冶煉低品位礦高爐合理爐料結(jié)構(gòu)研究

孟祥禮

邢臺鋼鐵有限責(zé)任公司 河北邢臺 054001

近年來，中國鋼鐵行業(yè)出現(xiàn)了增長緩慢、產(chǎn)能過剩、經(jīng)濟(jì)效益大幅度下滑的趨勢，同時又面臨越來越大的節(jié)能減排、污染治理壓力，鋼鐵企業(yè)普遍面臨著生存與發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。鋼鐵企業(yè)為了降低運(yùn)行成本提高效益、減少能耗、降低排放、提升競爭力、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，紛紛尋找新的經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)，化解巨大成本壓力。中國西南部分地區(qū)鋼鐵企業(yè)，由于地理位置原因造成交通運(yùn)輸不便，持續(xù)大量使用國際優(yōu)質(zhì)鐵礦石，將會帶來大量運(yùn)輸成本，且天然塊礦具有自身軟熔性較差的特點(diǎn)，不能滿足現(xiàn)代高爐冶煉的要求。而本地區(qū)及周邊地區(qū)復(fù)雜和貧雜低品位鐵礦石資源豐富，采用低品位礦進(jìn)行高爐冶煉將是中國西南地區(qū)鋼鐵企業(yè)發(fā)展趨勢。

1 選料是基礎(chǔ)

在高爐冶煉的過程中季節(jié)的變化也會影響冶煉的質(zhì)量。但是在陰雨季節(jié)對于冶煉質(zhì)量的影響是最為嚴(yán)重，因此要想辦法在陰雨季節(jié)解決高爐底部的篩分控制，使?fàn)t粉盡量的減少。在燒結(jié)篩分中，采用專業(yè)的技術(shù)將雙篩法控制在返回粒度的程度，將專業(yè)的篩分管理系統(tǒng)有效的建立起來，還要定期的更換振動篩。確保篩分效果。然后調(diào)整篩分的速度和振幅、清洗篩網(wǎng)、混合塊礦和低堿度燒結(jié)，將物料的含水量降低到5～6%，到達(dá)高爐要做到達(dá)到凈入爐的標(biāo)準(zhǔn)。

2 經(jīng)濟(jì)冶煉強(qiáng)度的選擇

在整個冶煉的過程中對于冶煉的強(qiáng)度的選擇也是關(guān)鍵的因素，因為要想保證供氣系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運(yùn)行首先要選擇合適的強(qiáng)度。經(jīng)過長時間的運(yùn)行，可以得出結(jié)論，冶煉的強(qiáng)度會與燃燒的比例呈雙曲線的關(guān)系，因此兩者之間存在一定的比例關(guān)系[1]。在一定條件下，想要保證特定的熔條件可以產(chǎn)生最大的燃料比與最小的熔煉強(qiáng)度，首先要確保原料的條件可以得到進(jìn)一步的改善，還要保證其是否按照正確的操作步驟來完成。事實上，選擇適當(dāng)?shù)囊睙拸?qiáng)度對減少能源消耗和確保或改善經(jīng)濟(jì)效益非常有幫助。

3 選擇合理的爐渣生產(chǎn)系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)

由于低品位，大量和高Al2O3含量、熔煉的溫度、粘度和流動性非常高，爐壁的結(jié)焦與堆積的問題都是由最終的穩(wěn)定性與脫硫的能力來決定的，在高鋁渣系統(tǒng)中，主要的控制還有由二次元堿渣系統(tǒng)來測定的。還要參考三個堿度，一般第四堿度就可以忽略不計。二次元的堿度也可以通過酸堿性來調(diào)節(jié)，主要是通過控制爐渣中的氧化鎂含量與爐渣中的氧化鋁的含量的比值。如果發(fā)現(xiàn)氧化鋁的含量在控制的過程中發(fā)現(xiàn)變量，一定要將鎂與鋁的比例進(jìn)行調(diào)整，還要將爐渣的堿度進(jìn)行調(diào)整。還有要想使高爐渣的流動性與穩(wěn)定性提高就必須要降低爐渣的粘度。并能更好地提高爐渣脫硫能力。高爐的平穩(wěn)運(yùn)行還可以保證生鐵的物理溫度和爐管的活性。

4 高鋁爐渣加入改善煤粉燃燒，打破高煤比

在生產(chǎn)的過程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)爐渣的含量要是超過每噸356千克時，含有鎂的比例不能超過200每噸千克。當(dāng)爐渣的含量超過每噸365千克的時候，鎂的比例不能超過255噸每千克[2]。如果這些比例超過的話，就會存在低品位的礦石比例有所增加，品位就會隨著下降。一些未燃燒的煤粉上升到軟區(qū)，大大降低了軟區(qū)的滲透性。在煅燒過程中，一些未燃煤粉參與直接還原和生鐵滲碳，其余部分與爐塵一起吹出。在未燃燒煤粉的四個部分中，進(jìn)入爐渣的未燃燒煤粉對爐況的影響最大，甚至導(dǎo)致爐況異常，也是大部分的高爐煤不能升級的主要因素。因此要使煤粉可以被其他物質(zhì)可以替代并且使煤粉量有效的燃燒有效提高，提出的如下方法。

通過合理的配煤，要將煤粉的熱值一定要控制在8000Ca/kg以上，將煤粉的揮發(fā)性提高在20%-25%，同時還要提高煤氣中H2的利用率。還要限制煤率，調(diào)整注煤比例和分類的關(guān)鍵問題，防止風(fēng)口和噴槍堵塞，確保安全穩(wěn)定運(yùn)行。高爐冶煉要在高煤比條件下進(jìn)行。

5 優(yōu)化上下操作系統(tǒng)，提高上下氣體利用率

5.1 上部調(diào)劑

配合較低分布，使氣流運(yùn)行穩(wěn)定上部礦石和焦炭材料（焦化5-6環(huán)，礦坑4-5環(huán)）海上平臺磚理念，增加煤的比例、擴(kuò)大焦炭的角度，使焦炭的中心數(shù)量有效的增加，使織物的寬度也有效的提高[3]。將天然氣調(diào)整成穩(wěn)定的狀態(tài)，將皮帶的寬度與強(qiáng)度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，也要合理的控制風(fēng)量。良好的水平在中央空氣流開啟后，保證爐內(nèi)的氣流與溫度是合理的狀態(tài)。

5.2 下部調(diào)劑

低品位礦石冶煉等級低，渣量高，渣中Al2O3含量高，進(jìn)料柱滲透性差。調(diào)整高爐下部時，應(yīng)注意風(fēng)口面積，爐渣量和煤比例相互兼容的原則。為了達(dá)到合理的吹風(fēng)速度和方向，開展中央氣流運(yùn)行，延長高爐風(fēng)口時間，增加風(fēng)口回轉(zhuǎn)長度，將風(fēng)口長度增加25%～30%，將風(fēng)口面積減少5%至10%。

6 結(jié)語

經(jīng)過對高爐煉鐵進(jìn)行分析研究，首先要將礦石的配置合理的安排，還要不斷的優(yōu)化燒結(jié)工藝，使冶煉的材料不斷的優(yōu)化。還要加強(qiáng)對于原料的燃燒管理，加強(qiáng)冶煉技術(shù)的提升[4]。使低平品位礦石創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)價值。爐渣冶煉工藝可以產(chǎn)生大量的高煤高鋁渣，經(jīng)過良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)支持，在高爐冶煉過程中獲得了較低品位的鐵礦石，實現(xiàn)了低成本的經(jīng)濟(jì)精煉過程。希望本文可以為高爐煉鐵生產(chǎn)低品位礦石提供參考。