基于炼铁高炉开炉的合理配料分析

张晓晨

摘 要：在研究高炉炼铁配料问题时，文章以罗源闽光2号高炉为研究对象，对其进行了开炉及达产试验。从试验结果来看，在实施强化达产方案的条件下，使用50%的准一级外购焦和50%准一级自产干熄焦，并配备130m2烧结矿和低品位扬州球团矿等辅料，高炉利用系数在第6天达到3.585，因此可以实现快速达产目标。

关键词：高炉炼铁；配料；开炉；达产

1 研究对象概况

罗源闽光2号高炉有效容积达660m3，高炉配有2个铁口和18个风口，年产炼钢生铁78万t。采用HYWZ-C型无料钟炉顶装料设备进行合理配料，并于2016年9月1日18：35点火投产。如表1所示，为开炉达产期间主要技术经济指标。

2 高炉炼铁配料参数选择

高炉开炉使用了50%的准一级外购焦和50%准一级自产干熄焦，并配备130m2烧结矿和低品位扬州球团矿等辅料。如表2所示，为开炉料的有关参数。在装料入炉期间，净焦、空焦干焦批6320kg。正常料干焦批6500kg，矿批重10000kg。分别为56%的高碱度烧结矿和44%的低品位扬州球团矿。从质量上来看，烧结矿粒度小于5mm不超过5%，品位不小于55%；球团矿的转鼓大于90%，抗磨小于5%，抗压不低于200kg/个；外购焦炭抗碎强度M25大于92%，耐磨强度M10小于5%。

在开炉料的参数设定上，采用全炉焦比3.0t/t，正常料焦比0.954t/t。正常料的碱度0.90，空料碱度为0.97。炉料压缩率10%，生铁中[Si]、[C]、[Mn]、[P]、[S]、[Fe]等元素成分分别为3.0%、4.6%、0.3%、0.14%、0.050%和91.91%。

3 开炉料填充及测试

3.1 开炉料填充

高炉此次开炉采用全焦开炉，死铁层、炉缸、炉腹的二分之一为净焦，炉腹二分之一处至炉腰上沿为空焦，炉身以上装正常料加空焦。在不拆除烘炉导风管的条件下，使铁口孔道保持畅通，在烘炉凉炉到150℃后休风堵完风口，高炉开始投料。在装料前一天，需完成料的堆比重测定，并完成开炉料组成校核且再次核准探尺零位。

3.2 装料测试操作

装料测试的主要目的是检验装料设备，收集与上料、布料有关的参数，以便为高炉生产提供数据依据。高炉于8月31日开始装料，料批严格按照制订的开炉料计算方案和测料面方案进行开炉料装填。在炉缸至炉腰上沿处，布净焦倾角α为10°，布空焦倾角α为12°。这部分主要通过测定料罐实际最大装焦量来确定料罐最大容积。同时进行炉顶设备的柱塞阀、上密封阀、下密封阀的开启和闭合时间，料车的上行时间，节流阀角γ不同开度焦炭料流速度的测试。在炉身上部料线达到5m时，应停止上料。进行不同α角下矿石和焦炭碰撞点及料流轨迹的测试。打开大方人孔及点火人孔，从大方人孔进人，自探尺零位炉喉钢砖下沿垂直方向，开始用白色涂料作400×400mm的标记，间隔500mm同时在边上标明所对应的料线，按先布焦再布矿的顺序，固定各自的α角度，设定好用料量，以3-4圈为准。当料线约为3m时，停止测试碰撞点接着测试料流轨迹。先进行工具制作，根据炉喉直径（Φ5200mm）选取2根长度为5200m

m的吹氧管，并排焊在一起，依次在吹氧管的1/2、1/4、1/8、1/16处分别用吹氧管焊个垂直杆，为便于识别可选取不同长度的吹氧管。在焊好的骨架两端分别绑上4-5m长的铁线，便于根据不同料线调整高度。进行料流轨迹测试，通过控制铁线的长度，使测量工具处于不同的料线处，观察矿、焦在不同料线下的布料轨迹。在同一料线处也是按先布焦再布矿的顺序，α角度以预计常用的角度为优先测定对象，逐个进行，直至正常料线为止，最后测定中心加焦角度。此时高炉装料及测试工作全部完成。以上测试内容过程要认真做记录，加以整理。以便于调整高炉强化过程中的布料参数选择。

