寶鋼不銹鋼2 500m3高爐提高塊礦配比實踐

摘要寶鋼不銹鋼2500m3高爐通過上下部制度的調(diào)整、改善爐渣性能、穩(wěn)定原燃料質(zhì)量、強化設備管理等多項措施，使塊礦使用比例逐步提高，實現(xiàn)了降本增效。關(guān)鍵詞高爐塊礦冶煉1引言近年來鋼鐵行業(yè)的逐步升溫，給鋼鐵企業(yè)帶來機遇的同時也帶來巨大的壓力。2004年年底礦石價格的大幅上揚，迫使各大鋼鐵企業(yè)努力尋求一條適合自身降本增效的道路。塊礦雖屬生礦，其冶金性能比球團礦略差，但由于塊礦具有比球團礦價格低、省下了建造球團的設備費用及占地費用、減弱了環(huán)境污染等優(yōu)點，所以在生產(chǎn)中只要采取有效的技術(shù)手段，提高冶煉技術(shù)水平，提高塊礦配比后仍可獲得較好的冶煉效果。高爐使用塊礦基本情況寶鋼不銹鋼煉鐵廠擁有2500m3和750m3高爐各1座，爐料結(jié)構(gòu)采用高堿度燒結(jié)礦+球團礦+塊礦三元結(jié)構(gòu)。入爐原料除自產(chǎn)燒結(jié)礦外，其他礦石全需外購，近年來爐料結(jié)構(gòu)見表1。隨著高爐冶煉的不斷強化，燒結(jié)機的生產(chǎn)能力不足逐漸成為制約高爐生產(chǎn)的瓶頸，通過爐料結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，2座高爐2003年開始逐步增大塊礦及球團礦的人爐比例，取得了良好的經(jīng)濟指標。2005年，球團礦供應進一步緊張，在高爐爐況穩(wěn)定的條件下，適當提高了塊礦人爐比例，不但有效地解決了燒結(jié)生產(chǎn)能力不足的矛盾，而且通過置換部分球團礦用量，降低了生鐵礦石消耗成本。表1寶鋼不錘鋼250&m"髙爐爐料結(jié)構(gòu)’%年份燒結(jié)礦球肉礦誨南曠澳礦200383.00￡155.2S3.57200480.2910.243.166,31塊礦冶煉特性2500m3高爐所用塊礦有澳礦、安吉拉斯礦、海南礦等，其中主要以澳礦為主(下文主要以澳礦為代表進行論述)。實驗表明，入爐塊礦主要有以下特性:品位咼，有害雜質(zhì)(S、P等)含量低；軟化溫度低(979°C),軟化區(qū)間寬(>390°C),不利于高爐料柱透氣及爐況順行；低溫爆裂粉化率一般為4%左右，爆裂區(qū)間380?600°C,420?650C蒸汽逸出，易引起塊狀帶透氣性變差；⑷RDI315在8.87%，RDI63在87.02%，高爐使用比例提高后，常出現(xiàn)透氣性指數(shù)下降、中心氣-3.15 +6.3流過小的現(xiàn)象；脈石含量少，但A12O3含量高，隨著澳礦比例的增加，渣中A12O3升高，降低爐渣的流動性，降低脫S能力而影響生鐵質(zhì)量；采用露天堆放，受天氣影響容易粘結(jié)，造成篩分不凈，使爐內(nèi)氣流波動。提高塊礦使用比例的措施2500m3高爐采用無料鐘布料模式，但在籌建過程中，槽下未設塊礦振動篩，塊礦人爐前無法進行篩分，加之焦炭質(zhì)量波動較大，塊礦入爐比例的提高對2500m3高爐爐況影響更大。提高塊礦使用比例所；采取的措施如下。4．1上下部制度調(diào)整相結(jié)合由于2500m3高爐所用原燃料質(zhì)量波動較大冷卻強度不足，操作制度上還未摸索出與之相匹配的、行之有效的方法，所以高爐承受高壓差能力較差，容易產(chǎn)生邊緣局部管道，對高爐爐況的穩(wěn)定、高爐長壽、指標優(yōu)化都帶來不利影響。在提高澳礦使用比例的過程中，考慮原燃料質(zhì)量，上部裝料制度依照“以發(fā)展中心氣流為主，適當疏導邊緣氣流”的指導方針。