冶煉低品位礦高爐合理爐料結(jié)構(gòu)研究

孟祥禮

邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司 河北邢臺(tái) 054001

近年來(lái)，中國(guó)鋼鐵行業(yè)出現(xiàn)了增長(zhǎng)緩慢、產(chǎn)能過(guò)剩、經(jīng)濟(jì)效益大幅度下滑的趨勢(shì)，同時(shí)又面臨越來(lái)越大的節(jié)能減排、污染治理壓力，鋼鐵企業(yè)普遍面臨著生存與發(fā)展的巨大挑戰(zhàn)。鋼鐵企業(yè)為了降低運(yùn)行成本提高效益、減少能耗、降低排放、提升競(jìng)爭(zhēng)力、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，紛紛尋找新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)，化解巨大成本壓力。中國(guó)西南部分地區(qū)鋼鐵企業(yè)，由于地理位置原因造成交通運(yùn)輸不便，持續(xù)大量使用國(guó)際優(yōu)質(zhì)鐵礦石，將會(huì)帶來(lái)大量運(yùn)輸成本，且天然塊礦具有自身軟熔性較差的特點(diǎn)，不能滿足現(xiàn)代高爐冶煉的要求。而本地區(qū)及周邊地區(qū)復(fù)雜和貧雜低品位鐵礦石資源豐富，采用低品位礦進(jìn)行高爐冶煉將是中國(guó)西南地區(qū)鋼鐵企業(yè)發(fā)展趨勢(shì)。

1 選料是基礎(chǔ)

在高爐冶煉的過(guò)程中季節(jié)的變化也會(huì)影響冶煉的質(zhì)量。但是在陰雨季節(jié)對(duì)于冶煉質(zhì)量的影響是最為嚴(yán)重，因此要想辦法在陰雨季節(jié)解決高爐底部的篩分控制，使?fàn)t粉盡量的減少。在燒結(jié)篩分中，采用專業(yè)的技術(shù)將雙篩法控制在返回粒度的程度，將專業(yè)的篩分管理系統(tǒng)有效的建立起來(lái)，還要定期的更換振動(dòng)篩。確保篩分效果。然后調(diào)整篩分的速度和振幅、清洗篩網(wǎng)、混合塊礦和低堿度燒結(jié)，將物料的含水量降低到5～6%，到達(dá)高爐要做到達(dá)到凈入爐的標(biāo)準(zhǔn)。

2 經(jīng)濟(jì)冶煉強(qiáng)度的選擇

在整個(gè)冶煉的過(guò)程中對(duì)于冶煉的強(qiáng)度的選擇也是關(guān)鍵的因素，因?yàn)橐氡ＷC供氣系統(tǒng)可以穩(wěn)定的運(yùn)行首先要選擇合適的強(qiáng)度。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行，可以得出結(jié)論，冶煉的強(qiáng)度會(huì)與燃燒的比例呈雙曲線的關(guān)系，因此兩者之間存在一定的比例關(guān)系[1]。在一定條件下，想要保證特定的熔條件可以產(chǎn)生最大的燃料比與最小的熔煉強(qiáng)度，首先要確保原料的條件可以得到進(jìn)一步的改善，還要保證其是否按照正確的操作步驟來(lái)完成。事實(shí)上，選擇適當(dāng)?shù)囊睙拸?qiáng)度對(duì)減少能源消耗和確保或改善經(jīng)濟(jì)效益非常有幫助。

3 選擇合理的爐渣生產(chǎn)系統(tǒng)和加熱系統(tǒng)

由于低品位，大量和高Al2O3含量、熔煉的溫度、粘度和流動(dòng)性非常高，爐壁的結(jié)焦與堆積的問(wèn)題都是由最終的穩(wěn)定性與脫硫的能力來(lái)決定的，在高鋁渣系統(tǒng)中，主要的控制還有由二次元堿渣系統(tǒng)來(lái)測(cè)定的。還要參考三個(gè)堿度，一般第四堿度就可以忽略不計(jì)。二次元的堿度也可以通過(guò)酸堿性來(lái)調(diào)節(jié)，主要是通過(guò)控制爐渣中的氧化鎂含量與爐渣中的氧化鋁的含量的比值。如果發(fā)現(xiàn)氧化鋁的含量在控制的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)變量，一定要將鎂與鋁的比例進(jìn)行調(diào)整，還要將爐渣的堿度進(jìn)行調(diào)整。還有要想使高爐渣的流動(dòng)性與穩(wěn)定性提高就必須要降低爐渣的粘度。并能更好地提高爐渣脫硫能力。高爐的平穩(wěn)運(yùn)行還可以保證生鐵的物理溫度和爐管的活性。

