新疆和钢新能科技股份有限公司 新疆维吾尔自治区 841309
摘要：矿石品位低，铅、锌等有害元素含量高（铅、锌含量高达0.4～0.5%）。冶金焦炭主要以疆内焦炭为主，理化指标不稳定且波动大，热强低，反应性高。煤气系统不稳，高炉风温水平由1180℃下降到1030℃，风温损失150℃。工班长应变能力低，数据分析体制不健全等因素制约着炼铁指标的改善，主要体现在高炉焦炭负荷低、焦比高、燃料比高，炼铁成本上升。
关键词：热风温度；高炉操作；铅锌；焦炭质量
1目前的现状
1.1生产现状
炼铁高炉于2010年6月23日建成并点火投产，年产生铁60～65万吨，利用系数达到3.0t/m3•d。矿石结构以高碱烧结矿和酸性球团矿为主，以低碱烧结矿和红矿为辅。焦炭结构以低价疆内焦炭为主，以高价疆外焦为辅。目前，高炉炉况不能长期稳定顺行，高炉指标与同行业还有一定差距主要生产技术指标及参数如表1。
表1高炉主要生产技术指标及参数
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1.2高炉不能长期稳定顺行
冶金性能良好成分稳定的原燃料条件是保证高炉长期稳定顺行的基本条件和重要保障。高炉不能长期稳定顺行主要是透气性差，易出现憋压，炉缸工作时好时差，波动频繁。炉缸初始煤气流不均匀煤气利用不好，炉墙渣皮不稳定，反复脱落。物理热波动大，高炉热制度难以把控，炉渣发黏，流动性差，炉墙易反复粘结，缸堆时有堆积。为保证炉况顺行高炉被迫缩小矿批，降低焦炭负荷，最终造成高炉焦比高，煤比高，燃料比。
主要原因主要有以下三点：
因焦炭库存不足、质量不稳影响，致使焦炭结构不稳定
烧结矿碱度不稳定，粒级组成偏碎
高炉周期性排铅、排锌炉况波动大
1.3焦炭结构不稳定
2018年2～3月份焦炭配比结构虽稳定，由于疆内焦理化指标下滑，使得焦比、燃料比指标较高；4～8月份焦炭配比结构频繁调整，焦炭理化指标差距大，经常因为库存紧张因素，迫使高炉调整焦炭结构，造成炉况波动较大，使得焦比、燃料比指标较高；而9～10月份焦比低、煤比高，整体指标好，是由于主要使用高热态强度焦炭，焦炭结构比较稳定且炉料料柱骨架、透气性较好。
2存在问题的应对措施
2.1高炉长期不稳定调剂措施
(1)通过调整焦炭结构，保证入炉焦炭综合热态强度＞50%，同时采取焦炭整粒分级入炉，从而保障稳定的料柱骨架。
(2)低热态强度焦炭理化指标出现下滑时，果断采取用高热态强度焦炭调剂过渡。
(3)在兼顾两股气流不失常的状态下，通过调整装料制度来疏导边缘气流，以应对粒级偏碎，压量关系紧张的操作方法。
(4)锌、铅、钾、钠等微量元素应从源头上优化配料结构，减少和稳定有害元素进入高炉的量。
(5)优化冶炼工艺参数，为有害元素排出创造有利条件，采取适宜的造渣制度、合理的热制度、增加出铁次数、追求大风量高风压操作。
(6)出铁大量冒白烟时相应调轻负荷和适宜的渣碱度，提高铁水物理热和炉缸温度并参照炉芯温度。
2.2降燃料比的措施
(1)原燃料管理：稳定焦炭质量Ad、M40、M10、CRI、CSR。
(2)优化炉料结构，提高入炉品位2018年1#高炉1～10月入炉综合品位为：54.6%；烧结矿炉料结构中占比达到70%以上，烧矿质量波动对炉况影响大，提高烧矿质量主要通过提高烧矿的转鼓和低温还原粉化指数，降低筛分指数，稳定烧矿中FeO来实现。
(3)合理的高炉操作
