摘  要  龙钢炼铁厂高炉通过改变入炉块矿的配加方式、上下部制度的调整、改善炉渣性能、提高原燃料质量等多项措施，块矿使用配比高炉月平均最高达17.90%，实现了降本增效，取得了较好的经济效益。

关键词  高炉  炉料结构  块矿  配比　

1  概述

进入2017年，钢铁市场回暖，2月14日龙钢1#高炉（1280 m3）开炉投产，2月27日2#高炉（1280 m3）相继开炉投产。随着5座高炉开足马力全面生产、释放产能，高炉进一步强化，产量得到大幅度的提升，高炉球团矿供应出现紧张缺口。通过改变入炉块矿的配加方式及依靠技术进步、优化炉料结构加大块矿配加比例来减少球团矿用量，弥补了球团矿用量不足且进一步降低了生产成本。块矿虽属生矿，其冶金性能比球团矿略差，但由于块矿具有比球团矿性价比高的特点，所以在生产中只要采取有效的技术手段，提高冶炼技术水平，提高入炉块矿配比可获得较低的生产成本。龙钢炼铁厂高炉从17年4月份开始提高入炉块矿配比，目前块矿配比稳定15%左右。

2  高炉使用块矿基本情况

龙钢炼铁厂拥有烧结机3座，265m2烧结机1座、400m²烧结机1座、450m2烧结机1座；拥有高炉5座，1280 m3高炉2座、1800 m3高炉3座；球团矿竖窑2座，12 m2竖窑1座、16 m²竖窑1座。炉料结构：采用高碱度烧结矿+球团矿+块矿。入炉所用原料为自产烧结矿、球团矿和外购块矿。由于球团矿竖窑产能偏低4500吨/日，通过炉料结构的优化调整，高炉从17年4月份开始增加块矿配加比例，既弥补了球团矿产能不足，又降低了生铁成本，取得了良好的经济效益。1#-5#高炉月炉料结构见表1-1、表1-2。

3  块矿冶炼特性

块矿虽属生矿，其冶金性能比球团矿略差，1#-5#高炉所用块矿经过高炉炉况运行及冶金实验检测选定品种稳定为PB块矿或纽曼块矿与南非块矿三种。通过实验检测数据对比见表2、表3。

通过以上的测定结果看出：

（1）南非块矿含铁品位高，PB块矿、纽曼块矿此次，克里夫斯块矿偏低；南非块矿的热爆温度高，PB块矿、纽曼块矿此次，克里夫斯块矿偏低；南非块矿的烧损低，PB块矿、纽曼块矿此次，克里夫斯块矿偏高；但从碱金属含量来看，南非块矿（0.292%）比PB块矿、纽曼块矿、克里夫斯块矿高；从整个冶金性能检测来看南非块矿冶金性能较好、PB块矿、纽曼块矿此次，克里夫斯块矿差。

（2）块矿中脉石含量少，但Al2O3%含量高，随着入炉块矿比例的增加，渣中Al2O3%含量升高，降低炉渣的流动性，降低脱硫能力而影响生铁质量。

（3）进厂后的块矿采用露天堆放，受天气影响容易粘结高炉筛子，造成筛分不干净，入炉含沫量增加，易造成炉内气流波动。

4  提高入炉块矿比例的措施

4.1  改变块矿的入炉方式

4.1.1  块矿筛分系统改造

龙钢1#-5#高炉块矿使用为国外进口块矿，品种多，含沫大并且潮湿，筛后块矿含沫大，筛分能力小、效果差。见于此情况，（1）对两套块矿筛分系统进行设备提升改造。筛孔尺寸由6mm提高到6.3mm，振筛电机7.5Kw两台增加到四台，筛面尺寸1800*4200mm增加1900*5600mm，筛分处理量由300吨/小时提高到400吨/小时。（2）对进购块矿品种根据块矿的爆裂指数及化学成分进行选择，品种由6种降低为3种，实行南非块矿与PB块矿或纽曼块矿混筛，平衡了碱金属有害元素的含量。（3）对筛后块矿堆放场地建设了大棚，确保筛后块矿的防雨、雪影响。通过以上解决了高炉块矿合理使用，降低了块矿含沫量及有害元素量。

4.1.2  料场球块混配

龙钢1#-5#高炉球团矿使用自产球团矿，温度高，入仓温度高易烧损运料皮带；块矿为国外进口块矿，品种多，含沫大并且潮湿，入仓前随进行过筛筛分但炉后筛面易粘结、入炉粉末量增加。见于此情况，采用料场转运酸性料按球团矿与块矿品种比例，利用铲车按铲数装车均匀混配，利用球团矿的温度对块矿进行烘干干燥，有利用槽下筛分，大大减少块矿粉沫入炉，避免粉沫入炉对炉料气流造成影响。

4.2  上下部制度调整相结合

高炉操作选择合理的装料制度和送风制度，能使煤煤气流与炉料逆向运动之间的关系更加合理，使煤气流分布合理，炉况稳定顺行。因此，提高块矿配比需要选择合理的送风制度和装料制度，调整二者至相适应得程度。操作制度上不断摸索两者相匹配的、行之有效的方法。

