王丁辉 纪广利 李文军

（荣信钢铁有限责任公司）

摘  要：近年来钢铁市场持续低迷，钢铁企业生存压力日益增大，降本增效成为了每个钢铁企业的必经之路。为进一步降低铁前成本，荣信钢铁2#高炉从降低炉温入手，通过采取精料入炉、提高顶压、优化上部布料、提高碱度、稳定炉况等措施，高炉技术指标明显改善，高炉平均炉温由0.35%±0.05%，降低到了0.2±0.05%，实现了低炉温状态下的长期稳定顺行，同时也取得了良好的经济效益，为公司降本增效作出突出的贡献。

关键词：高炉 低硅 燃料比 碱度 布料角度 顶压

1  前言

低硅冶炼一直是高炉工艺研究的主流方向，因其综合经济性显著。生铁中硅含量降低0.1%，高炉焦比可降低4～6kg/t，产量增加了0.5%～0.7%；在转炉中，每降低铁水[Si]0.1%，将使吨钢渣量减少8～13kg（少加石灰7～10kg/t），而且这种炼钢过程平稳、周期短、铁损与热量损失减少，同时对耐火材料的侵蚀减弱，延长了炉龄。因此，高炉低硅冶炼对提高高炉利用系数、优化技术指标和行业可持续发展有重大意义。

在钢铁市场形势持续低迷形势下，系统降本压力巨大，为了进一步降低铁前成本，荣信钢铁2#高炉从降低炉温入手，通过采取精料入炉、提高顶压、优化上部布料、提高碱度、稳定炉况等措施，高炉技术指标明显改善，高炉平均炉温由0.35%±0.5%，降低到了0.2±0.5%，实现了低炉温状态下的长期稳定顺行，同时也取得了良好的经济效益，为公司降本增效作出突出的贡献。

2  主要技术措施

2.1 强化高炉操作管理

（1）稳定炉况、防事故放在第一位

事故是最大的浪费，只有在杜绝事故，稳定炉况的基础上，才能进一步降低炉温。高炉稳定顺行是保证铁水质量稳定的首要条件，当炉况出现较大波动时，炉内气流分布发生大变化，容易造成炉内渣皮脱落频繁，炉体热负荷波动，冷却壁水温差变化大，出现管道行程，煤气利用率变差，冷却设备漏水等一系列破坏炉缸热制度稳定的因素。炉况波动不利于高炉稳定生产，容易造成炉缸热制度的不稳定，造成铁水炉温大幅波动。

（2）细化炉内操作管理

每周召开炉况分析会，会上工长、班长针对近期操作，提出自己的意见和看法，总结不足，提出改进。车间制定近期操作方针，要求工长操作要围绕操作方针，不能长时间偏离操作方针。分解厂部、公司指标，对班组提出要求，制定考核、奖励方案。细化高炉操作降硅、稳硅，根据理论计算，生铁含硅质量分数每降低0.1%焦比降低4～6kg/t。高炉操作遵循“趋势判断、提前调剂”的原则，避免炉温大幅度波动。要求铁水[Si]控制目标为0.20%，日常操作控制范围0.15%~0.25%，设置生铁硅、硫合格率、优质铁水率，纳入工长绩效考评。

2.2 做好原燃料质量跟踪管理

（1）高炉车间“把手往前伸”，每天对料场的块矿、烧结矿、球团矿、混料、焦炭、焦丁进行检查，保证每天吃的料做到心中有数，及时发现原燃料异常并采取措施。

（2）坚持精料方针抓好槽下筛分，避免“病从口入”。焦炭振料速率10-15kg/s，矿石振料速率15-20kg/s，卷称操作工接班测量槽下每台振筛振料速率，工长看料根据测量的振筛振料速率，结合现场实际情况调整速率，保证筛分效果；港口运来的块矿湿、粉末多，采用热球焖干块矿效果良好；利用烧结废气余热，烘干槽下焦炭，即降低了焦炭水分，又减少了粉末入炉；对外购焦丁筛分进行改造，增加外购焦丁筛板。

通过以上措施的实施，极大降低了粉末入炉量，为高炉的长期稳定顺行创造了条件。

2.3 优化布料制度，提高煤气利用率

批重的大小对高炉煤气流的稳定性和煤气利用的好坏起着决定住作用，扩大矿石批重与大角度、大平台相结合，能促进矿石的均匀分布，使合理布料，优化煤气流分布，可以稳定上部煤气流，可提高煤气中CO2含量，提高煤气利用率，同时使热风所带有的热量能够充分传递给炉料。增加高炉内铁矿石的间接还原度。煤气中的CO2含量提高I%，炼铁燃料比下降10-15kg/t。铁矿石间接还原是个放热反应，而直接还原是个吸热反应，所以我们要采取大矿批操作，努力提高矿石的的间接还原反应，同时采用大矿角、大平台布料与合理的送风制度，在风口前形成较长的循环区，使煤气的初始分布向中心延伸，减少中心死料柱，改善炉缸中心的透气性和透液性，解决煤气流和炉料逆向运动之间的矛盾，煤气流分布均匀合理。通过以上措施的实施，高炉的煤气利用率由44.12%提升至45.25%。促进高炉生产顺利，形成“上稳、下活”的格局，降低燃料比，有利于低硅冶炼。如表1、图1。

