河鋼承鋼高爐提高球比及配加高釩球實踐

紀恒

（河鋼承鋼釩鈦工程技術研究中心）

摘  要：河鋼承鋼公司站在求發(fā)展的高度，開發(fā)了進口含釩球團礦資源，推進了公司含釩資源采購渠道多元化，為進一步促進釩產品增產增效，起到了強有力的支撐作用。同時進口球團礦的高品位、低脈石含量這些優(yōu)秀品質，實現(xiàn)了高爐綜合入爐品位的提高，為節(jié)能減排創(chuàng)造了條件、指明了進一步方向。

關鍵詞：高爐  提球比  高釩球  俄羅斯球  實踐

1 前言

長期以來，河鋼承鋼高爐以冶煉中低鈦渣見長，隨著高爐的大型化，對原燃料的要求也在逐步提高，鐵水含釩的提高受到一定的限制，為了進一步提高鐵水含釩，公司站在求發(fā)展的高度，開發(fā)了進口含釩球團礦資源，推進了我公司含釩資源采購渠道多元化，為進一步促進釩產品增產增效，起到了強有力的支撐作用。同時進口球團礦的高品位、低脈石含量這些優(yōu)秀品質，實現(xiàn)了我公司高爐綜合入爐品位的提高，為節(jié)能減排創(chuàng)造了條件、指明了進一步方向。

2 使用球團的技術優(yōu)勢

球團礦品位高，強度大，冶金性能優(yōu)于燒結礦和塊礦。提高煉鐵爐料球團礦配比，可有效地促進煉鐵入爐礦含鐵品位的提高。據統(tǒng)計，2017 年重點鋼鐵企業(yè)球團礦含鐵品位為 63.60%，燒結礦含鐵品位為 55.79%；球團礦含鐵品位比燒結礦高 7.81%。煉鐵學理論認為，入爐礦含鐵品位提高1%，高爐燃料比下降1.5%，生鐵產量增長2.5%，減少渣量1.5%，這個效益是十分可觀的。提高煉鐵爐料球團礦配比，促進煉鐵系統(tǒng)節(jié)能減排據統(tǒng)計，2017 年7 月重點鋼鐵企業(yè)球團工序能耗為25.41kgce/t, 燒結工序能耗為48.52kgce/t; 球團工序能耗比燒結低23.11kgce/t。如果用一噸球團礦代替一噸燒結礦煉鐵，就會使煉鐵系統(tǒng)降低23.11kgce/t的能耗。提高煉鐵爐料球團礦配比，會降低污染物排放，降低對燒結煙氣治理費用。燒結生產會產生大量的SO2、NOX、二噁英、粉塵等有害物質。如用球團代替燒結，既可以減少或沒有污染物排放，大大減少了污染物治理費用。^[1]

我公司采用高堿度燒結礦+酸性球團礦的原料結構，球比增加，燒結礦堿度也需提高，會影響燒結礦的質量穩(wěn)定性。因此，進一步提高球比需要提高球團的堿度，而俄球脈石成分成渣所需CaO低于我公司的現(xiàn)有球團，有利于提高球比。在當前需要提高鐵水含釩的戰(zhàn)略決策下，引入進口高釩球團，還可以有效避免為提高燒結機釩粉配比，而造成的燒結礦質量下降，這一不利影響。

3 俄羅斯球團與塊礦對比分析

3.1 化學成分對比

表1  紐曼塊、球團礦化學分析對比（質量百分含量，%）

俄球脈石成分成渣所需CaO低于紐曼塊，有利于提高球比。

3.2 俄羅斯球團和紐曼塊冶金性能對比分析：

（1） 熱爆裂性：紐曼塊的熱爆裂指數DI（-6.3mm）較高，塊礦熱爆裂產生的粉末，有可能引起煤氣流通道堵塞、爐墻結厚等爐況不良的現(xiàn)象。

（2）熔滴性能：俄羅斯球團礦的熔融區(qū)間、熔融帶厚度均小于我公司在用的本地球團礦。由此可知，俄羅斯球團礦的軟熔性能要優(yōu)于現(xiàn)有本地球團礦，更優(yōu)于紐曼塊。