4.2.1  装料制度调整

上部调剂即装料制度调剂，应以稳定气流、适当控制边缘气流为主。在增大块矿使用配比后，高炉料柱压差增加，由原来的150Kp增至165Kp左右，透气性恶化，再加之原燃料质量波动，操作制度上还在不断摸索调整。所以高炉承受高压差能力还不够，容易产生局部管道，对高炉炉况的稳定顺行、技术指标都带来不利影响。针对这些不利因素，装料制度依照“中心布焦、以发展中心气流为主，适当疏导边缘气流”的指导方针。

4.2.2  送风制度调整

下部调剂即送风制度调整，应以吹活炉缸，吹透中心为目的。龙钢1#、2#高炉（1280 m3）各有20个风口，3#、4#、5#高炉（1800 m3）各有26个风口，为活跃炉缸，打开中心，高炉采用逐步调整风口直径和长度的调剂方法，保证了足够鼓风动能以吹活炉缸中心，还与上部装料制度相适应，保证了煤气流在炉缸半径方向的原始分布更加合理，有利于炉况顺行，解决了软溶带压差高、透气性变差问题，水温差波动减少，基本消除了边缘局部管道，同时煤气利用有所提高，为高炉增加块矿配比创造了条件。

4.3  造渣制度选择

龙钢1#-5#高炉在提高块矿配比后，高炉渣中Al2O3%升高，引起炉渣粘度升高，影响炉渣流动性，而且这种渣的热稳定性差，难以抑制[Si]还原，增加炉缸的热损失，影响高炉顺行。通过分析一方面要求稳定提高铁水物理温度由1480℃-1500℃为1490℃-1510℃，另一方面要求渣中的Al2O3%含量不大于14%，并且控制镁铝比为0.75%-0.85%之间，控制二元碱度R2在1.18-1.22之间，以提高炉渣的流动性，保证足够的脱硫能力。

4.4  提高焦炭质量

在提高块矿配比的过程中炉内透气性变差，因此需要提高入炉焦炭的质量以确保炉内良好的透气性。龙钢1#-5#高炉焦炭使用海燕焦厂和煤化焦厂两家焦炭，焦炭使用为一级焦炭。两家焦炭质量稳定性差，对高炉生产不利。为此，公司调整了进购焦炭标准，焦炭热态指标由CRI%＜32%、CSR%＞58%调整为CRI%＜30%、CSR%＞60%，并且对进购焦炭按天分类分垛堆放。对进购焦炭热态指标CSR%＜60%重新制定了用料制度标准，根据高炉炉况运行状况，定期配加热态指标CSR%＜60%的焦炭，要求焦炭CSR%在55%-60%使用配加量＜25%。通过焦炭用料制度的调整，确保了炉内气流的稳定和良好的料柱骨架，并避免热制度的波动。在焦炭质量提高稳定下，确保了高炉稳定顺行。

4.5  提高烧结矿碱度

烧结矿碱度的提高，烧结矿的强度、还原度也随之提高，烧结矿的软化温度和熔滴温度提高，有利于改善高炉中下部的透气性和还原过程。从17年4月份起，烧结矿二元碱度由1.7逐步提高到2.05，MgO由1.6%逐步提高到2.2%，SiO2由4.6%逐步提高到5.2%。碱度的提高克服了块矿配比增加后影响高炉透气性的不利因素，也是进行低硅冶炼的重要条件。烧结矿中的MgO的提高，一方面可以有效抑制CaO2. SiO2的形成及相变 ，减轻烧结矿的粉化度，减少粉化现象，改善高炉的透气性，为增加块矿配比提供有利条件，另一方面可改善炉渣的流动性，提高脱硫能力。

5  结语

（1）块矿属于生矿，冶金性能比球团矿差，但是价格优势明显，对龙钢目前形势下降低生铁成本极其重要。

（2）与球团矿相比，块矿中Al2O3含量较高，但是其品位高，杂质含量少，提高了入炉原料的综合品位，进而提高了产量。

（3）随着块矿配比的提高，渣中Al2O3含量增加，导致炉渣粘度升高，流动性差，通过提高烧结矿中的MgO含量及控制渣中镁铝比0.75%-0.85%的措施，有效地缓解了这一影响。

（4）通过对块矿筛分系统进行了设备技术改造提升，改变块矿的配加方式，有效地降低了入炉块矿的含沫量及有害元素量，改善了高炉料柱的透气性。

（5）当块矿比例10%时，炉况稳定良好，当比例达到15%时，焦比、燃料比上升明显，高炉稳定性变差，透气性、炉缸工作状态等也变差。通过上下部制度的调剂、造渣制度的调剂、焦炭质量及烧结矿碱度的提高等措施保证了炉况的稳定顺行。

（6）在龙钢1#-5#高炉目前的生产状况下，块矿配比最高达到17.9%，若块矿入炉配比继续增加需要进一步研究，同时还要有效地提高块矿的冶金性能，并进一步提高原燃料质量。

6  参考文献

[1]储滨.2500m3高炉提高块矿使用比例生产实践[C].中国金属学会炼铁分会.

[2]周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社.