下部在穩(wěn)定風口面積在0?340m2左右的基礎上，增用長風口使用數(shù)量（現(xiàn)已達到16個）、提高風量至4450?4550Nm3/min,以確保充足鼓風動能及中心穿透力；上部通過縮小礦焦角度（見表2）、縮小礦焦角差等方法來適當疏導邊緣，避免澳礦比例提高后爐內(nèi)透氣性變差。表1寶鋼不銹鋼250Dm）高爐爐料結(jié)構(gòu),%年份燒結(jié)曠晦南曠澳礦200383.003,155.2&3.57200480.2910.243.166,31通過上述努力，高爐圓周工作更趨均勻，有效地解決了澳礦使用量提高所帶來的軟熔溫度低、軟熔區(qū)間寬、軟熔帶壓差高、透氣性變差的問題，水溫差波動減少，基本消除了邊緣局部管道；同時煤氣利用率有所提高，燃料消耗也有所下降（見表3）。表1寶鋼不銹鋼2500m1裔爐爐料結(jié)構(gòu).%年份燒結(jié)曠晦南礦澳礦200383.(X)癢5.2&3.57200480.2910.243.166,314．2改善爐渣性能2004年不銹鋼生產(chǎn)線的陸續(xù)投產(chǎn)、達產(chǎn)，對鐵水質(zhì)量要求進一步提高，尤其是［Si］和［S］。而維持甚至適當提高R2可促使［S］降低并能阻止部分Si的還原，對此，2005年配料尼由2004年的1.28逐步提高至1.48,有效確保鐵水質(zhì)量。但澳礦A12O3含量較高，隨著用量的逐步提高，容易造成爐渣粘度上升。根據(jù)兄弟廠家經(jīng)驗，在提高澳礦入爐比例的同時，需要適當降低渣中Al2O3含量和疋；視現(xiàn)有生產(chǎn)狀況,2500m3高爐只能從降低渣中Al2O3含量著手。從2500m3高爐生產(chǎn)實際情況來看，燃料帶入高爐的Al2O3占一半以上，適當降低高爐燃料消耗可有效降低渣中Al2O3的含量；近幾個月燃料比已經(jīng)由2003年的512kg/t降低至現(xiàn)在的490kg/t左右，有效降低了渣中的Al2O3含量。另外，因煤粉的灰分及灰分中的Al2O3含量均低于焦炭，特別是煙煤的灰分和Al2O3含量更低，因此提高煤比、提高煙煤比例也是降低渣中Al2O3含量的有效措施。近幾個月，高爐煤比由2004年的115kg/t穩(wěn)定提高至125?130kg/t,并維持煙煤配比在40%的水平，有效控制了爐渣中Al2O3含量在13%左右，避免澳礦比例提高而造成爐渣穩(wěn)定性的下降。4.3穩(wěn)定焦炭質(zhì)量基于澳礦的冶金特性，在提高澳礦人爐比例的過程中需要有效提高人爐焦炭的質(zhì)量，以確保爐內(nèi)良好的透氣性。但不銹鋼分公司無焦化廠，高爐用焦全需外購，2500m3高爐現(xiàn)入爐焦種以寶鋼焦、吳涇焦為主，同時不同比例地使用美錦焦、中冶焦、長治焦、趙城焦、無錫焦、鎮(zhèn)江焦等數(shù)十種焦炭，焦種及其質(zhì)量的波動對高爐生產(chǎn)極為不利，尤其在澳礦入爐比例逐步提高的過程中，爐內(nèi)透氣性整體有進一步變差的可能。為此，2004年年底對高爐所用焦炭的性能進行研究，結(jié)果表明，寶鋼焦在質(zhì)量穩(wěn)定的基礎上綜合性能上優(yōu)于其他焦種，穩(wěn)定該焦種的入爐比例對爐況穩(wěn)定及生鐵質(zhì)量均有益。通過長期生產(chǎn)經(jīng)驗，高爐根據(jù)不同焦種的入爐比例，適當調(diào)整入爐礦石負荷，并制定相應的標準化作業(yè)，以確保爐內(nèi)氣流的穩(wěn)定和良好的料柱骨架，并避免熱制度的波動。通過此標準化作業(yè)的嚴格執(zhí)行，在焦種及其質(zhì)量波動較大的情況下有效地確保高爐長期穩(wěn)定順行，有效解決了提高澳礦使用比例后爐內(nèi)煤氣出路問題。