基于煉鐵高爐開爐的合理配料分析

張曉晨

摘 要：在研究高爐煉鐵配料問題時，文章以羅源閩光2號高爐為研究對象，對其進行了開爐及達產試驗。從試驗結果來看，在實施強化達產方案的條件下，使用50%的準一級外購焦和50%準一級自產干熄焦，并配備130m2燒結礦和低品位揚州球團礦等輔料，高爐利用系數在第6天達到3.585，因此可以實現快速達產目標。

關鍵詞：高爐煉鐵；配料；開爐；達產

1 研究對象概況

羅源閩光2號高爐有效容積達660m3，高爐配有2個鐵口和18個風口，年產煉鋼生鐵78萬t。采用HYWZ-C型無料鐘爐頂裝料設備進行合理配料，并于2016年9月1日18：35點火投產。如表1所示，為開爐達產期間主要技術經濟指標。

2 高爐煉鐵配料參數選擇

高爐開爐使用了50%的準一級外購焦和50%準一級自產干熄焦，并配備130m2燒結礦和低品位揚州球團礦等輔料。如表2所示，為開爐料的有關參數。在裝料入爐期間，凈焦、空焦干焦批6320kg。正常料干焦批6500kg，礦批重10000kg。分別為56%的高堿度燒結礦和44%的低品位揚州球團礦。從質量上來看，燒結礦粒度小于5mm不超過5%，品位不小于55%；球團礦的轉鼓大于90%，抗磨小于5%，抗壓不低于200kg/個；外購焦炭抗碎強度M25大于92%，耐磨強度M10小于5%。

在開爐料的參數設定上，采用全爐焦比3.0t/t，正常料焦比0.954t/t。正常料的堿度0.90，空料堿度為0.97。爐料壓縮率10%，生鐵中[Si]、[C]、[Mn]、[P]、[S]、[Fe]等元素成分分別為3.0%、4.6%、0.3%、0.14%、0.050%和91.91%。

3 開爐料填充及測試

3.1 開爐料填充

高爐此次開爐采用全焦開爐，死鐵層、爐缸、爐腹的二分之一為凈焦，爐腹二分之一處至爐腰上沿為空焦，爐身以上裝正常料加空焦。在不拆除烘爐導風管的條件下，使鐵口孔道保持暢通，在烘爐涼爐到150℃后休風堵完風口，高爐開始投料。在裝料前一天，需完成料的堆比重測定，并完成開爐料組成校核且再次核準探尺零位。

3.2 裝料測試操作

裝料測試的主要目的是檢驗裝料設備，收集與上料、布料有關的參數，以便為高爐生產提供數據依據。高爐于8月31日開始裝料，料批嚴格按照制訂的開爐料計算方案和測料面方案進行開爐料裝填。在爐缸至爐腰上沿處，布凈焦傾角α為10°，布空焦傾角α為12°。這部分主要通過測定料罐實際最大裝焦量來確定料罐最大容積。同時進行爐頂設備的柱塞閥、上密封閥、下密封閥的開啟和閉合時間，料車的上行時間，節流閥角γ不同開度焦炭料流速度的測試。在爐身上部料線達到5m時，應停止上料。進行不同α角下礦石和焦炭碰撞點及料流軌跡的測試。打開大方人孔及點火人孔，從大方人孔進人，自探尺零位爐喉鋼磚下沿垂直方向，開始用白色涂料作400×400mm的標記，間隔500mm同時在邊上標明所對應的料線，按先布焦再布礦的順序，固定各自的α角度，設定好用料量，以3-4圈為準。當料線約為3m時，停止測試碰撞點接著測試料流軌跡。先進行工具制作，根據爐喉直徑（Φ5200mm）選取2根長度為5200m

m的吹氧管，并排焊在一起，依次在吹氧管的1/2、1/4、1/8、1/16處分別用吹氧管焊個垂直桿，為便于識別可選取不同長度的吹氧管。在焊好的骨架兩端分別綁上4-5m長的鐵線，便于根據不同料線調整高度。進行料流軌跡測試，通過控制鐵線的長度，使測量工具處于不同的料線處，觀察礦、焦在不同料線下的布料軌跡。在同一料線處也是按先布焦再布礦的順序，α角度以預計常用的角度為優先測定對象，逐個進行，直至正常料線為止，最后測定中心加焦角度。此時高爐裝料及測試工作全部完成。以上測試內容過程要認真做記錄，加以整理。以便于調整高爐強化過程中的布料參數選擇。

