韶钢六号高炉高生矿比生产实践

韶钢六号高炉高生矿比生产实践

 李国权  王振  柏德春

摘  要：韶钢六号高炉2015年4月19日投产，有效炉容1050m3，为降低炼铁成本六号高炉通过以块代球生产实践，根据高生矿比炉料特点形成一套稳定的操作模型，入炉生矿比例由20%逐步增加至30%以上，实现了经济型生产炉料结构。

关键词：高炉；高生矿比；实践

根据财务数据统计铁成本占钢材总成本约75%，而原燃料费用在铁水成本中权重最高，约占铁水成本的58%～65%，由此降本增效的主要途径之一便是降低原燃料费用。为此，韶钢六号高炉从优化炉料结构出发，通过以块代球来降低炼铁成本。韶钢六号高炉生矿主要是澳大利亚块矿及宾利块矿，澳大利亚块矿一般都是低碳酸盐性质的高品位块矿，与进口酸性球团矿相比品位相差不大，对高炉冶炼的影响也不大且价格优惠，是以块代球的首选生矿。六号高炉进行了一系列攻关实践，通过探索适宜比例生矿配比的操作技术并不断对其进行优化，使入炉生矿比例由20%逐步增加至27%以上。

1 高生矿比炉料结构对高炉冶炼的影响

1.1 使高炉软熔带上移

一般生矿软化温度在850-1050℃，较熟料软化温度低约150℃，由于生矿软化区间宽、软化温度低的特点，造成使用高生矿比炉料后，炉料软熔带上移，且易粘结炉墙，同时影响煤气利用率降低1%～2%，焦比上升8～10kg/t，炉内操作难度增大，若调剂不当易诱发炉况失常。

1.2 高炉压差升高，透气性变差

生矿含有大量结晶水及碳酸盐，具有热爆裂特性且低温还原粉化率高。同时由于生矿是天然富矿，露天堆放时间久，若遇雨季其表面粘附小颗粒矿粉，易造成漏料、堵料和筛分困难，泥巴粉末入炉将影响高炉稳定性，易造成炉内透气性变差，使高炉压差升高、料慢难行。

1.3 碱金属循环富集现象加剧

由于生矿未进行加工处理，有害元素含量较高，特别是碱金属杂质、硫、磷的含量相对较高，若高炉日常操作不到位，极易造成碱金属循环富集从而导致高炉炉墙结厚，严重时会导致高炉结瘤。从韶钢六号炉使用情况来看，较长时间使用宾利块矿对炉子产生了不利影响，出现炉墙渣皮不稳及滑料现象，但因其带入高炉的总量并不多,所以对高炉负面影响不大。

2 使用高生矿比炉料的调节措施

2.1 强化筛分管理

首先，改变原有筛分给料模式，通过技术改造增加振频，控制闸板开度确保合理给料速度，增强筛分效果。同时将原有筛网全部更换为硅胶筛，既减轻了上料工的清筛工作量，又可保证筛分效果。其次，加大对槽下振筛的管理，以入炉料≤5mm粒级比例不超5%为原则，加强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。

2.2 强化上下部调节，控制合理的气流分布

高炉调剂主要追求上稳下活，高生矿比炉料入炉后，高炉上部透气性呈现逐步下行趋势，针对块矿含粉率高，软化温度低的特点，适度将料线由1400mm调整为1350mm，韶钢六号高炉主要采取增大布料角差的平坦式布料，稳定矿焦平台并兼顾好中间环带煤气量，以达到稳定边缘气流，提高高炉抗干扰能力的目的。高生矿比炉料结构前后布料制度见表1、表2。

表1使用20%生矿布料制度

表2 使用30%生矿布料制度

选择合理的送风制度对于煤气流的初始分布、炉缸的工作状态影响重大。由于韶钢六号高炉炉缸侧壁温度高，在生产上对冶炼强度产生了一定的制约，六号炉根据实际高炉生产状况通过下部调剂，合理控制各风口的回旋区长度，如表3所示，均匀炉缸的初始气流分布以形成合理的煤气流分布，同时保证风速和鼓风动能从而活跃炉缸并保证炉缸良好的透液性[1]，为使用高比例生矿创造条件。

表3风口尺寸

2.3 控制合理的炉温及炉渣碱度

在炉温控制方面，韶钢六号炉硅素标准为：0.25%～0.55%，物理热为：1455～1485℃控制。炉温控制见图1所示。操作上顶压设定值为：165kpa,压差控制标准为小于155kpa。

