安钢2号高炉配加低品位块矿降本生产实践

安钢2号高炉配加低品位块矿降本生产实践

李胜杰  王瑞玲  赵恒山

（安阳钢铁股份有限公司）

摘  要：面对钢铁行业经营形势日益严峻的局面，安钢2号高炉通过配加低品位块矿来降低生铁成本。在对该矿进行冶金性能综合评价的基础上，生产中采用长协主流块矿与低品位块矿搭配使用的方针，先采取了小比例配加，然后根据实际使用效果实时调整配加比例。通过高炉精心操作，保持炉况的稳定顺行，确保燃料成本的升高金额小于原料成本的降低金额，最终实现生铁成本的降低，发挥出其降本作用。生产实践证明，低品位块矿代替部分中高品位块矿达到了降低成本的预期目的。

关键词：高炉；块矿；低品位；降本

PRODUCTION PRACTICE AT COST REDUCTION OF PROPORTIONING LOW-GRADE LUMP ORE IN ANGANG NO.2 BF

Li Shengjie  Wang Ruiling  Zhao Hengshan

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

Abstract：Facing increasingly grim situation in the steel industry, the No.2 BF of Anyang Iron and Steel Co., Ltd, reduced the cost of pig iron by using low-grade lump ore. Based on the comprehensive evaluation on metallurgical properties of the ore, long association main lump ore and low-grade lump ore were used synthetically in the process; a small proportion firstly, then adding the proportion according to the actual adjustment effect. Through careful operation of the blast furnace, the stability of the furnace was maintained, ensuring that the cost of fuel increase is less than the decrease of the cost of raw material, at last the cost of iron making was reduced. The production practice has proved that the anticipated goal of reducing the cost was achieved by using the low grade lump ore instead of a part of the middle and high grade lump ore.

Key words：blast furnace；lump ore；low-grade；cost reduction

1 引言

适合现代高炉冶炼的天然块矿根据其铁元素的质量分数即品位高低，一般可分为中高品位和低品位两个大类，中高品位块矿主要是指品位≥60%，如PB块、纽曼块、南非块和巴西块等主流块矿；品位<60%即属于低品位块矿，如杨迪块、罗布河块、阿特拉斯块和FMG块等主流块矿，其中还包括一些非主流块矿，如伊朗块和马来西亚块等，该类块一般S、P等化学成分上或其它方面存在比较明显的缺陷。为应对钢铁行业经营形势的日益严峻局面，炼铁厂积极探索和寻找各项措施来降低生铁成本，探索2号高炉（2800m3）合理配加低品位块矿就是其中的一项有效降本措施之一[1]。

2 化学成分和粒度组成的分析

表1 长协主流块矿与低品位块矿化学成分    /%

安钢2号高炉以长协主流块矿为主，搭配部分低品位经济块。主流块成分和性能较好，含粉率较低，供应连续而稳定；在炉料结构中，其配比一般为10%～16%，具体比例依据实际生产情况和市场行情而实时调整。与主流块矿相比，低品位块矿品位降低了5.89个百分点，水分增加了3.35个百分点，碱金属降低0.13个百分点，其余成分基本相似，S、P等有害杂质含量较低，是一种比较优质的低品位块矿。主流块矿与低品位块矿化学成分见表1。

表2  低品位块矿的粒度组成   /%

该块矿粒度组成见表2。≤6.3mm的质量分数达到18.07%，含粉率偏高，使用前对其进行了严格的筛分处理，避免和防止大量的粉末入炉。筛分后，低品位块矿与主流块矿相比，粒度上比较接近。由于低品位块矿属于褐铁矿，而主流块矿属于赤铁矿，经水冲洗过的这两种块矿试样进行目测，可以明显地看出低品位块矿表面有明显不均匀的疏松组织和细小孔隙，没有主流块矿的组织那么致密和坚硬。

3 冶金性能的分析

表3  低品位块矿烧损和低温还原粉化性能 /%

低品位块矿烧损和低温还原粉化性能见表3，低品位块矿烧损测定为7.63%，其结晶水含量较高，属于典型的褐铁矿；该块矿在烧损测定过程中（400 ℃～500 ℃），随着结晶水的不断挥发，爆裂现象时有发生，但整体上其爆裂程度并不显著；该块矿低温还原粉化性能较好，所以在高炉块状带因还原粉化而对料柱透气性的影响较小。