4 高炉开炉达产过程及结果

从高炉开炉送風制度上来看，高炉于9月1日18：35开始送风点火，风口尺寸为Φ105mm×11+Φ100mm×4+Φ95mm×3，大小风口间隔堵10个风口，送风风口尺寸为Φ105mm×4+Φ100mm×2+Φ95mm×2，送风风口面积达0.0648m3。风压0.06MPa，风量450m3/min，用最高风温点火，风口燃烧正常后可酌情增减。送风后5、10号风口先亮，其余送风风口在19：53全亮。高炉送风后，操作方针以稳定顺行为主，确保炉温充足。同时把握好时机渐开风口，增加风量，提高冶炼强度。开风口顺序沿铁口依次对开，每增加一个风口加风100m3/min左右，提高炉顶压力5-10kap。2日15：36捅开1号风口，高炉实现全风口送风。

从送料情况来看，高炉于21：05机械探尺动，料线2500开始下第一批料，矿批7600kg，焦批4730kg。布料矩阵为：O325°；C423° 421°，后随风量、料批的增加，并为始终确保中心和边缘两道煤气流，至2日逐调整为O228° 326° 224°；C329° 227° 225° 223°。经多次取煤气样检验合格后，21：35引煤气，22：08铁口来渣，23：02铁口大喷后堵口。9月2日0：00，下料体积达到435.88m3。0：16高炉第一次开口出铁，铁口喷吹后堵口。此时[Si]和[S]分别为4.67%和0.088%，出渣铁约5吨，流向干渣坑。8：00风口送风风量达1116m3/min，风压217Kpa，渣铁物理热、流动性得到改善。8：22高炉开口出铁，铁水开始过憋渣器，8：56铁口喷吹后堵口，出铁量达到了48.92t。生铁成分：[Si]4.71%、[C]3.87%、[Mn]0.17%、[P]0.116%、[S]0.053%、[Fe]90.84%。炉渣成分：（SiO2）22.62%、（CaO）37.71%、（Al2O3）24.53%、（MgO）6.24%。

为实现高炉快速达产消除隐患，5日高炉计划休风695min，补焊东铁口上方开裂炉壳焊缝。休风时，堵3、5、7、9、12、14、16号风口，5日23：51复风，复风后结合炉温、炉况顺行渐开风口，至6日8：36全风口送风。随风量增加，逐扩大料批，加重焦炭负荷。开炉第二天，[Si]降至1.0-1.5%，[S]控制在0.020-0.035%，第四天则[Si]降低至0.4-0.6%，[S]控制在0.020-0.035%。7日2号高炉利用系数达到3.585，实现快速达产目标。

5 结束语

通过分析可以发现，想要使高炉炼铁效率得到提高，还要实现合理配料，并做好开炉参数的选择，确保顺利开炉打下基础。开炉成功后，应加强高炉操作的优化，以确保高炉煤气流能够得到合理分布，[Si]、炉渣碱度控制在理想范围。通过采取这些措施，使高炉利用系数快速达到3.585，实现快速达产目标。

参考文献

[1]卢芳颖，陈敬佑.三钢5号高炉开炉及达产实践[J].炼铁，2008，

04：24-27.

[2]安钢6号高炉开炉料布料测试实践[EB/OL].http：//wenku.baidu.com/link？url=q8tliKiHOiSdtmccUGWRO5Kn60RwU8yFyam73onUpMB4VVL6AR467hEE-fs7GilXDaT5rhLre0Y-8T20uwQZe9PVXwBTrpwta_YWsAxpvma.