严格控制好炉渣碱度确保炉渣具有良好流动性。韶钢炉料主要特征是含铝较高，为确保渣铁流动性，高炉操作一般会适度配加锰矿或中云石，通过渣性能试验得出六号炉炉渣碱度控制在1.2～1.25时炉渣黏度相对合适且稳定性好，易形成稳定的渣皮，为高生矿比炉料结构提供了稳定的基础。

　　韶钢六号炉的实践表明在高炉内块矿与高碱度烧结矿之间存在高温交互反应,其结果能够明显改善块矿自身的软熔特性,从而可以提高综合炉料的熔滴性能，增加块矿的配比不会造成炉渣中Al2O3含量的明显增加。炉渣成分见表5。

表5 炉渣成分（%）

2.4 稳定出渣铁状况

炉前出渣出铁质量好坏直接关系炉况。长期出铁质量差，会造成炉内气流不顺，提高块矿比也无从谈起。韶钢六号炉对每炉次铁的铁口深度，出铁时间、出铁间隔等都严格按标准控制，铁口深度2700～2900mm，出铁时间100～120min，出铁间隔45min从根本上提高了出铁质量。

2.5 提高焦炭质量

　　提高块矿比，实施经济炉料结构，必须保证焦炭的质量，尤其是稳定焦炭的强度，其强度好坏直接影响炉内透气性和块矿比的提高。韶钢六号炉焦炭M40:85%,M10：5.5%,CSR在66以上，CRI在22.5左右，所使用焦炭质量为高生矿比炉料结构奠定了基础。

2.6 提高富氧率

用高富氧率弥补原料质量的缺陷。高炉生产实践表明，高生矿比情况下必然造成煤气利用率降低，焦比升高炉况波动加剧。但是通过提高高炉富氧率可以有效弥补原燃料变差所带来的负面影响，降低炉况波动保障了高炉稳定与顺行。目前韶钢六号炉富氧率3.2%左右，受供氧能力及炉缸侧壁温度高制约，富氧率并未有效释放，还有很大空间。

3 提高入炉生矿比例的效益

3.1 高炉炉料结构变化

韶钢六号高炉通过以块代球，入炉生矿比由20%升高至28%,球矿由10%减少至2%，最低时减至0%，以低价的块矿代替了价格高的球团矿，得到了经济型的炉料结构取得了明显的经济效益，通过成本核算吨铁成本降低28元，按照日产3400吨产量计算日产生经济效益9.52万元，合计每月产生经济效益285.6万元。2019年1～6月份的炉料结构变化情况如表6所示。

表6   2019年6号高炉炉料结构变化情况 %

3.2 高炉生产指标情况

通过一系列技术改造、操作制度的完善及管理制度的改进，入炉生矿比增加到30.5%，最高日生矿比达32.5%。高炉各参数稳定顺行良好，铁成本明显下行，由于六号炉侧壁温度升高护炉需要降低冶强，前期燃料比指标明显较高，按日常经验提高块矿比燃料比应该升高，但实际数据确是下降，笔者认为原因有二：一是侧壁温度高降低冶强后的生产摸索期，二是统计时间较短有一定关系。具体高炉各项指标对比如表7所示。

表7 高炉各项指标

4 结语

1）高生矿比炉料结构下，日常操作中高炉操作者必须根据攻、守、退原则积极采取相应措施，以保证炉况顺行。根据炉况条件逐步增加生矿比例，只有在炉内各项制度综合调剂配合下，高炉才能保证顺行高产，同时为国内同类高炉高生矿比炉料结构探索提供了一个很好的范例。

2）生产实践证明为降本增效，优化炉料结构，根据生矿的冶金性能特点，优化选矿实现以块代球是一种有效的手段，同时为经济型炉料结构指明方向具有重要指导意义。

3）高生矿比炉料结构下，高炉管理者需对各项操作制度实行细化管理，原燃料跟踪，设备点检等必须有效落实，从而为高炉生产顺行保驾护航，通过精细化管理消除高生矿比炉料结构导致的一系列弊端。

参考文献：

[1] 王 辉,吴秀龙,王延平. 莱芜分公司炼铁厂高铝矿冶炼生产实践[J]. 莱钢科技,2013(4):7-9.