表4  低品位块矿高温熔滴性能

高温熔滴性能见表4，与主流块矿相比，低品位块矿熔滴性能较差，主要体现在软化开始温度、软化结束温度和熔化开始温度较低，而滴落温度正常，其相应的软化区间和熔化区间均较宽，不利于高炉中下部料柱透气性的改善，所以对低品位块矿的配比上限必须进行适当的加以控制。

4 生产实践的使用分析

低品位块矿首个批次2万t进厂以后，首先经过了原料场的严格筛分工序，根据筛下粉的重量情况，评估该块矿的含粉率和需要筛分的次数，直至筛分达到相关要求。2号高炉在2016年6月29日开始配加这种低品位块矿。针对这个新块矿品种的使用，以高炉炉况稳定顺行为底线，本着谨慎使用和边试验边生产的原则，采用主流块矿与低品位块矿搭配使用的方针，先采取了小比例配加，然后根据实际使用效果实时调整配加比例，使其达到较好的降本效果。在配加初期，低品位块矿配比增加到5%左右，根据高炉实际运行反馈情况，其比例被稳定在3%左右，如图1所示。

与配加前相比，由于低品位块矿熔滴性能较差，导致高炉炉内软熔带变宽，压差升高，加之综合入炉品位降低，渣量增加。2号高炉在生产过程中，风量有所下降，风压有所升高，料柱上下压差有所升高，如图2所示。高炉通过优化煤气流分布，强化炉前出铁管理等相关措施进行调剂和预防，削弱低品位块矿给高炉带来的不利影响，保证了高炉的稳定顺行，为低品位块矿的配加提供了技术支撑。

   主流块矿由于其碱金属含量较高，受限于入炉碱负荷限制，其比例一般被限制在16.00%以下，从而限制了块矿降本效果的发挥；低品位块矿由于其碱金属含量较低，和主流块矿搭配使用，可以发挥大比例块矿的降本效果，同时把入炉碱负荷控制在要求以内[2]。目前生产中主流和低品位块矿配比之和稳定在19.50%左右。

5 成本分析

为了更好地对比生铁成本变化情况，选取受其它因素影响较小的两个时间段；配加前的时间段选取：6月21日至6月27日，配加后的时间段选取：6月29日至7月18日。如表5和表6所示，配加后，原料成本降低8.23元/t,由于配加低品位块，综合入炉品位降低，导致燃料成本升高2.92元/t；综合起来，炉料（含铁炉料与燃料）成本降低5.31元/t。

在配加低品位块矿后，原料成本是降低的，但是否能达到生铁成本降低的目的，关键取决于燃料成本升高的大小，高炉的稳定顺行能否得到保持。高炉的稳定顺行是降本措施实施的前提和保障，否则必然导致燃料成本及生铁成本的大幅增加。配加低品位块矿后，如果燃料成本的升高金额低于原料成本的降低金额，则该项降本措施是可行的，否则，是不可行的。安钢2号高炉通过配加低品位块矿的生产实践，表明了该低品位块矿与主流块矿较好的搭配性能，达到了降低生铁成本目的，具有积极的推广意义。

表5  配加前后原料成本对比

表6  配加前后燃料成本对比

6 结语

高炉的稳定顺行是降本措施实施的前提和保障，否则必然导致燃料成本及生铁成本的大幅增加。低品位块矿必须限制在一定比例内，同时加强高炉操作等措施来削弱其带来的不利影响，最终达到降低生铁成本的目的。

（1）2号高炉通过配加低品位块矿，既达到了降低生铁成本的目的，又拓宽了铁矿石的使用范围和采购渠道。

（2）低品位块矿在配加前，要做好该矿的综合冶炼评价工作；配加后，其效益要综合考虑原料成本和燃料成本，需要通过高炉的稳定顺行来保障。

（3）低品位块矿代替部分中高品位块矿是钢铁企业降低成本的一项有效措施之一。

参考文献

[1] 李胜杰，张希刚，赵恒山.安钢2号高炉经济块矿生产实践与成本分析[J].中国冶金，2014,24（10）:39-41.

[2] 李胜杰，龙防，王雪峰，等.安钢1号高炉“提块降球”低成本生产实践[J].炼铁，2016,35（4）:55-57.