河鋼宣鋼高爐煉鐵技術進步

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，075100）

摘  要：對宣鋼高爐煉鐵技術進步進行了總結。宣鋼高爐以上部裝料制度轉型為突破點，勇于探索、創新，不斷總結提高，實現了高爐長期穩定順行，利用系數逐年提高，焦比、燃料比逐年下降。通過燒結工序降低SiO2、FeO、MgO等措施，提高燒結礦、球團礦還原度，提升了燒結礦球團礦品質，焦炭降灰、降硫，為高爐冶煉技術進步創造了原燃料條件。 2018年攻克了低風溫操作技術難關，針對1#高爐爐缸炭磚溫度升高，成功的實施了高效綜合護爐技術。近年來，宣鋼高爐煉鐵技術得到了長足進步。

關鍵詞：高爐  精料  技術進步

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，以精料生產為基礎，提升入爐原燃料質量，以上部裝料制度轉型為突破口，實現了長期穩定順行，針對風溫的降低，不斷探索、研究，突破低風溫操作技術瓶頸，較好的處理護爐與強化的矛盾，高爐利用系數不斷提高，燃耗指標持續下降，取得了較大的技術進步。

表1 宣鋼兩座2500m³高爐主要技術經濟指標

2 提升原燃料質量

2.1 提升焦炭質量

2017年宣鋼自產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%，同時精細配煤，合理調整用煤礦點，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，轉鼓強度提高1.4個百分點，反應后強度保持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 提升燒結礦質量

2016年四季度后，燒結礦保持堿度穩定基礎上逐步降低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%，燒結礦品位提高由54.5%提高至56%左右。轉變觀念，不再通過高FeO保強度，推行低水、低碳、厚料層操作，FeO含量降低了1.4個百分點，為提高燒結礦還原度提供有力保障。

降低SiO2、FeO、MgO后改善了燒結礦冶金性能，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系，優化入燒原料結構，燒結礦還原度提高到80%~82%。

2.3 提升球團礦質量

開展生球合格粒級攻關，穩定混精結構，強化造球作業，穩定混合料水分，嚴格進廠精粉細度，生球8mm~16mm粒級含量超過82%。調整熱工參數，提高氧化氣氛，球團礦FeO含量低于1.5%。

2.4 降低有害元素含量

通過控制進廠原料有害元素，控制高鋅物料循環使用，合理配料，實現了入爐鋅負荷≤350g/t，堿負荷≤4kg/t的控制目標，減輕了對高爐的危害。

3 高爐操作技術進步

3.1 高爐上部裝料制度的轉變

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，這種布料模式沒有發揮積極作用，導致高爐長期燃耗高，產量低。2012年各高爐逐步將“中心加焦”向“平臺+漏斗”模式轉變，拓寬焦炭平臺，穩定邊緣氣流，適當降低中心氣流強度，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變效果，見表4。上部裝料制度轉型效果見表5.

表4 宣鋼2^#高爐裝料制度轉變前后對比

表5 宣鋼1^#、2^#高爐上部裝料制度轉型效果對比

系數偏低。

3.2 工藝參數調整優化

為產量，宣鋼高爐積極提高風量，各高爐提高風量100m3/min-150m3/min。提高風量后，為控制爐內氣流流速、降低高爐燃耗，兩座2500m3高爐提高頂壓10kPa至15kPa。為進一步穩定氣流，降低高爐燃耗，通過擴大礦批，增加礦層厚度，調整優化上、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 突破低風溫操作技術瓶頸

由于宣鋼兩座2500m3高爐配加轉爐煤氣后，因轉爐煤氣含塵較高，造成熱風爐格子磚渣化、煤氣換熱器堵塞，風溫低于1000℃。風溫下降后，對高爐上下部操作制度進行調整，達到送風制度合理、提高煤氣利用率的目的：

（1）風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，風口前理論燃燒溫度2100℃至2200℃。

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

（3）熱制度、造渣制度的控制。適當提高爐溫，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）上部裝料制度的調整。發展中心氣流、保持一定的邊緣氣流。邊緣氣流不能過分抑制，也不可過分發展，否則極易造成爐墻粘結，密切關注爐體溫度和熱負荷變化，加強爐型管理，及時調整。

通過調整，兩座2500m3高爐回旋區合理性見表6，爐況順行程度改善，

表6 宣鋼兩座2500m³高爐回旋區尺寸

3.4 宣鋼高爐高效綜合護爐技術

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

（1）由于服役時間較長，配加鈦礦提高鈦負荷，提高鈦負荷至高于9kg/t(Fe)以上，整體護爐。由于宣鋼高爐工藝布置特殊性，如燒結提高鈦含量，會造成不需要護爐的高爐鈦負荷升高，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）調整高爐操作參數。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，促進鈦還原，生鐵含硫低于0.025%，生鐵一級品率≥95%，利于形成保護層。

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

（4）局部護爐，堵風口操作。如爐缸炭磚溫度繼續升高，對應部位的冷卻壁熱流強度超過控制標準，堵風口操作，強化局部護爐。

4 結語

2018年下半年2#高爐新建一座熱風爐，12月投入使用，風溫已經達到1100℃，1#高爐風溫在1000℃至1050℃，并且處于爐役末期，對高爐產量和技術指標造成很大影響。

盡管宣鋼煉鐵技術取得了一些進步，但與集團兄弟單位、全國先進相比，在生鐵產量、燃料消耗、新工藝新技術應用等方面還存在明顯差距。