表2  俄羅斯球團與本地球團及紐曼塊的熔滴實驗對比

（3） 篩分性能：紐曼塊粉末不易篩除，造成粉末入爐。球團粉末易篩除。

總體評價，俄羅斯球團礦冶金性能優(yōu)于紐曼塊。

4 俄羅斯球團代替塊礦及部分本地球團的實際效果

4.1 試驗前后高爐入爐原料結構及成分對比

（1）理論計算配加俄羅斯球團前鐵水含釩=

1.661*（0.69*0.24%+0.04*0%+0.27*0.42%）*0.56*0.85=0.221%

其中：1.661為礦耗，0.69為入爐機燒比，0.24%為機燒含釩量，0.04為塊礦比， 0%為塊礦五氧化二釩含量，0.27為本地球團比,0.42%為本地球團含釩量，0.85為釩回收率，0.56為五氧化二釩的釩元素含量。

（2）理論計算配加俄羅斯球團后鐵水含釩=

1.661*（0.68*0.24%+0.065*0.6%+0.255*0.42%）*0.56*0.85=0.245%

其中：1.661為礦耗，0.68為入爐機燒比，0.24%為機燒含釩量，0.065為俄羅斯球比， 0.60%為俄羅斯球團五氧化二釩含量，0.255為本地球團比,0.42%為本地球團含釩量，0.85為釩回收率，0.56為五氧化二釩的釩元素含量。

可見鐵水含釩上升0.024%。

實際上，試驗前后某高爐鐵水含釩由平均值0.224%上升到0.249%，與理論值基本符合。

4.3高爐參數及指標變化

表5 俄羅斯球團礦入爐后某高爐指標變化情況

試驗期間，高爐燃料比下降8.39kg/t，煤比提升6.05kg/t。高爐風量提高37.43 m3/min，富氧流量提高866.20 m3/h。試驗證明，用俄羅斯釩鈦球團替代塊礦及本地球團指標得到了改善

4.4 操作制度調整

（1）裝料制度：由于球團配比增加，爐料堆角減小，中心略顯重，在保持礦布料角不變的情況下，對近中心部位焦炭檔位增加一環(huán)，適當降低中心負荷，以穩(wěn)定中心氣流，起到了較好效果。

（2）送風制度：由于上部制度調整得當透氣性良好，整體風氧量均在正常范圍內，鼓風動能大于12000kgm/s，爐缸工作良好，上下部得到匹配。

（3）穩(wěn)定熱制度和造渣制度：通過加強日常操作管理，在保證渣鐵熱量的前提下，低硅冶煉，把[Si]降低到0.15％左右，爐渣二元堿度控制在1.1左右，渣中（MgO）始終在６％左右。負荷調節(jié)和堿度調節(jié)做到早動、少動，盡量避免大的調整，保證了熱制度和造渣制度的穩(wěn)定，減少了軟熔帶位置和性能的變化，實現(xiàn)了試驗期間爐況穩(wěn)定順行。

5 結論

（1）俄羅斯球團熱爆裂性、熔滴性能等冶金性能優(yōu)于紐曼塊。

（2）高釩進口球團有利于河鋼承鋼高爐提高球比和提高鐵水含釩。

（3） 河鋼承鋼2500m3高爐上進行了配加俄羅斯釩鈦球團礦替代塊礦及本地球團的試驗，試驗表明，高爐燃料比、煤比等關鍵指標得到了改善。

（4）根據原燃料特性，調整上下部制度始終相匹配是該試驗得以成功的關鍵；保持日常熱制度和造渣制度的穩(wěn)定是試驗成功的基礎。

參考文獻：

[1] 王維興.提高高爐爐料中球團礦配比、促進節(jié)能減排[J].冶金管理,2018(09):53-58.