经文波  钟国英  张  君

（方大特钢科技股份有限公司技术中心）

摘  要  方大特钢通过提高高炉金属收得率技术研究，把炉料结构优化、操作制度优化、渣系优化等有机结合起来。运用了降低吹损、提高渣铁分离能力、减少铁损等新技术提高高炉金属收得率，由2008年的97.371%，2009年、2010逐年提高，2010年达到98.473%，提高了资源利用率，减少了浪费，实现了显著的经济和社会效益，促进了炼铁技术进步。

关键词  高炉  金属  收得率  研究

1  概述

我国炼铁事业近年来取得巨大进展，各项经济指标逐年进步。精料、设备、操作、管理方面提升竞争力发展到了新的较高位平台。国家节能减排要求进一步提高资源利用率，减少浪费。从各方面挖潜，实现效益最大化，如何减少炼铁高炉铁损，提高高炉金属收得率是一个有效举措。方大特钢2008年4座高炉金属收得率97.371%，生铁进入炉渣造成极大的浪费，且易给冲渣沟带来安全隐患，冲渣沟易损坏，增加渣沟运行成本。通过研究，运用了降低吹损、提高渣铁分离能力、减少铁损等新技术提高高炉金属收得率，2009年、2010逐年提高，2010年达到98.473%，实现了显著的经济和社会效益。

2  研究

把炉料结构优化、渣系优化、操作制度优化、新材料、新技术的应用有机结合起来，从以下方面采取措施：

2.1  减少吹损

2.1.1  炉料结构优化

精料是全面优化高炉炼铁系统生产技术的基础，炉料的管理坚持从源头抓起，做好料场的配料、混匀、中和工作。

合理利用现有铁矿资源，降低原料成本，优化炉料的冶金性能，控制高炉有害元素负荷，为高炉提供合理原料结构，获得较好的技术经济指标。

对焦化进行优化配煤，降低焦炭灰分；采用干熄焦技术，改善焦炭指标，尤其是焦炭反应强度大幅度改善，从原来的58%以下提高到60%以上。

稳定含铁原料与高炉需求的供需平衡，加强烧结用料质量和燃料粒度控制，提高烧结用燃料粒度合格率；实施厚料层作业，通过增加料层厚度，增加料层的蓄热能力，降低固体燃耗，稳定烧结矿质量；改善烧结矿的强度，提高转鼓指数至72.50%；改善烧结矿粒级组成，从源头降低原料含粉率。

控制入炉原料：烧结矿Al2O3/SiO2≤0.35，有害元素负荷Na2O+K2O≤1.9kg/tFe（矿），Zn≤0.7kg/tFe（矿），Pb≤0.5kg/tFe（矿），合理控制提高烧结矿中氧化镁含量，从2.2%提高到2.4%～2.7%。

2.1.2  利用TRT技术

利用TRT技术的优势稳定、提高炉顶压力，降低煤气流速，降低压差；合应用大矿批技术，稳定煤气流，改善高炉顺行，提高煤气利用；强化高炉操作控制，杜绝高炉操作事故，减少亏料线、气流过吹管道行程等异常炉况或事故引起的炉尘吹出量。

2.1.3  强化设备管理

强化料仓、槽下及相关设备的管理，减少低仓位，杜绝空仓；稳定顺行，降低慢风率和高炉休风率。

2.1.4  做好炉渣排碱工作

高炉中碱金属75%来自于矿石，25%来自于燃料，当碱金属投入量高于临界值水平时，高炉操作立即恶化。提高炉渣排碱能力，控制炉渣碱度、渣量及炉温是关键。国内外研究表明，高炉排出碱金属的主要渠道是炉渣，炉渣中碱含量可达到入炉碱含量的90%。适当降低炉渣碱度、降低生铁含硅和提高渣中MgO含量（9%~12%）均有助于高炉提高排碱能力，进一步稳定了高炉炉况顺行。

2.2  提高渣铁分离能力

2.2.1  加强高炉参数的调控

控制炉顶煤气温度≤200℃，控制合理的炉体热负荷，降低热消耗，提高煤气化学热的利用，提高炉缸物理热。在降硅操作的条件下，保持炉缸热量充沛（小高炉物理热≥1450℃，大高炉物理热≥1470℃）。

