基于煉鐵高爐開(kāi)爐的合理配料分析

張曉晨  福建羅  

（源閩光鋼鐵有限責(zé)任公司）

摘  要：在研究高爐煉鐵配料問(wèn)題時(shí)，本文以羅源閩光2 號(hào)高爐為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行了開(kāi)爐及達(dá)產(chǎn)試驗(yàn)。從試驗(yàn)結(jié)果來(lái)看，在實(shí)施強(qiáng)化達(dá)產(chǎn)方案的條件下，使用50%的準(zhǔn)一級(jí)外購(gòu)焦和50%準(zhǔn)一級(jí)自產(chǎn)干熄焦，并配備130㎡燒結(jié)礦和低品位揚(yáng)州球團(tuán)礦等輔料，高爐利用系數(shù)在第6天達(dá)到3.585，因此可以實(shí)現(xiàn)快速達(dá)產(chǎn)目標(biāo)。

關(guān)健詞：高爐煉鐵，配料，開(kāi)爐，達(dá)產(chǎn)

Analysis of reasonable ingredients based on blast

furnace ironmaking

Abstract：In the study of blast furnace ore blending problem, this paper takes Luoyuan Minguang No. 2 blast furnace as the research object, the start-up and production test of the. The experimental results show that in the

implementation of intensive production scheme under the condition of coke and 50% level 50% level quasi dry quenching, and is equipped with 130 square meters of sintering ore and low-grade Yangzhou pellet material, blast furnace utilization In sixth days to reach 3.585, so it can achieve rapid production goal.



Key words：Blast furnace iron-making  Mixed ingredients   Ore blending  Blow in  Production



Key words：Blast furnace iron-making  Mixed ingredients   Ore blending  Blow in  Production

羅源閩光2 號(hào)高爐有效容積達(dá)660m³，高爐配有2個(gè)鐵口和18個(gè)風(fēng)口，年產(chǎn)煉鋼生鐵 78 萬(wàn)t。采用HYWZ-C型無(wú)料鐘爐頂裝料設(shè)備進(jìn)行合理配料，并于2016年9月1日18 : 35點(diǎn)火投產(chǎn)。如下表1所示，為開(kāi)爐達(dá)產(chǎn)期間主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。

表1 高爐開(kāi)爐達(dá)產(chǎn)期間主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

注:2016年9月5日14:16-23:51休風(fēng)695分鐘。補(bǔ)焊東鐵口上方開(kāi)裂爐殼焊縫。

2 高爐煉鐵配料參數(shù)選擇

高爐開(kāi)爐使用了50%的準(zhǔn)一級(jí)外購(gòu)焦和50%準(zhǔn)一級(jí)自產(chǎn)干熄焦，并配備130㎡燒結(jié)礦和低品位揚(yáng)州球團(tuán)礦等輔料。如下表2所示，為開(kāi)爐料的有關(guān)參數(shù)。在裝料入爐期間，凈焦、空焦干焦批6320kg。正常料干焦批6500kg，礦批重10000kg。分別為56％的高堿度燒結(jié)礦和44％的低品位揚(yáng)州球團(tuán)礦。從質(zhì)量上來(lái)看，燒結(jié)礦粒度小于5mm不超過(guò)5％，品位不小于55％；球團(tuán)礦的轉(zhuǎn)鼓大于90％，抗磨小于5％，抗壓不低于200kg/個(gè)；外購(gòu)焦炭抗碎強(qiáng)度M₂₅大于92%，耐磨強(qiáng)度 M₁₀小于5％。

表2 羅源閩光2號(hào)高爐開(kāi)爐料主要成分及密度

在開(kāi)爐料的參數(shù)設(shè)定上，采用全爐焦比3.0t/t，正常料焦比0.954t/t。正常料的堿度0.90，空料堿度為0.97。爐料壓縮率10%，生鐵中[Si]、[C]、[Mn]、[P]、[S]、[Fe]等元素成分分別為3.0%、4.6%、0.3%、0.14%、0.050%和91.91%。