4．4加強礦石質(zhì)量管理為提高燒結(jié)礦質(zhì)量，煉鐵廠從源頭抓起，通過引進寶鋼分公司的混勻礦智能堆積技術(shù)，混勻礦質(zhì)量大幅提高，TFe偏差由0.7%下降至0.3%,SiO2標準偏差由0.25%下降至0.15%，達到國內(nèi)領先水平；燒結(jié)礦質(zhì)量穩(wěn)定率亦大幅提高，2004年度燒結(jié)礦TFe和堿度穩(wěn)定率較2003年分別提高了5．46％和2.48%。高爐槽下嚴格把關(guān)，逐步優(yōu)化燒結(jié)礦粒級分布，并制定相應的T/H值管理和倉位管理制度：嚴格控制振動篩T/H值在180t／h以內(nèi)，避免過多粉末入爐；燒結(jié)礦倉位低于要求水平，除及時聯(lián)系原料分廠進行上料外，若有條件可暫時停止使用該倉燒結(jié)礦，避免進料時因落差過高致使燒結(jié)礦碎裂。澳礦屬于生礦，雖然其品位較高，但是粒級偏小、含粉率普遍較高。理論研究及生產(chǎn)實踐均表明，澳礦8mm以下的粒級應該＜5%o由于2500m3高爐在籌建時槽下未建塊礦振動篩，人爐澳礦無法進行篩分，這對于澳礦比例的提高尤其不利。通過協(xié)調(diào)，啟用原料場k101篩網(wǎng)對澳礦人倉前進行篩分，槽下保證2個倉交替使用，每班進行現(xiàn)場確認，一旦澳礦質(zhì)量惡化，及時通知原料分廠對k101篩網(wǎng)清理，高爐減用甚至停用，待爐況穩(wěn)定后適當增用。通過強化對k10l篩網(wǎng)管理，入爐澳礦8mm以下的粒級基本控制在5%左右（見表4），有效確保澳礦人爐比例的穩(wěn)步提咼。表1寶鋼不裁鋼2500m'高爐爐料結(jié)構(gòu)［%年催燒結(jié)礦球即礦梅南曠澳礦20035.3.57200480.2910.243.幣6.314.5強化設備管理，降低非計劃休風率2004年2500m3高爐全年休風率為3.115%，慢風率為0.788%，特別是因設備原因造成的非計劃休風率也達到了0.83%，這些都還處于較高水平。顯然，若頻繁的慢風、休復風，極有可能造成爐內(nèi)氣流的重新分布，進而致使爐況波動。所以，在原有的設備點檢、維護、保修制度的基礎上，加大了對設備管理的力度。這樣大大提高了設備的正常使用率，降低非計劃休風率，確保高爐全風作業(yè)，減少對爐況影響。2005年1?9月份設備原因造成的非計劃休風率為0.33%，比2004年下降0.5%，有效確保了高爐的全風作業(yè)率，為塊礦使用比例的提高創(chuàng)造良好的條件。

生產(chǎn)實績通過上述措施的逐步實施，2500m3高爐塊礦入爐比例已達到12％，球團礦比例已降低至3％，高爐爐況保持長期穩(wěn)定順行，并取得了良好的技術(shù)經(jīng)濟指標(見表5)。表1寶鋼不銹鋼2500m'?爐爐料結(jié)構(gòu).%年份燒結(jié)礦球團礦懈南礦200383.008155.283,57200480.2910J4116&?3i隨著塊礦入爐比例逐步提高，塊礦在價格上的優(yōu)勢凸現(xiàn)(見圖1)?；?004年2座高爐入爐料結(jié)構(gòu)與2005年1?5月份平均基本相同，所以在成本分析中對標1?5月礦石消耗，以礦石時價進行計算。依據(jù)現(xiàn)有2座高爐生產(chǎn)規(guī)模，6?11月份2座高爐即可節(jié)約成本2564.90萬元(財務統(tǒng)計實際數(shù)據(jù))，6結(jié)語澳礦是生礦，其冶金性能雖然比球團礦略差，但其巨大的價格優(yōu)勢，在降低生