翟新穎

（唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠，河北 063105）

[摘 要] 本文闡述了唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠，高爐球團(tuán)礦配加比例從 20%升至 80%的實(shí)驗(yàn)過程中，高爐爐況、渣、鐵、爐缸碳磚溫度和高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的變化情況。操作實(shí)踐表明，在保證球團(tuán)礦成分和性能的條件下，通過調(diào)整高爐基本操作制度，球團(tuán)礦比例配加至 80%，保持高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行是可行的，但受爐缸碳磚溫度升高限制，高爐產(chǎn)量偏低，燃料比偏高。

[關(guān)鍵詞] 高比例球團(tuán)礦；爐況穩(wěn)定；操作實(shí)踐

0  引言

唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠 1 號(hào)高爐爐容為 450m3，于 2013 年 4 月 29 日大修后開爐，正常物料結(jié)構(gòu)為 75%燒結(jié)礦+10%球團(tuán)礦+15%外礦塊。2016 年根據(jù)公司要求，于 9 月開始進(jìn)行了高爐高比例球團(tuán)冶煉試驗(yàn)，10 月底前球團(tuán)配比達(dá)到 35%，2017 年 2 月前球團(tuán)礦目標(biāo)配比達(dá)到 60%以上，最高達(dá)到 80%。

在整個(gè)試驗(yàn)過程中，隨著球團(tuán)礦比例的不斷提高，爐內(nèi)煤氣流也不斷發(fā)生變化，通過對(duì)高爐操作制度的調(diào)整，確保了 1 號(hào)高爐的全試驗(yàn)過程爐況穩(wěn)定。另外對(duì)高爐爐況、渣、鐵、爐缸碳磚溫度和高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的變化情況進(jìn)行了記錄、跟蹤和分析，獲得了一些有益的經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論。

1 試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作

1.1 槽下礦倉的準(zhǔn)備

試驗(yàn)前 1 號(hào)高爐礦倉分布為：5 個(gè)燒結(jié)礦倉（編 號(hào)分別為 S1、S2、S3、S4、S5）+2 個(gè)球團(tuán)礦倉（編號(hào)為 Q2、 Q3）+2 個(gè)塊礦倉（編號(hào)為 Q1、Q4）+4 個(gè)雜礦倉（編號(hào)為 Z1、Z2、Z3、Z4）。由于這次高比例球團(tuán)礦冶煉試驗(yàn)，槽下存儲(chǔ)的球團(tuán)礦量相應(yīng)要增加，需要將部分燒結(jié)礦倉更改為球團(tuán)礦倉，因此，在試驗(yàn)前要對(duì)變更用途料的礦倉槽下篩網(wǎng)進(jìn)行更換，篩網(wǎng)由適用于燒結(jié)礦和外塊礦篩分的篩網(wǎng)更換為適用于球團(tuán)礦篩分的篩網(wǎng)。

1.2 球團(tuán)礦的準(zhǔn)備

在燒結(jié)礦堿度及其他原料成分不變的情況下，要提高球團(tuán)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(tuán)礦成分是與原酸性球團(tuán)礦成分不同的，根據(jù)反復(fù)測(cè)算，試驗(yàn)用球團(tuán)礦的種類和成分如表 1 所示。

從以上球團(tuán)礦成分可以看出，SiO₂ 含量均較高，CaO、Al₂O₃ 含量低于燒結(jié)礦。為平衡爐渣堿度，鎂質(zhì)酸性球團(tuán)礦 1、鎂質(zhì)酸性球團(tuán)礦 2 和鎂質(zhì)溶劑球團(tuán)礦^[1]分別配加了不同量的鈣質(zhì)添加劑和鎂質(zhì)添加劑，使得鎂質(zhì)酸性球團(tuán)礦 1、鎂質(zhì)酸性球團(tuán)礦 2 和鎂質(zhì)溶劑球團(tuán)礦的 MgO 和 CaO 含量均高于酸性球團(tuán)礦。另外鎂質(zhì)酸性球 1 和鎂質(zhì)溶劑球團(tuán)礦中的 TiO2含量較高，隨著配比的增加，高爐鈦負(fù)荷升高，對(duì)爐缸正常工作狀態(tài)造成部分影響。

2 試驗(yàn)過程

2.1 試驗(yàn)中球團(tuán)礦配比提高過程

2016 年 8 月 31 日為高比例球團(tuán)冶煉試驗(yàn)做準(zhǔn)備，高爐物料配比由 70%燒結(jié)礦+18%青龍球（酸性球團(tuán)礦）+12%外礦塊，變?yōu)?70%燒結(jié)礦+20%青龍球（酸性球團(tuán)礦）+外礦塊 10%。