a.上、下部调剂相结合，提高煤气利用率，选择合适的风口进风面积及合适的实际风速和鼓风动能形成适宜的风口循环区，保证初始煤气稳定；不断优化上部装料制度，使装料制度和送风制度匹配。
b.加强炉缸活性的监控，包括炉芯温度的变化，原燃料对炉缸透液性的影响，风口漏水炉前出渣铁和低炉温对炉缸堆积的影响等。在生产中严禁长时间低炉温操作，如出现连续24小时铁水温度＜1440℃，就应全面查找原因，退轻矿焦比把炉温提上来，再对炉缸进行8～16小时1450～1480℃的轻度热洗。
c.冷却壁渣皮的控制，降低炉体热负荷。通过实践摸索，影响渣皮频繁脱落的主要原因有：中心气流不透、边缘长期过重、Zn等有害杂质的循环富集等；稳定炉体热负荷措施有：维持大风量、适宜富氧操作，促进中心通畅、适当疏松边缘、通过大矿批，提高富氧促进软融带根部下移至炉腰和炉腹位置。
2.3高炉排铅锌措施
(1)控制入炉铅锌含量，目前控制在＜0.8kg/t。
(2)通过提高生铁含硅，，保证铁水物理热＞1450℃，降低炉渣碱度的方法进行排铅。
(3)提高富氧率，提高理论燃烧温度，活跃炉缸，改善渣的流动性，促进排铅。
(4)稳定炉况，禁止长期低料线作业，保证煤气流合理分布，防止边缘气流过盛发展。
3新形势下如何应对市场
3.1优化炉料结构
高碱烧结矿配加球团矿的综合炉料可避免酸性炉料软化温度过低、软化区间过宽的弱点，同时可提高压差陡升温度，达到自熔性烧结矿的水平，并使最大压差值降低，从而使炉料的透气性得到改善；综合炉料可发挥高碱烧结矿冶金性能良好的优越性，同时也克服单一炉料因碱度过高而难熔、不能滴落给高炉操作造成困难的缺点。
表3-1炉料结构方案
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通过以上3种方案对比，方案1：70%高碱+30%球团，入炉综合品位、微量元素负荷及主材成本较优（考虑球团返粉成本）；方案2：70%高碱+5%低碱+25%球团，可以利用低碱优势降低主材成本，且此方案高炉试验已经成功；方案3:100%低碱烧结矿高炉未曾试验，入炉微量元素Zn负荷超出国标值的6～8倍，且低碱转鼓强度T偏低、耐磨A偏高，使得低碱烧结矿冶金性能差。
3.2降低燃料比
1.稳定原燃料质量
原燃料对炼铁技术经济指标影响占70%，入炉原料品位上升1%，焦比下降2%，产量上升3%。
2.大矿批、多环布料、提高煤气利用率
使用大矿批可以稳定上部气流，多环布料可以使炉料分布更加合理，可有效利用煤气的热能和化学能。生产过程中调节焦炭负荷时，可以固定焦批，调整矿批，可以使焦层相对稳定，有利于稳定“焦窗”，既有利于攻关矿焦比，又能保证足够的煤气通道。煤气利用率上升1%，焦比下降5kg/t。2014年1～9月份高炉煤气利用率为38.5%，10～11月份为41.5%，相比1～9月份煤气利用率上升3.0%，降低焦比约15kg/t。下一步将煤气利用率再提升1～2%，可降低焦比5～10kg/t[3]。
4结束语
1通过近两年疆内焦100%配比攻关试验及炉况稳定情况，可以确定1#高炉低CSR焦炭适宜配比70%左右，根据进厂疆内焦炭实际的理化指标，进行低CSR焦炭配比攻关或压缩，入炉焦炭综合CSR≮50%。
2炉料结构70%高碱+5%低碱+25%球团，可以利用低碱优势降低主材成本，且高炉试验已经成功；100%低碱烧结矿高炉未曾试验，入炉微量元素Zn负荷超出国标值的6～8倍，且低碱转鼓强度T偏低、耐磨A偏高，使得低碱烧结矿冶金性能差。
参考文献
[1]王筱留.钢铁冶金学[M].北京：冶金工程出版社，2008