河钢宣钢高炉炼铁技术进步

河钢宣钢高炉炼铁技术进步

庞江  张二星  王斌  胡智龙  冯艳国  张利波

（河钢宣钢炼铁厂，河北省张家口宣化区，075100）

摘  要：对宣钢高炉炼铁技术进步进行了总结。宣钢高炉以上部装料制度转型为突破点，勇于探索、创新，不断总结提高，实现了高炉长期稳定顺行，利用系数逐年提高，焦比、燃料比逐年下降。通过烧结工序降低SiO2、FeO、MgO等措施，提高烧结矿、球团矿还原度，提升了烧结矿球团矿品质，焦炭降灰、降硫，为高炉冶炼技术进步创造了原燃料条件。 2018年攻克了低风温操作技术难关，针对1#高炉炉缸炭砖温度升高，成功的实施了高效综合护炉技术。近年来，宣钢高炉炼铁技术得到了长足进步。

关键词：高炉  精料  技术进步

1 前言

目前宣钢有3座高炉，2500m3×2+2000m3×1。近年来，河钢宣钢铁前工序多措并举，以精料生产为基础，提升入炉原燃料质量，以上部装料制度转型为突破口，实现了长期稳定顺行，针对风温的降低，不断探索、研究，突破低风温操作技术瓶颈，较好的处理护炉与强化的矛盾，高炉利用系数不断提高，燃耗指标持续下降，取得了较大的技术进步。

表1 宣钢两座2500m³高炉主要技术经济指标

2 提升原燃料质量

2.1 提升焦炭质量

2017年宣钢自产焦炭逐步降低硫含量，高硫煤配比由8%降至4%，配加低硫焦煤新资源15%，焦炭含硫由0.90%降至0.83%，同时精细配煤，合理调整用煤矿点，控制焦炭灰分不超13.0%，焦炭平均粒级由50mm左右逐步提高到52mm，转鼓强度提高1.4个百分点，反应后强度保持67%以上。

表2 宣钢焦炭灰分、硫分变化情况

表3 宣钢焦炭平均粒度、强度变化情况

2.2 提升烧结矿质量

2016年四季度后，烧结矿保持碱度稳定基础上逐步降低SiO2，降低MgO。SiO2由之前的5.5~6.0%降至5.3%左右，MgO由2.2%降低至1.8%，烧结矿品位提高由54.5%提高至56%左右。转变观念，不再通过高FeO保强度，推行低水、低碳、厚料层操作，FeO含量降低了1.4个百分点，为提高烧结矿还原度提供有力保障。

降低SiO2、FeO、MgO后改善了烧结矿冶金性能，改善了矿相组成，并不断研究SiO2、FeO、MgO、碱度之间的相互匹配关系，优化入烧原料结构，烧结矿还原度提高到80%~82%。

2.3 提升球团矿质量

开展生球合格粒级攻关，稳定混精结构，强化造球作业，稳定混合料水分，严格进厂精粉细度，生球8mm~16mm粒级含量超过82%。调整热工参数，提高氧化气氛，球团矿FeO含量低于1.5%。

2.4 降低有害元素含量

通过控制进厂原料有害元素，控制高锌物料循环使用，合理配料，实现了入炉锌负荷≤350g/t，碱负荷≤4kg/t的控制目标，减轻了对高炉的危害。

3 高炉操作技术进步

3.1 高炉上部装料制度的转变

2012年之前，宣钢高炉布料模式以“中心加焦”为主，但受原燃料条件与操作影响，这种布料模式没有发挥积极作用，导致高炉长期燃耗高，产量低。2012年各高炉逐步将“中心加焦”向“平台+漏斗”模式转变，拓宽焦炭平台，稳定边缘气流，适当降低中心气流强度，保持中心气流窄而强。以宣钢2#高炉为例说明上部装料制度转变效果，见表4。上部装料制度转型效果见表5.