3 開(kāi)爐料填充及測(cè)試

（1）開(kāi)爐料填充

高爐此次開(kāi)爐采用全焦開(kāi)爐，死鐵層、爐缸、爐腹的二分之一為凈焦，爐腹二分之一處至爐腰上沿為空焦，爐身以上裝正常料加空焦。在不拆除烘爐導(dǎo)風(fēng)管的條件下，使鐵口孔道保持暢通，在烘爐涼爐到150℃后休風(fēng)堵完風(fēng)口，高爐開(kāi)始投料。在裝料前一天，需完成料的堆比重測(cè)定，并完成開(kāi)爐料組成校核且再次核準(zhǔn)探尺零位。

（2）裝料測(cè)試操作

裝料測(cè)試的主要目的是檢驗(yàn)裝料設(shè)備,收集與上料、布料有關(guān)的參數(shù), 以便為高爐生產(chǎn)提供數(shù)據(jù)依據(jù)。高爐于8月31日開(kāi)始裝料，料批嚴(yán)格按照制訂的開(kāi)爐料計(jì)算方案和測(cè)料面方案進(jìn)行開(kāi)爐料裝填。在爐缸至爐腰上沿處，布凈焦傾角α為10°，布空焦傾角α為12°。這部分主要通過(guò)測(cè)定料罐實(shí)際最大裝焦量來(lái)確定料罐最大容積。同時(shí)進(jìn)行爐頂設(shè)備的柱塞閥、上密封閥、下密封閥的開(kāi)啟和閉合時(shí)間，料車(chē)的上行時(shí)間, 節(jié)流閥角γ不同開(kāi)度焦炭料流速度的測(cè)試。在爐身上部料線(xiàn)達(dá)到5m時(shí)，應(yīng)停止上料。進(jìn)行不同α角下礦石和焦炭碰撞點(diǎn)及料流軌跡的測(cè)試。打開(kāi)大方人孔及點(diǎn)火人孔，從大方人孔進(jìn)人，自探尺零位爐喉鋼磚下沿垂直方向，開(kāi)始用白色涂料作400x400mm的標(biāo)記，間隔500mm同時(shí)在邊上標(biāo)明所對(duì)應(yīng)的料線(xiàn)，按先布焦再布礦的順序，固定各自的α角度，設(shè)定好用料量，以3-4圈為準(zhǔn)。當(dāng)料線(xiàn)約為3m時(shí)，停止測(cè)試碰撞點(diǎn)接著測(cè)試料流軌跡 。先進(jìn)行工具制作，根據(jù)爐喉直徑（Φ5200mm）選取2根長(zhǎng)度為5200mm的吹氧管，并排焊在一起，依次在吹氧管的1/2、1/4、1/8、1/16處分別用吹氧管焊?jìng)�(gè)垂直桿，為便于識(shí)別可選取不同長(zhǎng)度的吹氧管。在焊好的骨架兩端分別綁上4-5m長(zhǎng)的鐵線(xiàn)，便于根據(jù)不同料線(xiàn)調(diào)整高度。進(jìn)行料流軌跡測(cè)試，通過(guò)控制鐵線(xiàn)的長(zhǎng)度，使測(cè)量工具處于不同的料線(xiàn)處，觀察礦、焦在不同料線(xiàn)下的布料軌跡。在同一料線(xiàn)處也是按先布焦再布礦的順序，α角度以預(yù)計(jì)常用的角度為優(yōu)先測(cè)定對(duì)象，逐個(gè)進(jìn)行，直至正常料線(xiàn)為止，最后測(cè)定中心加焦角度。此時(shí)高爐裝料及測(cè)試工作全部完成。以上測(cè)試內(nèi)容過(guò)程要認(rèn)真做記錄，加以整理。以便于調(diào)整高爐強(qiáng)化過(guò)程中的布料參數(shù)選擇。

