新鋼10號高爐應對燒結礦堿度變化的處理實踐

胡小剛

摘 要：本文介紹了燒結礦堿度變化引起新鋼10號高爐造渣制度失常及失常后的爐況波動過程，總結了新鋼10號高爐應對燒結礦堿度變化處理經驗。

關鍵詞：高爐；燒結礦；爐渣；堿度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.22.027

0 前言

新鋼公司受到鋼鐵市場的影響，原燃料質量波動較大，近兩年以來，特別是礦石的品位、成分波動較大，燒結礦堿度不穩定，以至于高爐冶煉過程中造渣制度變化大，軟熔帶位置劇烈波動，必然導致高爐爐內爐況不順，高爐經常性的爐況難行，嚴重時將出現懸料等現象。故高爐操作中必須控制合理的造渣制度，才能確保高爐爐況的穩定順行。2017年1月，新鋼10號高爐受燒結礦堿度變化，導致造渣制度失控，爐內透氣性變差，壓差上升，爐況出現波動，高爐被迫減輕焦炭負荷，對高爐順行造成了較大威脅。

1 爐況波動過程

2017年1月2日，10號高爐爐溫[Si]%=0.30%、物理熱1506℃，[S]

%=0.045%，透氣性變差，壓差由123kpa上升到130kpa，鐵口出鐵爐溫下行，渣量排不出、出渣時間長，堿度偏低R2為1.16，物理熱低爐渣流動性差，每次出鐵過程均存在鐵口卡焦炭現象，渣鐵出不盡。由于虧渣虧鐵，爐內透氣性明顯降低，爐內采取控氧措施，爐外積極組織出鐵，但透氣性改善不明顯。高爐采取退焦炭負荷措施后，爐內塌料，致使爐料在爐內的預熱和還原變差，造成煤氣初始氣流發生紊亂，大大影響了高爐正常的順行，同時長時間的低料線容易引起高爐爐涼和爐缸凍結等失常事故，故操作上各附加一批焦炭。爐內輕負荷料下達至軟熔帶后，透氣性明顯好轉，同時爐外出鐵好轉，爐內氣流穩定。

2 爐況波動原因

2.1 燒結礦堿度嚴重波動

新鋼10號高爐所在區域受資源條件、經濟環境和設備技術等情況限制，形成了80%左右燒結礦+3～5%塊礦+15～20%球團礦爐料結構模式，燒結礦品位下降、化學成分波動大，高爐渣比升高30kg/t、爐渣堿度波動較大，2017年1月2日爐渣堿度突然變化，導致爐內低堿度，透氣性急劇變差、壓差上升，10高爐爐況順行變差。因原燃料條件變差，造成高爐爐內氣流不穩定時，高爐操作中既要通過上部裝料制度來保證高爐順行，同時也要通過退負荷等來穩定爐溫。

由于新鋼10號高爐在熟料結構中燒結礦占80%以上，比例很大，因此燒結礦成分及堿度的波動，直接影響爐內造渣制度波動及軟熔帶位置，煤氣分布失常，導致下部透氣性變差，甚至惡化。若是由于燒結礦堿度波動造成高爐透氣性惡化，高爐操作中下部依舊可以保持合適的風量，但是改善高爐透氣性變化的操作方法此時不宜采用。對于燒結礦堿度變化，導致高爐壓差上升，甚至惡化的爐況情況，不宜調整風量等方法來引導高爐下部煤氣分布，而要準確分析，調節爐渣堿度。

2.2 造渣制度控制欠缺

高爐操作中對堿度判斷不足，爐渣真實堿度和理論堿度偏差較大，與同內型高爐相比，10號高爐燒結礦比例偏高，爐況恢復期間，103批燒結礦比例上調至89%，調整的爐料下達至軟熔帶位置后，爐內透氣性開始好轉。

3 造渣制度調劑措施

3.1 熱制度的調整

高爐平常操作中以"低化學熱、高物理熱"為主，在保證高爐鐵水物理熱的情況下，適當采取低硅冶煉措施，在原燃料變差的情況下杜絕盲目推進。此時要求保證鐵水物理熱在1500-1520?C，[Si]在0.40-0.50%之間，鐵水中[s]≤0.035%。當爐體邊緣溫度第八段TR81上升時，根據邊緣溫度上升幅度及上升強度，參考當時高爐爐溫的基礎，及時增加噴煤量和調整焦炭負荷，嚴重時補加適量凈焦，防止爐涼事故發生。

3.2 造渣制度合適指標范圍

爐渣中（Al2O3）13-14%，渣中MgO含量在7.5-9.0%，爐渣堿度1.18-1.23倍，有利于保證渣鐵熱焓和良好爐渣流動性。熱制度、造渣制度相鋪相成合理調劑，才能使鐵水中[Si]、[s]匹配，才可以冶煉優質合格生鐵。日常工作中要嚴禁高爐溫高堿度，一是利于高爐排堿，二是有利于爐況順行。

4 造渣制度失控的爐況處理

4.1 及時調整爐渣堿度

高爐爐內透氣性異常變化，必然有其對應的原因，爐況處理必須抓住爐況波動的原因，針對性的采取治理措施。高爐發現爐渣堿度偏高，尤其是在低硅高堿度的情況下，伴隨出現爐內透氣性指數低于正常水平、爐渣流動能力變差、鐵口卡焦炭等現象，必須及時調整造渣制度，使調整后的爐料及時下達至軟熔帶，改善爐內下部的渣鐵流動能力，改善爐內透氣性，爐渣堿度調整原則應是一步到位，爐況恢復正常后繼續逐步微調造渣制度。

4.2 爐內、爐外的調節操作

為應對燒結礦品位下降，堿度波動帶來的影響。我們做了以下措施：槽下加強清篩工作，減少粉末入爐。在保證正常生產的情況下，合理控制料速度，穩定燃料比，穩定爐溫。

爐內依舊采取活躍爐缸操作措施 ，降低煤比，控制煤比在145-150kg/t，減輕焦炭負荷。把爐溫控制在合適范圍內，同時保證爐缸的物理熱，有利于爐內渣鐵流動，下部調劑中應加長風口，風口直徑由120mm改為110mm，使實際風速提高，有利于增加鼓風動能，活化高爐爐缸。上部調劑隨風量變化把平臺往中心收攏，清理中心死料柱。

爐外加強設備巡檢，統一四班開口、堵口及打泥量操作，保證鐵口深度合適，并根據爐溫及堿度高低情況，改用合適的鉆頭，保證出鐵速度合理≥4.5t/min，出鐵時間控制在100-120分為宜，保持高爐爐內渣鐵液面穩定性，使爐內壓差平穩。

5 結語

本文介紹了新鋼10號高爐因燒結堿度波動引起造渣制度失常，分析了爐況波動的過程及原因，總結了因燒結堿度波動引起造渣制度失常的爐況處理經驗，日常生產中我們應該高度重視造渣制度對高爐爐況的影響，同時應加深對高爐造渣制度合理性的研究，避免造渣制度的失常造成爐況波動。endprint