4 高爐開爐達產過程及結果

從高爐開爐送風制度上來看，高爐于9月1日18：35開始送風點火，風口尺寸為Φ105mm×11+Φ100mm×4+Φ95mm×3，大小風口間隔堵10個風口，送風風口尺寸為Φ105mm×4+Φ100mm×2+Φ95mm×2，送風風口面積達0.0648m3。風壓0.06MPa，風量450m3/min，用最高風溫點火，風口燃燒正常后可酌情增減。送風后5、10號風口先亮，其余送風風口在19：53全亮。高爐送風后，操作方針以穩定順行為主，確保爐溫充足。同時把握好時機漸開風口，增加風量，提高冶煉強度。開風口順序沿鐵口依次對開，每增加一個風口加風100m3/min左右，提高爐頂壓力5-10kap。2日15：36捅開1號風口，高爐實現全風口送風。

從送料情況來看，高爐于21：05機械探尺動，料線2500開始下第一批料，礦批7600kg，焦批4730kg。布料矩陣為：O325°；C423° 421°，后隨風量、料批的增加，并為始終確保中心和邊緣兩道煤氣流，至2日逐調整為O228° 326° 224°；C329° 227° 225° 223°。經多次取煤氣樣檢驗合格后，21：35引煤氣，22：08鐵口來渣，23：02鐵口大噴后堵口。9月2日0：00，下料體積達到435.88m3。0：16高爐第一次開口出鐵，鐵口噴吹后堵口。此時[Si]和[S]分別為4.67%和0.088%，出渣鐵約5噸，流向干渣坑。8：00風口送風風量達1116m3/min，風壓217Kpa，渣鐵物理熱、流動性得到改善。8：22高爐開口出鐵，鐵水開始過憋渣器，8：56鐵口噴吹后堵口，出鐵量達到了48.92t。生鐵成分：[Si]4.71%、[C]3.87%、[Mn]0.17%、[P]0.116%、[S]0.053%、[Fe]90.84%。爐渣成分：（SiO2）22.62%、（CaO）37.71%、（Al2O3）24.53%、（MgO）6.24%。

為實現高爐快速達產消除隱患，5日高爐計劃休風695min，補焊東鐵口上方開裂爐殼焊縫。休風時，堵3、5、7、9、12、14、16號風口，5日23：51復風，復風后結合爐溫、爐況順行漸開風口，至6日8：36全風口送風。隨風量增加，逐擴大料批，加重焦炭負荷。開爐第二天，[Si]降至1.0-1.5%，[S]控制在0.020-0.035%，第四天則[Si]降低至0.4-0.6%，[S]控制在0.020-0.035%。7日2號高爐利用系數達到3.585，實現快速達產目標。

5 結束語

通過分析可以發現，想要使高爐煉鐵效率得到提高，還要實現合理配料，并做好開爐參數的選擇，確保順利開爐打下基礎。開爐成功后，應加強高爐操作的優化，以確保高爐煤氣流能夠得到合理分布，[Si]、爐渣堿度控制在理想范圍。通過采取這些措施，使高爐利用系數快速達到3.585，實現快速達產目標。

參考文獻

[1]盧芳穎，陳敬佑.三鋼5號高爐開爐及達產實踐[J].煉鐵，2008，

04：24-27.

[2]安鋼6號高爐開爐料布料測試實踐[EB/OL].http：//wenku.baidu.com/link？url=q8tliKiHOiSdtmccUGWRO5Kn60RwU8yFyam73onUpMB4VVL6AR467hEE-fs7GilXDaT5rhLre0Y-8T20uwQZe9PVXwBTrpwta_YWsAxpvma.