高爐高配比燒結降本生產實踐

（山西銘福鋼鐵制品有限公司）

魏紅玉  張慶東  劉楓學

摘 要：銘福鋼鐵煉鐵廠在日常管理中堅持以“不斷優化高爐操作，持續改善入爐料質量”為方針，理論結合實踐，沿著低成本生產方向穩步前行，高爐操作上不斷摸索改進，配加燒結比例由85%逐步提高到95%，最高97%，同時在燒結推進低硅低堿度生產，提高燒結礦產量和有效鐵品位，大幅降低燒結成本，各項指標得以改善，經濟效益顯著。

關鍵詞：高配比燒結 低硅低堿度

為進一步降低鐵廠生鐵成本，根據銘福鋼鐵的實際生產情況，一方面在燒結實施低堿度低硅燒結礦生產，不斷降低燒結礦成本，提高燒結礦鐵品位；另一方面結合酸料供應緊張、強度差、成本較高的市場特點在高爐不斷提高燒結礦配比，減少酸料使用，多措并舉對降低生鐵成本起到了實效。

原來爐料結構：燒結+球團=85%+15%，燒結堿度1.95，鐵品位56.2%；球團鐵品位59.01%，SiO2含量10.63%，強度不穩定，一般在1200N左右，最低只有800N。這種爐料結構存在的問題是：球團配比高，爐料成本高，球團強度差，不利于爐況順行。

目標爐料結構：燒結+球團=95%+5%，調整后的爐料結構，增加燒結礦配比，減少了價高、劣質的球團配比，有利于降低爐料結構成本和爐況順行。

高爐提高燒結配比，由開始的85%提高到最高97%，根據實際生產情況后穩定在95%，主要分兩個階段完成。

1 高爐系統生產參數的優化調整

提高燒結礦配比的關鍵因素是：選擇合理的燒結堿度和SiO2含量以及高爐選擇合適的造渣制度。

1.1 選擇合理的燒結堿度和SiO2含量

隨著燒結礦堿度的降低，高爐配加燒結的比例會有所增加，另一方面同樣的堿度隨著燒結SiO2含量的降低，燒結礦帶入高爐的CaO會減少，也有助于高爐提高燒結配比。燒結礦堿度過低會對燒結礦產量和質量帶來較大的影響，燒結礦降硅同樣會影響到燒結質量，因此在保障燒結礦底線質量的前提下，燒結礦堿度和SiO2含量的降低幅度決定了高爐配加燒結礦的上限（所用的酸性球團質量單一），實際生產中，我廠在燒結礦堿度從1.95倍逐步下調到1.75倍，燒結礦SiO2從5.3%逐步降低到4.5%，燒結礦質量有所下降，但是高爐配加燒結配比提高到95～97%，爐況順行。

表1 低堿度燒結質量，產量變化對比

生產實踐表明，燒結礦堿度降低到1.80倍時，燒結礦強度下降1～2個百分點，質量變化不明顯；低于1.80時燒結礦隨堿度下降變化明顯，1.75～1.80倍時強度平均74%，低于1.75時平均強度72%，并且質量波動較大，尤其在低于1.75時，高爐順行度一般，主要表現在高爐跑料不穩。因此，結合我廠實際情況，燒結礦堿度按1.75～1.80組織，SiO2按4.5%控制。

1.2  摸索合理的爐渣堿度。

在高爐爐渣堿度的控制和選擇上，曾經有很大的爭論。有的認為爐渣堿度以傳統的二元堿度來控制，有的認為應該用爐渣中的鎂鋁比來控制。經過實踐、摸索、探討和嘗試，最終，統一了思想：傳統的二元堿度操作法，簡單明了，但不能將爐渣的有些性能體現出來；鎂鋁比其實是爐渣中堿性氧化物MgO含量和酸性氧化物SiO2含量之比，也就是爐渣的堿度的另外一種表示方式，也不能將爐渣的性能體現出來。最后，確定用四元堿度方法來作為高爐爐渣堿度的控制標準，因為四元堿度涵蓋了爐渣中堿性氧化物CaO、MgO和酸性氧化物SiO2、Al2O3，相對來說能夠更好的體現爐渣的性能，更準確的指導生產，具有實踐意義，實踐證明在燒結配比持續提高到95%，四元堿度由0.90逐步提高到1.00，低硅冶煉情況下爐礦長期順行。

表2 爐渣爐溫的摸索對比

2 燒結質量控制

2.1 嚴格控制燒結FeO含量

燒結FeO升高，對爐溫影響較大，爐渣堿度調整不合適，極容易造成渣鐵分離困難，爐渣流動性差進而影響爐況順行。另一方面FeO過低會影響低硅燒結強度，對高爐影響更大。實踐表明，我廠燒結FeO控制在8-10%之間可保證燒結質量以及爐況順行，燒結礦FeO在10～12%之間高爐爐溫下降，料速下降明顯。

2.2 穩定燒結堿度

高爐在高配比使用燒結過程中，燒結礦堿度波動對高爐順行影響也更為明顯。堿度過低，高爐在已經高配比燒結的情況下很難調劑，容易出現高硫廢鐵；堿度升高，造成渣堿度過高，爐渣粘稠，流動性差，調劑不及時容易造成爐況波動。權衡利弊，在堿度控制中力求穩定，盡可能杜絕高堿度波動，以保證爐況順行為主。在實際生產中，燒結堿度按1.75組織，平均堿度在1.74倍，上線未超過1.80倍，下線波動最低到1.62倍，高爐爐況順行度良好。

