蕪湖新興地處三山區(qū)長江邊，綜合料場露天沒有覆蓋雨棚，受夏季梅雨季節(jié)雨水多、冬天雨雪天氣影響物料潮濕，原燃料皮帶上料困難，尤其是進口生礦含粉量大，雨水季節(jié)篩分較為困難，高爐爐料結(jié)構(gòu)配比中熟料占比非常高，在90%~95%，要想提高生礦入爐料配比，只能另辟途徑，因而適時調(diào)整1280高爐生礦入爐料結(jié)構(gòu)中的比例是煉鐵生產(chǎn)關(guān)注的焦點。

1. 1280高爐配料結(jié)構(gòu)現(xiàn)狀

目前蕪湖新興煉鐵部1280高爐入爐料結(jié)構(gòu)搭配的結(jié)構(gòu)為：78%~82%燒結(jié)礦+10%~15%落地球+5%~10%生礦，爐子的礦批分別為38~41 t。燒結(jié)礦全靠265 m2燒結(jié)機自產(chǎn)燒結(jié)礦，球團、塊礦全部外購，球團主要是周邊地區(qū)生產(chǎn)的回轉(zhuǎn)窯球團及部分外購進口球，以本地球團為主。本地球團粒度較大，抗壓強度及粒度質(zhì)量等相對比較穩(wěn)定可靠。塊礦外購進口塊礦含粉重，目前環(huán)保要求嚴峻，來礦在碼頭裝船時需要打水防止揚塵，所以進廠的粉礦比較潮濕需要篩分后篩上送高爐，篩下物送燒結(jié)配加使用。進口塊礦主要采購伊朗礦、PB礦、南非礦、墨西哥礦、紐曼礦、羅伊山礦等。鑒于球團與塊礦在2018年市場價價差，自從2012年6月份開始配加塊礦以來，直到2018年2月份塊礦日配加的比例都沒有穩(wěn)定超過8%，2018年3月份后通過連續(xù)使用新建塊礦烘干項目及現(xiàn)場在線生產(chǎn)混合礦后，全月生礦配比較為穩(wěn)定并超過10%，尤其是到2018年10月單日最高比例超過了20%，取得了較好的經(jīng)濟技術(shù)指標。

如表1所示，2018年全年球團配比從13.13%→4.3%，生礦配比從5.29%→14.63%，熟料比94.71%→85.37%。在穩(wěn)定爐況情況下，穩(wěn)步的減少熟料比能有效降低鋼鐵企業(yè)的噸鐵能耗，具有較大的經(jīng)濟效益。

2. 混合礦在高爐內(nèi)冶煉情況

2.1 高爐消化進口塊礦存在問題

進口塊礦主要存在的問題：（1）水分大，受熱易膨脹爆裂，造成料柱塊狀帶透氣性變差，邊緣氣流紊亂，造成爐墻粘結(jié)變厚；（2）粉重且易吸附在塊礦表面，造成爐渣黏度升高，爐身上部料柱透氣性變差；（3）夏季江南的梅雨季節(jié)及冬天的雨雪天氣造成露天存放的粉礦水分含量飽和而無法篩分，綜合料場篩眼及槽下二道篩眼堵塞，高爐無法大量消化生礦，提高使用比例。

2.2 增加生礦配比的措施

蕪湖新興1280高爐使用自產(chǎn)焦炭及燒結(jié)礦，外購本地或進口球團，進口塊礦，根據(jù)自身原燃料情況采取上述入爐料結(jié)構(gòu)，提高燒結(jié)礦堿度并有效控制在1.85~1.95，以取得良好的冶金性能。煉鐵分廠有兩座白灰窯，測算表明兩座窯同時開窯成本較高，且設(shè)計粉塊產(chǎn)能為950 t/窯。因白灰窯故障等待備品備件等原因，造成自產(chǎn)白灰不足，需要外購300~500 t/d白灰補充。外購白灰活性度成分波動大、質(zhì)量不穩(wěn)定，導(dǎo)致燒結(jié)堿度波動較大，造成實際高爐渣堿度波動較大。蕪湖新興煉鐵部因外購球團質(zhì)量波動非常大，燒結(jié)堿度在1.80~2.10波動，球團硅高使得燒結(jié)保持高堿度加上白灰質(zhì)量不穩(wěn)定，對1280高爐入爐料結(jié)構(gòu)穩(wěn)定造成不利的影響。

