高爐高比例球團(tuán)礦冶煉操作實踐

翟新穎

（唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠，河北063105）

0 引言

唐鋼煉鐵廠不銹鋼分廠1 號高爐爐容為450 m3，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，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%。在整個試驗過程中，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，通過對高爐操作制度的調(diào)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(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)驗和結(jié)論。

1 試驗前準(zhǔn)備工作

1.1 槽下礦倉的準(zhǔn)備

試驗前1 號高爐礦倉分布為：5 個燒結(jié)礦倉（編號分別為S1、S2、S3、S4、S5）+2 個球團(tuán)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(tuán)礦冶煉試驗，槽下存儲的球團(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，在試驗前要對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)測算，試驗用球團(tuán)礦的種類和成分如表1 所示。

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，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。

表3 試驗中高爐渣成分變化情況

表4 試驗中鐵水成分變化情況

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7.500 m J 點、7.500 m G 點、7.846 m H 點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，試驗初期上漲較快，隨后變緩慢。其中7.500 m J 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(cè)壁碳磚溫度曲線，曲線由上至下依次為：7.500 m J 點曲線，7.500 m G 點曲線，7.846 m H 點曲線。

圖1 爐缸側(cè)壁碳磚溫度曲線

2.4 試驗過程中高爐經(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(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450 m3高爐進(jìn)行了高比例球團(tuán)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(jì)技術(shù)指標(biāo)的分析，獲得一些有益的經(jīng)驗和結(jié)論。

（1）高爐在進(jìn)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(tuán)礦的成分和性能滿足試驗過程。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，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，試驗前期2016年9～11 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(dǎo)致試驗過程中，產(chǎn)量不高，對燃料比也有一定影響。

表5 試驗中高爐經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)