2.2.2  提高富氧率和风温

降低吨铁煤气发生量，减少吨铁热损失。科学烧炉，确保大小高炉平均风温≥1115℃，保持炉缸热量充沛，强化炉缸直接受热条件。

2.2.3  渣系优化，做好炉渣排碱工作

稳定控制高炉热渣制度。炉渣MgO含量从8.2%提高到9.0%以上，Al2O3≤15%，使炉渣成分更合理，降低炉渣粘度[1]，提高炉渣流动性，促进渣铁分离，提高脱硫能力，活跃炉缸。

2.3  减少铁损

2.3.1  操作制度优化

强化高炉上中下部的调节，高炉长期稳定顺行，确保铁充分还原，降低炉渣FeO的含量。针对1号高炉处炉役晚期和4号高炉炉缸部位开裂的特点，摸索相适宜的操作制度，满足生产的需要。

2.3.2  控制好铁水温度

控制好铁水温度，减少高炉温次数，减少炉前铁沟挂铁量。

2.3.3  强化炉前管理

维护好铁口深度，严禁潮铁口出铁，潮铁口出铁时，残存在炮泥中的水分或有机物挥发，遇到灼热的铁水，急剧蒸发，产生巨大压力，未干的炮泥随铁水一起喷出，破坏铁口通道、泥套，损坏炉前设备，增加铁损，规定炉前钻铁口遇到潮泥时，严禁钻漏，直至烤干后才能出铁；

要求炮泥具有快干、速硬、快速烧结的特点，保证在单铁口连续出铁期间铁口工作稳定，渣铁排放干净、顺畅，按时出净渣铁，减少喷溅；

加强炉前撇渣器的维护，新主沟、撇渣器投入使用时的第一炉铁，要保证一定通铁量，否则连出，杜绝主沟、撇渣器凝结事故；

做好炉前沟边铁回收工作；强化炉前安全确认制的落实，控制铁水罐装铁水量，杜绝铁水罐装铁过多溢铁损失。

2.3.4  加强铁水罐砌筑管理

用铝碳砖代替以前的高铝砖，减薄铁水罐内衬厚度，增加铁水罐内铁水容量。铁水罐使用前内衬表面喷防粘渣剂。专人负责做好铁水保温及铁罐转运、维护工作，减少渣铁粘结量。

2.4  采用新材料、新技术

2.4.1  采用铁水化渣消泡剂

根据别厂经验，考察铁水化渣消泡剂的使用情况，在3号高炉试验和应用，利用其含F、C特性，进一步改善炉渣流动性，促进渣铁二次分离，降低炉渣含铁量0.4%。

2.4.2  采用储铁式大沟

根据新1号高炉和外厂对储铁式大沟的使用经验，推广到小高炉使用，延长渣铁接触分离时间，提高渣铁分离效果。

3  效果

方大特钢4座高炉通过提高高炉金属收得率技术研究及上述攻关措施的实施，高炉炉缸工作稳定，顺行得到进一步改善，炉前劳动强度下降，铁罐使用寿命延长，高炉生产指标改进，具体主要指标对比如表1示意。2010年实现高炉金属收得率98.473%，比2008年提高1.102%，增铁量25931.92t；比2009年提高0.257%，增铁量6047.64t。按市场生铁的价格3000元/tFe计算，2010年比2008年增铁效益7779.5万元，比2009年增铁效益1814.29万元，提高了资源利用率，减少了浪费，实现了显著的经济和社会效益，促进了炼铁技术进步。

表1  高炉2008年~2010年主要指标对比表

4  结论

通过提高高炉金属收得率技术攻关的研究，把炉料结构优化、操作制度优化、渣系优化、新材料、新技术的应用有机结合起来。运用了降低吹损、提高渣铁分离能力、减少铁损等新技术提高高炉金属收得率，相比2008年，2009年、2010逐年提高，2010年达到98.473%，提高了资源利用率，减少了浪费，实现了显著的经济和社会效益，促进了炼铁技术进步。

5  参考文献

[1]  经文波，杨士山，宗燕萍等.  南钢高炉炉渣成分性能研究.  2009年中小高炉炼铁学术年会论文集，2009，8：197～201.