性球團礦成分不同的，根據(jù)反復測算，試驗用球團礦的種類和成分如表1所示。
從以上球團礦成分可以看出，SiO? 含量均較高，CaO、Al?O? 含量低于燒結礦。為平衡爐渣堿度，鎂質酸性球團礦1、鎂質酸性球團礦2和鎂質溶劑球團礦分別配加了不同量的鈣質添加劑和鎂質添加劑，使得鎂質酸性球團礦1、鎂質酸性球團礦2和鎂質溶劑球團礦的MgO和CaO含量均高于酸性球團礦。另外鎂質酸性球1和鎂質溶劑球團礦中的TiO?含量較高，隨著配比的增加，高爐鈦負荷升高，對爐缸正常工作狀態(tài)造成部分影響。
2 試驗過程
2.1 試驗中球團礦配比提高過程
2016年8月31日為高比例球團冶煉試驗做準備，高爐物料配比由70%燒結礦+18%青龍球（酸性球團礦）+12%外礦塊，變?yōu)?0%燒結礦+20%青龍球（酸性球團礦）+外礦塊10%。
9月1日物料配比變?yōu)?9%燒結礦+19%青龍球+2%外礦塊。外礦塊減量后，高爐透氣性指數(shù)由12.5%左右，上升至14.5%～15%之間，燃料比由535kg/t上升至545～550kg/t，邊緣煤氣流發(fā)展，因此當日由單環(huán)布料改為多環(huán)布料，后又根據(jù)煤氣流分布情況對布料角度稍作調整，至8日達到了中心和邊緣煤氣流均可見，且中心氣流略盛于邊緣的分布狀態(tài)，透氣性指數(shù)下降至13.5%左右。之后，球團礦比例逐漸增加（見表2），裝料制度 隨著高爐煤氣流的變化也匹配調整。
2.2 試驗過程中渣鐵成分變化情況
隨著球團礦配比的逐漸增加，燒結礦配比的逐漸下降，渣中MgO升高，流動性變好，但高爐渣中的TiO?也逐漸升高，在2017年2月球團礦配比達到70%以上時，爐渣的流動性變差，隨后采取了降低爐渣堿度的措施，提高了爐渣的流動性。試驗過程中爐渣成分變化情況見表3。同樣，鐵水中含[Ti]量逐漸增加，含[P]量逐漸降低，鐵水的流動性變差。試驗過程中鐵水成分變化情況見表4。
2.3 試驗過程中爐缸碳磚溫度變化
在試驗前高爐爐缸磚襯7.500mJ點、7.500mG點、7.846mH點溫度就存在偏高的現(xiàn)象。在提高球團礦配比過程中，由于渣鐵成分和裝料制度發(fā)生變化，爐缸碳磚溫度一直持續(xù)上漲，試驗初期上漲較快，隨后變緩慢。其中7.500mJ點溫度，由試驗初期的2016年9月1日483℃，持續(xù)漲至 2017年1月14日時的714℃。為控制溫度上漲，連續(xù)采取了降低富氧，控制產(chǎn)量的措施，爐缸磚襯溫度逐漸下降并穩(wěn)定。圖1為爐缸側壁碳磚溫度曲線，曲線由上至下依次為：7.500mJ點曲線，7.500mG點曲線，7.846mH點曲線。
2.4 試驗過程中高爐經(jīng)濟技術指標
隨著球團礦配比的增加，高爐內料柱的透氣性升高，雖然進行了裝料制度的調整，透氣性指數(shù)依舊保持在13.2%～13.7%之間，與試驗前透氣性指數(shù)12.5%相比仍然偏高，導致煤氣利用率低于試驗前水平，同時由于爐缸局部磚襯溫度偏高，采取了降低富氧，控制產(chǎn)量的護爐措施，造成燃料比偏高。具體高爐經(jīng)濟技術指標情況見表5。
3 結語
唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠在1號450m3高爐進行了高比例球團礦冶煉試驗，通過對高爐爐況、渣、鐵、爐缸碳磚溫度和高爐經(jīng)濟技術指標的分析，獲得一些有益的經(jīng)驗和結論。
（1）高爐在進行試驗前，做了大量試驗測算和規(guī)劃工作，保證了試驗用球團礦的成分和性能滿足試驗過程。在這種條件下，通過調整高爐基本操作制度，球團礦比例配加至80%時，保持高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行是可行的。
（2）在高比例球團礦配加過程中，由于球團礦含TiO?高于燒結礦，要及時調整高爐入爐礦的鈦負荷，防止出現(xiàn)爐缸不活躍的現(xiàn)象。
（3）在調整爐料結構的過程中，出現(xiàn)了爐內煤氣流過分發(fā)展，透氣性指數(shù)升高的現(xiàn)象，應通過調整高爐的操作制度，提高高爐煤氣利用率。
（4）本次試驗中所用的球團礦SiO?含量較高，不得不配加少量石灰石平衡爐渣堿度。
（5）在提高球團礦比例過程中，試驗前期2016年9月～11月，渣中MgO偏高，爐渣流動性變好，爐缸溫度上升較快，為控制溫度上漲，連續(xù)采取了降低富氧，控制產(chǎn)量的措施，導致試驗過程中，產(chǎn)量不高，對燃料比也有一定影響。