3 燒結提產

在低堿度低硅燒結生產中，燒結產量勢必下降，但是隨著高爐配加燒結量增加，燒結礦需求會提高，這就需要大力提高燒結產量，在提高燒結產量過程中，除了精益操作，穩定過程，主要采取了以下措施。

3.1 漏風治理

針對燒結機滑道漏風嚴重的問題，利用燒結大修機會將傳統的滑道機械密封改為橡膠側密封，改造后，燒結總管負壓由13.5kpa升高到15.5kpa提高了兩個百分點，燒結日產提高230噸，同時節省了日�；�道潤滑加油，對提產起到了積極作用。

3.2 原料結構優化

銘福鋼鐵原料結構以國內精粉為主，透氣性相比較差是制約提產的要因，在結構優化上堅持主料不變的前提下少量使用燒結性能較好的南非礦粉等輔料，有效改善了燒結制粒效果，提高了燒結成品率。

3.3 更換內返篩網，縮小返礦粒級。

內返篩網由7mm改為5mm，改造后，內返量減少3個百分點，日產提高240噸，高爐使用正常。

4 高爐精細化操作

針對低硅低堿度燒結生產，燒結礦強度和冶金性能勢必會有所下降，在高爐加強技術管理，實施精細化操作，力保高爐爐況的長期順行和穩定。

4.1加強槽下入爐料質量管理。高爐槽下取樣檢測由每班2次增加到3次，高爐布料聽圈數，嚴格執行定期標稱，同時做好計量設施的日常維護，保證上料計量精準，確保理論出鐵和實際出鐵量誤差在范圍之內。

4.2 調整進風面積，提高鼓風動能。原來風口尺寸偏大而且亂，14個風口，有直徑110mm、115mm兩種，斜度有5°、8°，長度有280mm和320mm。由于風口尺寸、長短和角度不一，初始氣流分布比較亂，而且鼓風動能偏小。根據高爐的實際情況，經過多次調整，風口布局逐步采用直徑110mm長度320mm，斜度8°。經過調整，縮小進風面積，提高了鼓風動能，同時保證高爐進風均勻，使煤氣流的初始分布更加合理。

4.3 統一操作方針，以預防性調整為主，盡量減少高爐日常調整頻次，通過穩定操作再結合現場情況可快速判斷調劑的合理性、準確性。根據外圍條件和高爐運行狀況制定高爐操作方針，要求當班工長嚴格執行，特別是對爐溫下限，料速上限，是關注的重點，減少因為調整造成的爐況波動。

4.4 提高頂壓全風量。提高爐頂壓力，對降低煤氣流速，穩定煤氣流，提高煤氣利用有益。根據爐頂設備狀況和煤氣管網的實際狀況，逐步將爐頂壓力由120kPa提高到145kPa，取得了較好的冶煉效果。

4.5 堅持全風溫操作。全關混風，實現全風溫操作，同時，穩定燒爐，優化換爐周期，高爐的風溫水平逐步提高，并穩定在1180℃的水平。

4.6 由于爐渣堿度提高，鼓風動能增加，頂壓提高，給高爐低硅冶煉提供了有利條件，高爐生鐵含硅量由原來的0.65%降到0.35%，渣鐵的物理熱充沛，流動性良好。

4.7 強化爐前操作管理。一是通過培訓和現場指導提高爐前人員操作技能，對屢教不改，不能適應爐前工作要求的崗位人員及時調崗。二是積極協調改善炮泥質量，減少爐前事故，通過一系列的強化管理，出鐵間隔時間由之前的30分鐘縮短到25分鐘，出鐵時間由每爐40分鐘延長到70分鐘，為高爐穩定順行創造條件。

5 生產工序加強信息溝通、緊密配合

5.1 加大對進廠原燃料質量監管，質量異常的原燃料提前預知燒結、高爐工序，并做好使用預案。

5.2燒結工序出現生產波動，提前告知高爐工序，并且采取必要的防范措施。

5.3 外圍條件發生變化，提前告知生產工序，執行相應的預案。

6 實施效果

通過提高燒結配比，一方面解決了酸料供應緊張的問題，另一方面改善了經濟指標，降低了生鐵成本，提高了公司效益。

表3 實施效果

7 結論

實踐證明，高爐大比例配加低硅低堿度燒結的方向是可行的。在整個推進過程保證爐況順行是前提，高爐參數的及時優化到位是關鍵，需要高爐在操作上精細化去應對燒結質量的下降和冶煉強度的變化，燒結質量穩定也很重要，整個過程需要系統配合和掌控。

7.1 提高燒結配比意味著降低燒結堿度和燒結礦含硅量，各個生產環節必須緊密配合，精益生產、協同操作是保證攻關效果的重要環節。

7.2 低硅低堿度是提高燒結入爐配比的條件，同時采取措施保證燒結的底線質量是必須的，在實施前，燒結礦強度平均在78%，實施后燒結平均強度73%，下降了5個百分點但是也滿足了高爐需求，未對高爐帶來不利影響。高配比燒結生產對燒結堿度穩定率以及FeO要求很高，燒結質量須保證穩定。

7.3 關注爐渣性能，由之前的鎂鋁控制轉為四元堿度控制，實際生產控制中對爐況長期高產順行起到了實效。當前高爐在95%燒結配比的情況下，爐渣四元堿度穩定在1.00，鐵水含硅在0.35-0.4%，爐況順行度較好。

7.4 因銘福鋼鐵酸性球團抗壓強度低（800-1200N）的情況，提高燒結配比，減少球團配比，停用塊礦，熟料率提高對高爐強化冶煉是有利的。