高炉炼铁几个生产技术问题的探讨

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1、第1页共4页世界金属导报/2010年/1月/5日/第010版原料炼铁高炉炼铁几个生产技术问题的探讨王筱留张建良1指导高炉炼铁生产的技术原则问题指导生产的技术原则是经历了几十年的实践研究总结而形成的，不同发展阶段有着不同的提法。当前的提法是“高效、优质、低耗、长寿、环保”十字技术方针。从高炉炼铁的主要技术经济指标η=I(冶强)/K(集化)=I集(综合冶强)/(K+M)(燃料比)的关系来讨论。长期以来以提高利用系数为核心，组织高炉生产走了四条路:(1)冶强提高，焦比降低，利用系数提高；(2)冶强提高，焦比维持不变，利用系数提高；(3)冶强维持不变，大力降低焦比，利用系数提高；(4)冶强提高，焦

2、比随之提高，但冶强提高幅度大于焦比升高的幅度，结果利用系数也有所提高。对一定的冶强条件，有一个与冶炼条件相对应的最佳冶强，在这个冶强下，焦比最低。世界先进高炉大都在这样的冶强下组织生产，这就是走第三条路:获得最低燃料比，最低生铁成本，最好效益。总体上讲，世界炼铁发展是沿着第一条路前进，就是不断地改善冶炼条件(特别是精料)，提高操作水平，随着冶炼条件的改善逐步提高最佳冶强水平，而焦比相应也有所降低。中国炼铁一直走第四条路，直到今日仍然没有转变，造成的后果是吨铁能耗高(燃料比高，风耗高，电耗高)，高炉寿命短等。当前的形势是钢铁产能远超过市场需求，出现供大于求的局面。同时资源、能源和环保等问题也

3、制约着炼铁生产。因此，要逐步转变冶炼观念，稳步地走第三条路，即探索具体冶炼条件下合适的冶炼强度，大力降低燃料比，降低能耗，做到低成本、高效益。2冶炼强度问题长期以来，中国一直是采用冶炼强度来表达高炉强化程度，有很大的局限性。项钟庸等人提出以炉腹煤气量来取代冶炼强度是比较科学和符合高炉炼铁的基本规律的。但由于人们的习惯，短期内要完全取消冶炼强度还是困难的。所以探讨当前与冶炼条件相适应的合适冶炼强度仍然对生产有着指导意义。我们认为能保证高炉长期稳定顺行，煤气利用好，燃料比低而且炉子稳产、高产的冶炼强度就是与原燃料条件相适应的合适冶炼强度。应当指出，不存在统一的(对所有相同级别高炉而言)合适冶炼

4、强度，不同高炉要根据自身冶炼条件寻求合适的冶炼强度。在寻求具体冶炼条件下与合适冶炼强度相对应的最佳操作点时，项钟庸等提出的炉腹煤气量(VBG，m3/t)，吨铁风口燃料燃烧产生供冶炼需要的热量(QSPCE，GJ/t)，风口前理论燃烧温度(tF，℃)为控制参数，以诺模图形式表达的高炉操作图，有着很好的指导生产的实际意义。3降低燃料比的技术问题降低高炉燃料比，尤其是焦比是高炉炼铁技术发展的动力。研究和生产实践表明实现低燃料比需以精料为基础，采用其它热量代替焦炭在风口前燃烧放出的热量的技术，例如提高风温，喷吹燃料。采用降低吨铁热量消耗的技术，例如脱湿鼓风，低硅，提高煤气热能与化学能利用率，减少热损

5、失等。3.1精料在精料方面要重视三个方面的工作:优化配料和工艺生产以针状铁酸钙为粘结相的高还原性、高强度、粒度组成好的高碱度烧结矿(SFCA)；往球团矿配料中添加MgO，生产含MgO的球团矿，作为合理炉料结构的优质酸性料；通过配煤和优化炼焦工艺生产适合大型高炉要求的焦炭。3.1.1高碱度烧结矿(SFCA)为获得优质高碱度烧结矿要做到:①优化配料。首先，进行烧结用含Fe料的高温烧结性能测定，即测定同化性(与CaO反应形成液相的能力)、粘结相自身强度、SFCA生成的难易程度和生成的稳定性等。通过对比，选择同化性好、液相生成量多、流动性适宜、粘结相强度高、还原性好等矿粉组成混合料方案。其次，根据

6、线性配料计算，选择既能满足高温烧结特性，又具有较低采购成本的矿粉修改配料方案。②根据生产SFCA的要求，优化烧结工艺。3.1.2含MgO球团矿往球团矿原料配入适量含MgO物料达到两个目的:第一，用MgO提高球团矿的冶金性；第二，通过冶炼过程MgO进入炉渣，改善炉渣性能和提高炉渣脱S能力。所谓改善炉渣性能是以MgO破坏高A12O3炉渣中的复合铝氧离子团来降低炉渣黏度，适应使用东半球富矿造成的高A12O3炉渣遇到的问题，配入球团矿的MgO量要根据高炉冶炼的要求确定。3.1.3焦炭随着高炉大型化，大喷煤量和高强化冶炼的发展，焦炭质量对高炉冶炼的影响更加明显。在焦炭块表面与中心温度差(200℃)造

7、成的热应力；CO2、K2O、Na2O等与焦炭中C反应造成焦炭表面成蜂窝状；强度变差以及下降过程中的摩擦等原因造成焦炭破损严重，入炉焦平均粒度与风口焦平均粒度的变化证实了这种破损:喷煤100kg/t时，焦炭平均粒径由50.4mm降到23mm，喷煤200kg/t时，它由53.04mm降到17.15mm。我们认为焦炭质量已成为限制高炉炉容的因素之一，限制喷煤量的因素之一，也是炉缸状况的决定性因素之一。3.2风温问题风温问题上存