河鋼宣鋼高爐煉鐵技術(shù)進(jìn)步

龐江  張二星  王斌  胡智龍  馮艷國  張利波

（河鋼宣鋼煉鐵廠，河北省張家口宣化區(qū)，075100）

摘  要：對宣鋼高爐煉鐵技術(shù)進(jìn)步進(jìn)行了總結(jié)。宣鋼高爐以上部裝料制度轉(zhuǎn)型為突破點，勇于探索、創(chuàng)新，不斷總結(jié)提高，實現(xiàn)了高爐長期穩(wěn)定順行，利用系數(shù)逐年提高，焦比、燃料比逐年下降。通過燒結(jié)工序降低SiO2、FeO、MgO等措施，提高燒結(jié)礦、球團(tuán)礦還原度，提升了燒結(jié)礦球團(tuán)礦品質(zhì)，焦炭降灰、降硫，為高爐冶煉技術(shù)進(jìn)步創(chuàng)造了原燃料條件。 2018年攻克了低風(fēng)溫操作技術(shù)難關(guān)，針對1#高爐爐缸炭磚溫度升高，成功的實施了高效綜合護(hù)爐技術(shù)。近年來，宣鋼高爐煉鐵技術(shù)得到了長足進(jìn)步。

關(guān)鍵詞：高爐  精料  技術(shù)進(jìn)步

1 前言

目前宣鋼有3座高爐，2500m3×2+2000m3×1。近年來，河鋼宣鋼鐵前工序多措并舉，以精料生產(chǎn)為基礎(chǔ)，提升入爐原燃料質(zhì)量，以上部裝料制度轉(zhuǎn)型為突破口，實現(xiàn)了長期穩(wěn)定順行，針對風(fēng)溫的降低，不斷探索、研究，突破低風(fēng)溫操作技術(shù)瓶頸，較好的處理護(hù)爐與強化的矛盾，高爐利用系數(shù)不斷提高，燃耗指標(biāo)持續(xù)下降，取得了較大的技術(shù)進(jìn)步。

表1 宣鋼兩座2500m³高爐主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

2 提升原燃料質(zhì)量

2.1 提升焦炭質(zhì)量

2017年宣鋼自產(chǎn)焦炭逐步降低硫含量，高硫煤配比由8%降至4%，配加低硫焦煤新資源15%，焦炭含硫由0.90%降至0.83%，同時精細(xì)配煤，合理調(diào)整用煤礦點，控制焦炭灰分不超13.0%，焦炭平均粒級由50mm左右逐步提高到52mm，轉(zhuǎn)鼓強度提高1.4個百分點，反應(yīng)后強度保持67%以上。

表2 宣鋼焦炭灰分、硫分變化情況

表3 宣鋼焦炭平均粒度、強度變化情況

2.2 提升燒結(jié)礦質(zhì)量

2016年四季度后，燒結(jié)礦保持堿度穩(wěn)定基礎(chǔ)上逐步降低SiO2，降低MgO。SiO2由之前的5.5~6.0%降至5.3%左右，MgO由2.2%降低至1.8%，燒結(jié)礦品位提高由54.5%提高至56%左右。轉(zhuǎn)變觀念，不再通過高FeO保強度，推行低水、低碳、厚料層操作，F(xiàn)eO含量降低了1.4個百分點，為提高燒結(jié)礦還原度提供有力保障。

降低SiO2、FeO、MgO后改善了燒結(jié)礦冶金性能，改善了礦相組成，并不斷研究SiO2、FeO、MgO、堿度之間的相互匹配關(guān)系，優(yōu)化入燒原料結(jié)構(gòu)，燒結(jié)礦還原度提高到80%~82%。

2.3 提升球團(tuán)礦質(zhì)量

開展生球合格粒級攻關(guān)，穩(wěn)定混精結(jié)構(gòu)，強化造球作業(yè)，穩(wěn)定混合料水分，嚴(yán)格進(jìn)廠精粉細(xì)度，生球8mm~16mm粒級含量超過82%。調(diào)整熱工參數(shù)，提高氧化氣氛，球團(tuán)礦FeO含量低于1.5%。

2.4 降低有害元素含量

通過控制進(jìn)廠原料有害元素，控制高鋅物料循環(huán)使用，合理配料，實現(xiàn)了入爐鋅負(fù)荷≤350g/t，堿負(fù)荷≤4kg/t的控制目標(biāo)，減輕了對高爐的危害。

3 高爐操作技術(shù)進(jìn)步

3.1 高爐上部裝料制度的轉(zhuǎn)變

2012年之前，宣鋼高爐布料模式以“中心加焦”為主，但受原燃料條件與操作影響，這種布料模式?jīng)]有發(fā)揮積極作用，導(dǎo)致高爐長期燃耗高，產(chǎn)量低。2012年各高爐逐步將“中心加焦”向“平臺+漏斗”模式轉(zhuǎn)變，拓寬焦炭平臺，穩(wěn)定邊緣氣流，適當(dāng)降低中心氣流強度，保持中心氣流窄而強。以宣鋼2#高爐為例說明上部裝料制度轉(zhuǎn)變效果，見表4。上部裝料制度轉(zhuǎn)型效果見表5.