4 高爐開(kāi)爐達(dá)產(chǎn)過(guò)程及結(jié)果

從高爐開(kāi)爐送風(fēng)制度上來(lái)看，高爐于9月1日18:35開(kāi)始送風(fēng)點(diǎn)火，風(fēng)口尺寸為Φ105mmx11+Φ100mmx4+Φ95mmx3 ，大小風(fēng)口間隔堵10個(gè)風(fēng)口，送風(fēng)風(fēng)口尺寸為Φ105mmx4+Φ100mmx2+Φ95mmx2 ，送風(fēng)風(fēng)口面積達(dá)0.0648m³。風(fēng)壓0.06MPa，風(fēng)量450m³/min，用最高風(fēng)溫點(diǎn)火，風(fēng)口燃燒正常后可酌情增減。送風(fēng)后 5、10號(hào)風(fēng)口先亮，其余送風(fēng)風(fēng)口在19:53全亮。高爐送風(fēng)后,操作方針以穩(wěn)定順行為主，確保爐溫充足。同時(shí)把握好時(shí)機(jī)漸開(kāi)風(fēng)口，增加風(fēng)量，提高冶煉強(qiáng)度。開(kāi)風(fēng)口順序沿鐵口依次對(duì)開(kāi)，每增加一個(gè)風(fēng)口加風(fēng)100m³/min左右，提高爐頂壓力 5-10kap。2日15:36捅開(kāi)1號(hào)風(fēng)口，高爐實(shí)現(xiàn)全風(fēng)口送風(fēng)。

從送料情況來(lái)看，高爐于21:05機(jī)械探尺動(dòng)， 料線(xiàn)2500開(kāi)始下第一批料，礦批7600kg，焦批4730kg。布料矩陣為：O ₃^25°；Ｃ₄^23°₄^21°，后隨風(fēng)量、料批的增加，并為始終確保中心和邊緣兩道煤氣流，至2日逐調(diào)整為O₂^28°₃^26°₂^24°；C₃^29°₂^27°₂^25°₂^23°。經(jīng)多次取煤氣樣檢驗(yàn)合格后，21:35引煤氣，22:08鐵口來(lái)渣，23:02鐵口大噴后堵口。9月2日0:00，下料體積達(dá)到435.88m³。0:16高爐第一次開(kāi)口出鐵，鐵口噴吹后堵口。此時(shí)[Si]和[S]分別為4.67%和0.088%，出渣鐵約5噸，流向干渣坑。8:00風(fēng)口送風(fēng)風(fēng)量達(dá)1116 m³/min，風(fēng)壓217Kpa，渣鐵物理熱、流動(dòng)性得到改善。8:22高爐開(kāi)口出鐵，鐵水開(kāi)始過(guò)憋渣器，8:56鐵口噴吹后堵口，出鐵量達(dá)到了48.92t。生鐵成分： [Si]4.71%、[C]3.87%、[Mn]0.17%、[P]0.116%、[S]0.053%、[Fe]90.84%。爐渣成分：(SiO₂)22.62%、(CaO)37.71%、(Al₂0₃ )24.53%、(MgO)6.24%。

為實(shí)現(xiàn)高爐快速達(dá)產(chǎn)消除隱患，5日高爐計(jì)劃休風(fēng)695min，補(bǔ)焊東鐵口上方開(kāi)裂爐殼焊縫。休風(fēng)時(shí)，堵3、5、7、9、12、14、16號(hào)風(fēng)口，5日23:51復(fù)風(fēng)，復(fù)風(fēng)后結(jié)合爐溫、爐況順行漸開(kāi)風(fēng)口，至6日8:36全風(fēng)口送風(fēng)。隨風(fēng)量增加，逐擴(kuò)大料批，加重焦炭負(fù)荷。開(kāi)爐第二天，[Si]降至1.0-1.5％，[S]控制在0.020-0.035%，第四天則[Si]降低至0.4-0.6％，[S] 控制在0.020-0.035%。7日2號(hào)高爐利用系數(shù)達(dá)到3.585，實(shí)現(xiàn)快速達(dá)產(chǎn)目標(biāo)。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)分析可以發(fā)現(xiàn)，想要使高爐煉鐵效率得到提高，還要實(shí)現(xiàn)合理配料，并做好開(kāi)爐參數(shù)的選擇，確保順利開(kāi)爐打下基礎(chǔ)。開(kāi)爐成功后, 應(yīng)加強(qiáng)高爐操作的優(yōu)化，以確保高爐煤氣流能夠得到合理分布，[Si]、爐渣堿度控制在理想范圍。通過(guò)采取這些措施，使高爐利用系數(shù)快速達(dá)到3.585，實(shí)現(xiàn)快速達(dá)產(chǎn)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 盧芳穎,陳敬佑. 三鋼5號(hào)高爐開(kāi)爐及達(dá)產(chǎn)實(shí)踐[J]. 煉鐵,2008,04:24-27.

[2] 安鋼6號(hào)高爐開(kāi)爐料布料測(cè)試實(shí)踐[EB/OL]