表4 宣钢2^#高炉装料制度转变前后对比

表5 宣钢1^#、2^#高炉上部装料制度转型效果对比

系数偏低。

3.2 工艺参数调整优化

为产量，宣钢高炉积极提高风量，各高炉提高风量100m3/min-150m3/min。提高风量后，为控制炉内气流流速、降低高炉燃耗，两座2500m3高炉提高顶压10kPa至15kPa。为进一步稳定气流，降低高炉燃耗，通过扩大矿批，增加矿层厚度，调整优化上、下部装料制度，煤气中CO2含量提高至20%以上，提高了煤气利用率。

3.3 突破低风温操作技术瓶颈

由于宣钢两座2500m3高炉配加转炉煤气后，因转炉煤气含尘较高，造成热风炉格子砖渣化、煤气换热器堵塞，风温低于1000℃。风温下降后，对高炉上下部操作制度进行调整，达到送风制度合理、提高煤气利用率的目的：

（1）风口前理论燃烧温度的控制。提高富氧率，1#高炉由3.7%提高至4.2%，2#高炉由3.5%提高至4.5%。限制煤比，煤比不超过145kg/t，同时控制烟煤配比，风口前理论燃烧温度2100℃至2200℃。

（2）加长风口长度，缩小风口面积。风口长度由L585mm加长至L615mm，1#高炉使用17个长风口，风口面积由0.3357m2缩小至0.3285m2，2#高炉全部使用长风口，风口面积由0.3321m2缩小至0.3248m2，风口前回旋区向炉缸中心延伸。

（3）热制度、造渣制度的控制。适当提高炉温，由0.25%-0.40%提高至0.30%-0.45%，炉渣碱度由1.20倍提高至1.25倍，补充炉缸热量。

（4）上部装料制度的调整。发展中心气流、保持一定的边缘气流。边缘气流不能过分抑制，也不可过分发展，否则极易造成炉墙粘结，密切关注炉体温度和热负荷变化，加强炉型管理，及时调整。

通过调整，两座2500m3高炉回旋区合理性见表6，炉况顺行程度改善，

表6 宣钢两座2500m³高炉回旋区尺寸

3.4 宣钢高炉高效综合护炉技术

宣钢1#高炉已经处于炉役末期阶段，炉缸耐材存在不同程度的侵蚀。炉缸炭砖温度升高，尤其是铁口区域，存在很大的安全隐患。宣钢1#高炉炉体水量已经用至最高，没有调节余量。日常操作中，维持钛负荷8kg/t至9kg/t，高度重视炉缸炭砖温度变化，重在预防，防治结合，在温度上升较快的初期就采取护炉措施，避免了大幅度提高钛负荷高炉操作难度增加，造成技术经济指标下降。护炉时，采取整体护炉与局部护炉相结合的方式，采取多种护炉措施，同时还要处理好护炉与强化冶炼的矛盾。护炉措施主要有：

（1）由于服役时间较长，配加钛矿提高钛负荷，提高钛负荷至高于9kg/t(Fe)以上，整体护炉。由于宣钢高炉工艺布置特殊性，如烧结提高钛含量，会造成不需要护炉的高炉钛负荷升高，影响其它高炉的操作，配加钛矿后，克服了“一人感冒全家吃药”的弊端。

（2）调整高炉操作参数。生铁[Si]由0.25%-0.40%提高至0.35%-0.50%，炉渣碱度提高至1.20倍-1.25倍，促进钛还原，生铁含硫低于0.025%，生铁一级品率≥95%，利于形成保护层。

（3）加强铁口维护。铁口深度控制在3.0米至3.2米，严禁潮铁口出铁、闷炮操作，杜绝烧铁口，保持全风高压堵口率，维护铁口泥包完整。

（4）局部护炉，堵风口操作。如炉缸炭砖温度继续升高，对应部位的冷却壁热流强度超过控制标准，堵风口操作，强化局部护炉。

4 结语

2018年下半年2#高炉新建一座热风炉，12月投入使用，风温已经达到1100℃，1#高炉风温在1000℃至1050℃，并且处于炉役末期，对高炉产量和技术指标造成很大影响。

尽管宣钢炼铁技术取得了一些进步，但与集团兄弟单位、全国先进相比，在生铁产量、燃料消耗、新工艺新技术应用等方面还存在明显差距。