9 月 1 日物料配比變?yōu)?9%燒結(jié)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 535 kg/t 上升至 545～550 kg/t，邊緣煤氣流發(fā)展，因此當(dāng)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(duì)布料角度稍作調(diào)整，至 8 日達(dá)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(tuán)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(diào)整。

2.2 試驗(yàn)過程中渣鐵成分變化情況

隨著球團(tuán)礦配比的逐漸增加，燒結(jié)礦配比的逐漸下降，渣中 MgO 升高，流動(dòng)性變好，但高爐渣中的TiO₂ 也逐漸升高，在 2017 年 2 月球團(tuán)礦配比達(dá)到70%以上時(shí)，爐渣的流動(dòng)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(dòng)性。試驗(yàn)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(dòng)性變差。試驗(yàn)過程中鐵水成分變化情況見表 4。

2.3 試驗(yàn)過程中爐缸碳磚溫度變化

在試驗(yàn)前高爐爐缸磚襯 7.500 m J 點(diǎn)、7.500 mG 點(diǎn)、7.846 m H 點(diǎn)溫度就存在偏高的現(xiàn)象。在提高球團(tuán)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(yàn)初期上漲較快，隨后變緩慢。其中 7.500 m J 點(diǎn)溫度，由試驗(yàn)初期的 2016 年 9 月 1 日 483 ℃，持續(xù)漲至 2017 年1 月 14 日時(shí)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(cè)壁碳磚溫度曲線，曲線由上至下依次為：7.500 m J 點(diǎn)曲線，7.500 m G 點(diǎn)曲線，7.846 m H 點(diǎn)曲線。

2.4 試驗(yàn)過程中高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)

隨著球團(tuán)礦配比的增加，高爐內(nèi)料柱的透氣性升高，雖然進(jìn)行了裝料制度的調(diào)整，透氣性指數(shù)依舊保持在 13.2%～13.7%之間，與試驗(yàn)前透氣性指數(shù)12.5%相比仍然偏高，導(dǎo)致煤氣利用率低于試驗(yàn)前水平，同時(shí)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(hù)爐措施，造成燃料比偏高。具體高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)情況見表 5。

3 結(jié)語

唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠在 1 號(hào) 450 m3 高爐進(jìn)行了高比例球團(tuán)礦冶煉試驗(yàn)，通過對(duì)高爐爐況、渣、鐵、爐缸碳磚溫度和高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)的分析，獲得一些有益的經(jīng)驗(yàn)和結(jié)論。

（1）高爐在進(jìn)行試驗(yàn)前，做了大量試驗(yàn)測(cè)算和規(guī)劃工作，保證了試驗(yàn)用球團(tuán)礦的成分和性能滿足試驗(yàn)過程。在這種條件下，通過調(diào)整高爐基本操作制度，球團(tuán)礦比例配加至 80%時(shí)，保持高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行是可行的^[2]。

（2）在高比例球團(tuán)礦配加過程中，由于球團(tuán)礦含 TiO₂ 高于燒結(jié)礦，要及時(shí)調(diào)整高爐入爐礦的鈦負(fù)荷，防止出現(xiàn)爐缸不活躍的現(xiàn)象。

（3）在調(diào)整爐料結(jié)構(gòu)的過程中，出現(xiàn)了爐內(nèi)煤氣流過分發(fā)展，透氣性指數(shù)升高的現(xiàn)象，應(yīng)通過調(diào)整高爐的操作制度，提高高爐煤氣利用率。

（4）本次試驗(yàn)中所用的球團(tuán)礦 SiO₂ 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(tuán)礦比例過程中，試驗(yàn)前期 2016年 9～11 月，渣中 MgO 偏高，爐渣流動(dòng)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(dǎo)致試驗(yàn)過程中，產(chǎn)量不高，對(duì)燃料比也有一定影響。

參考文獻(xiàn)

[1] 吳鋼生、邊美柱、沈峰滿.堿性含鎂球團(tuán)礦的應(yīng)用及合理爐料結(jié)構(gòu)研究[J].鋼鐵，2006（12）：19-25

[2] 劉文壯、安志慶.八鋼高爐使用高比例球團(tuán)礦冶煉實(shí)踐[J].新疆鋼鐵，2006（3）:50-52