2.4 提高炉顶压力

提高炉顶压力后，炉内煤气的重度随之增加，会减缓煤气的实际流速，煤气在炉内停留的时间延长，煤气与原料之间的间接还原和热交换会更加充分，可以减小或消除管道行程，改善煤气分布，使炉料得到充分的预热，为焦比的降低创造了良好条件。碳的气化反应在高压的作用下也会受到抑制，相当于降低了焦炭的反应性。碳的溶解损失减小，焦炭的高温强度得到改善，软熔带和滴落带的透气透液性趋好，高压操作还可以改善炉料下降条件，促进炉缸初始煤气的合理分布，有利于炉况顺行，改善煤气利用，实现低硅冶炼。同时还可减少炉缸的热量储备，炉缸和炉腹温度可以适当降低，为实现低硅冶炼创造了便利条件。高压操作还可保障高风温和喷吹燃料起到更好的作用，进一步促进燃耗的降低。按照目前各企业的生产实际经验，炉顶压力每提高10kPa，焦比下降0.2%-1.5%[1]。

2.5提高炉渣碱度

在降硅的过程中要重视铁水物理热控制，确保“降硅不降热”，保证铁水物理热不低于1480℃。在实际生产中以保持较高的物理热为基础，在提高炉渣碱度基础上，加强炉温控制，减少炉温波动，降低铁水含硅量。高碱度炉渣热焓高、软熔温度高，有利于提高炉缸热量，降低软熔带位置和厚度，提高渣皮稳定性，减少渣皮脱落。提高炉渣碱度后，一是可以提高高炉内软熔带的熔化温度，适当降低软熔带的位置，缩小滴落带的空间范围，缩短液体渣铁在滴落带的滞留时间，减少硅(Si)的还原；二是可以促进[Si]被重新氧化成为(SiO2)的耦合反应；三是有利于提高炉渣的脱硫能力和炉缸的热量贮备等[2]。荣信2#高炉要求铁水含[Si]量控制在0.15%-0.25％，铁水含[S]量控制在0.020％-0.040％，炉渣二元碱度在1.25-1.30。日常操作过程中，工长可根据铁水含硫量、原料碱度变化及时调节炉渣碱度。在调整炉渣碱度过程中，要严格控制炉渣其它成分的变化，将MgO控制在10%，炉渣中的镁铝比保持在0.6左右，确保炉渣物理性能、化学成分满足高炉生产要求。

2.5高富氧与大喷煤结合 

富氧喷煤是高炉强化冶炼、降低焦比和生铁成本的重要技术措施。富氧对高炉增产效果显著，在风量不变的前提下，对于1m3鼓风若富氧率1%可多燃烧碳素4.76%，即高炉冶炼强度能提高4.76%，如果鼓风含氧量提高前后综合焦比保持不变，这时高炉利用系数可提高同样的数值亦产量可以增加4.76%。富氧是弥补喷煤后风口理论燃烧温度降低的有效措施，每富氧1 %，可补偿理论燃烧温度 40-50 ℃ ，提高煤比22kg/t。随着富氧率的提高，炉腹煤气量减少，从而降低了高炉压差，改善了料柱透气性，促进了炉况顺行，有利于高炉接受高煤比，同时提高炉缸温度，有利于低硅冶炼。

2.6 加强炉前管理

随着矿批的增大，冶炼强度的提高，炉前出铁对内的影响就更为明显了。因此要抓好出铁管理，及时出净渣铁改善顺行，确保铁间隔和出铁均匀率，杜绝因出铁导致炉况波动。为了避免因炉前出铁对炉内操作造成影响，车间制定了炉前操作要点，量化炉外管理，及时排净炉内渣铁，减少渣铁在炉内的积存时间是进行低硅冶炼的有利保证。具体要求：

（1）杜绝跑泥，加强铁口的维护，稳定打泥量，保证鉄口深度在2700-2900m避免浅铁口、潮铁口出铁。

（2）正常每班出铁次数7-9炉。单场出铁铁间隔小于30分钟，平均铁流速不低于4.5吨/分钟。双场出铁，铁间隔小于15分钟，平均铁流速不低于4.2吨/分钟。

（3）监督检查炮泥使用情况，发现问题及时和炮泥厂家沟通调整炮泥，避免因炮泥质量影响生产。

3  结语

（1）精料是低硅冶炼的基础，没有好的原燃料条件做支撑，高炉不能长期稳定顺行。高炉应该通过各种手段减少粉末入炉，保证入炉原燃料质量，为炉况顺行，低硅冶炼创造条件。

（3）炉内通过采取大矿批、大角度，提高炉顶压力，调整炉渣碱度，高富氧大喷煤等一系列有效措施，即实现低硅冶炼，同时降低了消耗。通过上述措施的实施，高炉燃料比降低了8kg/t，铁水硅含量降低了0.11%，硅含量稳定在0.15%-0.25%，为企业的降本增效起到决定性作用。

（4）炉前出铁是高冶炼强度的重要环节，炉前出铁要配合好炉内操作，及时出净渣铁，做好内外沟通，避免因炉前出铁影响炉内操作。

[1]项钟庸，王筱留.高炉设计：炼铁工艺设计理论与实践[M].北京：冶金工业出版社，2007。

[2]张殿有.高炉冶炼操作技术[M].北京：冶金工业出版社，2010。