表4 宣鋼2^#高爐裝料制度轉(zhuǎn)變前后對比

表5 宣鋼1^#、2^#高爐上部裝料制度轉(zhuǎn)型效果對比

系數(shù)偏低。

3.2 工藝參數(shù)調(diào)整優(yōu)化

為產(chǎn)量，宣鋼高爐積極提高風(fēng)量，各高爐提高風(fēng)量100m3/min-150m3/min。提高風(fēng)量后，為控制爐內(nèi)氣流流速、降低高爐燃耗，兩座2500m3高爐提高頂壓10kPa至15kPa。為進(jìn)一步穩(wěn)定氣流，降低高爐燃耗，通過擴(kuò)大礦批，增加礦層厚度，調(diào)整優(yōu)化上、下部裝料制度，煤氣中CO2含量提高至20%以上，提高了煤氣利用率。

3.3 突破低風(fēng)溫操作技術(shù)瓶頸

由于宣鋼兩座2500m3高爐配加轉(zhuǎn)爐煤氣后，因轉(zhuǎn)爐煤氣含塵較高，造成熱風(fēng)爐格子磚渣化、煤氣換熱器堵塞，風(fēng)溫低于1000℃。風(fēng)溫下降后，對高爐上下部操作制度進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到送風(fēng)制度合理、提高煤氣利用率的目的：

（1）風(fēng)口前理論燃燒溫度的控制。提高富氧率，1#高爐由3.7%提高至4.2%，2#高爐由3.5%提高至4.5%。限制煤比，煤比不超過145kg/t，同時控制煙煤配比，風(fēng)口前理論燃燒溫度2100℃至2200℃。

（2）加長風(fēng)口長度，縮小風(fēng)口面積。風(fēng)口長度由L585mm加長至L615mm，1#高爐使用17個長風(fēng)口，風(fēng)口面積由0.3357m2縮小至0.3285m2，2#高爐全部使用長風(fēng)口，風(fēng)口面積由0.3321m2縮小至0.3248m2，風(fēng)口前回旋區(qū)向爐缸中心延伸。

（3）熱制度、造渣制度的控制。適當(dāng)提高爐溫，由0.25%-0.40%提高至0.30%-0.45%，爐渣堿度由1.20倍提高至1.25倍，補充爐缸熱量。

（4）上部裝料制度的調(diào)整。發(fā)展中心氣流、保持一定的邊緣氣流。邊緣氣流不能過分抑制，也不可過分發(fā)展，否則極易造成爐墻粘結(jié)，密切關(guān)注爐體溫度和熱負(fù)荷變化，加強爐型管理，及時調(diào)整。

通過調(diào)整，兩座2500m3高爐回旋區(qū)合理性見表6，爐況順行程度改善，

表6 宣鋼兩座2500m³高爐回旋區(qū)尺寸

3.4 宣鋼高爐高效綜合護(hù)爐技術(shù)

宣鋼1#高爐已經(jīng)處于爐役末期階段，爐缸耐材存在不同程度的侵蝕。爐缸炭磚溫度升高，尤其是鐵口區(qū)域，存在很大的安全隱患。宣鋼1#高爐爐體水量已經(jīng)用至最高，沒有調(diào)節(jié)余量。日常操作中，維持鈦負(fù)荷8kg/t至9kg/t，高度重視爐缸炭磚溫度變化，重在預(yù)防，防治結(jié)合，在溫度上升較快的初期就采取護(hù)爐措施，避免了大幅度提高鈦負(fù)荷高爐操作難度增加，造成技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)下降。護(hù)爐時，采取整體護(hù)爐與局部護(hù)爐相結(jié)合的方式，采取多種護(hù)爐措施，同時還要處理好護(hù)爐與強化冶煉的矛盾。護(hù)爐措施主要有：

（1）由于服役時間較長，配加鈦礦提高鈦負(fù)荷，提高鈦負(fù)荷至高于9kg/t(Fe)以上，整體護(hù)爐。由于宣鋼高爐工藝布置特殊性，如燒結(jié)提高鈦含量，會造成不需要護(hù)爐的高爐鈦負(fù)荷升高，影響其它高爐的操作，配加鈦礦后，克服了“一人感冒全家吃藥”的弊端。

（2）調(diào)整高爐操作參數(shù)。生鐵[Si]由0.25%-0.40%提高至0.35%-0.50%，爐渣堿度提高至1.20倍-1.25倍，促進(jìn)鈦還原，生鐵含硫低于0.025%，生鐵一級品率≥95%，利于形成保護(hù)層。

（3）加強鐵口維護(hù)。鐵口深度控制在3.0米至3.2米，嚴(yán)禁潮鐵口出鐵、悶炮操作，杜絕燒鐵口，保持全風(fēng)高壓堵口率，維護(hù)鐵口泥包完整。

（4）局部護(hù)爐，堵風(fēng)口操作。如爐缸炭磚溫度繼續(xù)升高，對應(yīng)部位的冷卻壁熱流強度超過控制標(biāo)準(zhǔn)，堵風(fēng)口操作，強化局部護(hù)爐。

4 結(jié)語

2018年下半年2#高爐新建一座熱風(fēng)爐，12月投入使用，風(fēng)溫已經(jīng)達(dá)到1100℃，1#高爐風(fēng)溫在1000℃至1050℃，并且處于爐役末期，對高爐產(chǎn)量和技術(shù)指標(biāo)造成很大影響。

盡管宣鋼煉鐵技術(shù)取得了一些進(jìn)步，但與集團(tuán)兄弟單位、全國先進(jìn)相比，在生鐵產(chǎn)量、燃料消耗、新工藝新技術(shù)應(yīng)用等方面還存在明顯差距。