济(源)钢“钛害”教训

摘 要：2008年12月初济(源)钢高炉发生严重“钛害”，导致渣铁流动性差，铁水粘罐，风口频繁烧损，高炉难行，而其主要原因是自产球团矿TiO₂含量高。本文介绍了自产高钛球团矿的形成及其对高炉炉况的影响，并对下一步球团矿钛负荷控制进行了研究和探讨。

关键词：钛害   球团矿   钛负荷

1  前言

    2008年11月29日～12月1日济源钢铁公司全线计划停产检修，12月1日18：30炼铁厂3号、5号、6号高炉(4号高炉计划大修一个月)相继检修复风后均出现严重“钛害”，渣铁流动性差，铁水粘罐，炉缸堆积严重，风口频繁烧损，致使高炉不能正常出铁，全公司几乎全面停产半个月，给公司造成非常严重的损失。经调查分析其主要原因是入炉自产球团矿Ti02含量大幅度上升造成铁水含钛过高，其中球团矿TiO₂含量平均达到0．53％，最高到达0．95%，导致铁水含钛平均达到0．108％，最高达到0．182％，炉渣含TiO₂平均达到0．46％，最高达1．03％。

2高钛球团矿的形成

    济(源)钢自产球团矿TiO₂含量一般都在0．30％以下，  2008年9月份球团矿TiO₂含量为0．26％，2008年10月份球团矿TiO₂含量为0．29％，而引发此次高炉“钛害“的入炉球团矿生产时间为2008年11月7日～24日，此期间球团矿TiO₂含量大幅度上升，其Ti02含量平均为0．53％，最高达0．95％。2008年9月、10月和11月7日～24日自产球团矿TiO₂含量统计见表1。

(3)球团矿TiO₂含量理论计算

      2008年11月7日～24日球团生产原料配比为垣曲恒丰混和精粉50％、混合杂精粉40％、舞钢精粉10％，垣曲、恒丰混和精粉TiO₂含量1．05％，混合杂精粉TiO₂含量0．45％，舞钢精粉TiO₂含量0．16％。通过理论计算，垣曲、恒丰混和精粉带入球团矿Ti020．51％，占球团矿TiO₂总比例71．83％，混合杂精粉带入球团矿TiO₂0．18％，占球团矿TiO₂总比例25．35％，舞钢精粉带入球团矿TiO₂ 0．02％，占球团矿TiO₂总比例2．82％，三种原料带入球团矿Ti02合计0．71％，其中垣曲恒丰混和精粉、混合杂精粉、舞钢精粉带入的TiO₂量分别占球团矿TiO₂总量的71．83％、25．35％、2．82％。根据球团矿化学成分分析，此期间球团矿TiO₂含量平均达到0．53％，最高到达0．95％，参照表4、表5球团矿TiO₂含量理论计算结果，垣曲、恒丰混和精粉实际带入球团矿TiO₂约为0．38％。综上所述，造成球团矿TiO₂含量突然大幅度升高的原因是大配比地使用了高钛垣曲、恒丰混和精粉。

3对高炉炉况的影响

      2008年12月1日～6日高炉炉料结构为烧结矿75％、MAC矿4％、加拿大球团矿2．5％、自产球团矿17％、栾块1．5％，其高炉入炉料、生铁、炉渣化学成分分析见表7、表8、表9。

根据各入炉料化学成分和配比，经计算白产球团矿带入的TiO₂量为1．53kgR，烧结矿带入的TiO₂量为1．66kgR，MAC矿带入的TiO₂量为0．05kgR，加拿大球团矿带入的TiO₂量为0．02kgR，栾块带入的TiO₂量为0．02kg／t，入炉料钛负荷平均为3．28kgR，最高达到5．0 kg／t。其中自产球团矿带入的TiO₂占入炉料钛负荷的46．65％，最高达61．05％。根据经验，[Ti]与[Si]．成正相关系，炉温过高有利于钛的还原。由于不知道入炉料钛负荷高。高炉复风后炉温控制较高，加剧了钛的还原，造成炉缸严重堆积，炉况恶化。从表8高炉生铁化学成分分析看出，生铁[Si]平均达2．71％，最高达5．24％，生铁含钛平均达到0．108％，最高达到0．182％。根据资料，生铁[Si]>1．75％，[Ti]>0．15％时渣铁性质开始恶化，炉况失常。在济(源)钢入炉料钛负荷3．28 kg／t(最高达5．0 kg／t)的条件下，生铁[Si]平均达2．71％，最高达5．24％，[Ti]平均达到0．108％，最高达到0．182％，必然造成渣铁性质恶化，炉况失常，铁水粘罐，炉缸堆积严重；加之A1₂O₃高MgO低促进了炉渣粘度增大，更加剧了炉况恶化，以及以前没有“钛害”经验，高炉操作制度没有及时做相应调整，导致严重“钛害“。查明高炉“钛害“原因后，立即减少自产球团矿入炉配比，直至全部退出，并将高炉操作制度调整为“低硅钛”冶炼，高炉钛负荷下降，渣铁流动性明显改善，炉况逐渐恢复正常。在炼铁厂领导和全体员工的共同努力下，12月13日3号高炉恢复正常生产，其它高炉炉况也逐渐好转，直至12月23日全部高炉基本恢复正常生产。

4球团矿钛负荷研究与控制

    济(源)钢球团生产用铁矿粉品种主要有垣曲一厂精粉、恒丰精粉、河北精粉、俄罗斯精粉、舞钢精粉、大昌精粉。球团用精粉主要理化性能见表1。

    为了预防此类“钛害“事故再次发生，济(源)钢对高炉入炉料钛负荷和球团矿钛负荷进行了研究和控制。从原料进厂质量到各个生产环节，我们都必须严把钛负荷关。

    (1)在济(源)钢原燃料条件下，高炉入炉料钛负荷控制在3．Okg／t_铁以下。特别在高炉开炉及长期检修计划用料时必须按此要求供料。

    (2)严格控制球团矿TiO₂含量上限。从我厂高炉炉料结构中自产球团矿13％～15％，高炉钛负荷要求在3．0kg／t以下，据此可以反推出自产球团矿TiO₂不能大于0．40％。当球团矿TiO₂含量超过0．40％时，及时与高炉做好信息沟通，并采取应急预案。

    (3)配矿原则：高低搭配。高Ti恒丰精粉必须与低Ti垣曲一厂精粉、俄罗斯精粉、舞钢精粉、大昌精粉

等搭配使用，同时其配比控制在10％～20％。

    (4)及时掌握进厂精粉化学成分，特别是精粉TiO₂含量。

    (5)所有进厂精粉必须严格按厂家、TiO₂含量分类堆放，并有计划使用。

    (6)制定精粉TiO₂含量进厂质量标准，原燃料供应处严格按原料进厂质量标准采购。

    (7)加强与精粉供应厂商的结合，优化生产工艺，降低原料TiO₂等含量，从源头上减少“钛害”。

    通过以上措施的实施，自产球团矿TiO₂含量控制在0．40％以下，确保高炉正常生产时钛负荷要求。

5结语

    (1)自产球团矿TiO₂含量大幅度上升是造成此次高炉“钛害”的主要原因。

    (2)在济(源)钢目前的原燃料条件下，高炉钛负荷控制在3．Okg／t以下可以确保正常生产。

    (3)在济(源)钢目前的炉料结构条件下，通过合理配矿等措施，球团矿TiO₂含量控制在0．40％以下可以完全满足高炉钛负荷要求。

    (4)此次高炉“钛害”给济(源)钢造成了沉重损失，但我们坚强地挺过来了，也从中积累了宝贵经验。