4 高鋁爐渣加入改善煤粉燃燒，打破高煤比

在生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)爐渣的含量要是超過(guò)每噸356千克時(shí)，含有鎂的比例不能超過(guò)200每噸千克。當(dāng)爐渣的含量超過(guò)每噸365千克的時(shí)候，鎂的比例不能超過(guò)255噸每千克[2]。如果這些比例超過(guò)的話，就會(huì)存在低品位的礦石比例有所增加，品位就會(huì)隨著下降。一些未燃燒的煤粉上升到軟區(qū)，大大降低了軟區(qū)的滲透性。在煅燒過(guò)程中，一些未燃煤粉參與直接還原和生鐵滲碳，其余部分與爐塵一起吹出。在未燃燒煤粉的四個(gè)部分中，進(jìn)入爐渣的未燃燒煤粉對(duì)爐況的影響最大，甚至導(dǎo)致?tīng)t況異常，也是大部分的高爐煤不能升級(jí)的主要因素。因此要使煤粉可以被其他物質(zhì)可以替代并且使煤粉量有效的燃燒有效提高，提出的如下方法。

通過(guò)合理的配煤，要將煤粉的熱值一定要控制在8000Ca/kg以上，將煤粉的揮發(fā)性提高在20%-25%，同時(shí)還要提高煤氣中H2的利用率。還要限制煤率，調(diào)整注煤比例和分類的關(guān)鍵問(wèn)題，防止風(fēng)口和噴槍堵塞，確保安全穩(wěn)定運(yùn)行。高爐冶煉要在高煤比條件下進(jìn)行。

5 優(yōu)化上下操作系統(tǒng)，提高上下氣體利用率

5.1 上部調(diào)劑

配合較低分布，使氣流運(yùn)行穩(wěn)定上部礦石和焦炭材料（焦化5-6環(huán)，礦坑4-5環(huán)）海上平臺(tái)磚理念，增加煤的比例、擴(kuò)大焦炭的角度，使焦炭的中心數(shù)量有效的增加，使織物的寬度也有效的提高[3]。將天然氣調(diào)整成穩(wěn)定的狀態(tài)，將皮帶的寬度與強(qiáng)度進(jìn)行有效的調(diào)節(jié)，也要合理的控制風(fēng)量。良好的水平在中央空氣流開(kāi)啟后，保證爐內(nèi)的氣流與溫度是合理的狀態(tài)。

5.2 下部調(diào)劑

低品位礦石冶煉等級(jí)低，渣量高，渣中Al2O3含量高，進(jìn)料柱滲透性差。調(diào)整高爐下部時(shí)，應(yīng)注意風(fēng)口面積，爐渣量和煤比例相互兼容的原則。為了達(dá)到合理的吹風(fēng)速度和方向，開(kāi)展中央氣流運(yùn)行，延長(zhǎng)高爐風(fēng)口時(shí)間，增加風(fēng)口回轉(zhuǎn)長(zhǎng)度，將風(fēng)口長(zhǎng)度增加25%～30%，將風(fēng)口面積減少5%至10%。

6 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)過(guò)對(duì)高爐煉鐵進(jìn)行分析研究，首先要將礦石的配置合理的安排，還要不斷的優(yōu)化燒結(jié)工藝，使冶煉的材料不斷的優(yōu)化。還要加強(qiáng)對(duì)于原料的燃燒管理，加強(qiáng)冶煉技術(shù)的提升[4]。使低平品位礦石創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。爐渣冶煉工藝可以產(chǎn)生大量的高煤高鋁渣，經(jīng)過(guò)良好的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)支持，在高爐冶煉過(guò)程中獲得了較低品位的鐵礦石，實(shí)現(xiàn)了低成本的經(jīng)濟(jì)精煉過(guò)程。希望本文可以為高爐煉鐵生產(chǎn)低品位礦石提供參考。