蕪湖新興采購的進口塊礦及進口球團品位較高，進口球團高于地方球團3.14%。伊朗塊礦屬于磁鐵礦，品位高達64.16%，特點是硫、磷、亞鐵高、含粉率高達30%~38%，還原度和低溫還原粉化率等比紐曼塊礦差；紐曼粉礦也是澳礦屬于赤鐵礦，燒結(jié)性能好。PB塊是澳礦，屬于褐鐵礦，還原性好，熱強度一般，在綜合料場篩分出來的PB粉品位在61.5%左右，燒結(jié)性能好。進口粉礦是蕪湖新興根據(jù)性價比采購的，在綜合料場用6 mm的篩子進行篩分供給高爐消化，但是雨天水分高達16%，篩眼堵塞嚴重無法消化。地方球抗壓強度遠高于中東球，外購地方球團硅高8.87%且配量大，造成燒結(jié)礦堿度需要維持1.9左右，如表2所示。

在如表3所示穩(wěn)定的原燃料質(zhì)量及成分條件的基礎(chǔ)上，提高塊礦比例有利于大幅度降低熟料使用量及加工成本。

2.3 塊礦與燒結(jié)礦混勻

蕪湖新興煉鐵部目前采用兩種方案去除進口生礦含粉及多余水分。

第一種是現(xiàn)場直接采用從中轉(zhuǎn)倉中排出的燒結(jié)礦與塊礦混勻，此時熱燒結(jié)礦溫度尚有30~40 ℃，使用鏟車及挖機對生礦與熱燒結(jié)礦混勻后現(xiàn)場篩分，塊礦篩下物與燒結(jié)礦返礦篩分出來的混合物送往綜合料場等待燒結(jié)配加使用。塊礦及燒結(jié)礦混合物直接打入高爐高位料倉。此方案有較多不足之處：（1）需要等待燒結(jié)倉有富余的燒結(jié)礦才能進行，遇到燒結(jié)計劃檢修或減產(chǎn)提高廢氣溫度以及設(shè)備故障時無法進行；（2）需要增加外租挖機、鏟車、自卸車等倒運費用，額外增加成本；（3）造成燒結(jié)礦與生礦使用工程機械混合過程中燒結(jié)礦粉化嚴重，增加燒結(jié)礦生產(chǎn)成本；（4）雨雪天氣露天料場無法進行，混合效果差。

面臨蕪湖雨季及冬季雨雪天氣的短板，不得已煉鐵部只能另辟蹊徑，摸索新的解決辦法。借助于燒結(jié)礦的余熱對潮濕的生礦進行快速在線烘干后入爐生產(chǎn)，經(jīng)過一段時間的實踐證明此工藝可以大幅度提高生礦配比，降低入爐生料的水分和粉末并有效提高礦溫，各測溫點不同日期的溫度如表4所示。

第二種方案就是蕪湖新興煉鐵部自主研發(fā)的在線生產(chǎn)混合礦工藝，該工藝采用生產(chǎn)直接使用鏟車上皮帶打入燒結(jié)緩冷機中，直接加入燒結(jié)礦中，利用燒結(jié)礦的余熱對生礦進行烘烤后隨著燒結(jié)礦從皮帶中打入高爐中轉(zhuǎn)倉內(nèi)。此辦法克服了第一種方案的所有不足之處，且烘烤完后塊礦的水分和粉末極低，水分僅為0.1%~0.2%，基本沒有粉末，塊礦表面溫度在皮帶上用測溫槍測量溫度為60 ℃左右，戴手套摸著燙手，烘干效果極佳。

2.4 混合礦爐內(nèi)冶煉

蕪湖新興煉鐵部燒結(jié)二期自主研發(fā)的在線生產(chǎn)混合礦使用5 t的鏟車在84 min連續(xù)上生礦137.5 t，平均1.64 t/min。燒結(jié)二期環(huán)冷臺車投料量在150~155 kg/s，每小時生礦量98.21 t，若再增加上礦量，則會造成覆蓋在燒結(jié)礦表面的塊礦過滿，頂著煙氣罩，影響燒結(jié)的正常生產(chǎn)。二期燒結(jié)環(huán)冷機生產(chǎn)出來的混合礦（刨去燒結(jié)內(nèi)返及高爐返礦）上高爐主皮帶塊礦占燒結(jié)礦比例日均10%~24%。1280高爐的爐料結(jié)構(gòu)從2018年1月份原有的燒結(jié)(80%~82%)+球團(10%~15%)+塊礦(5%~7%)配比逐步調(diào)整為2018年5月份燒結(jié)(78%~80%)+球團(5%~10%)+塊礦(10%~15%)。因生礦經(jīng)高溫烘烤過，水分基本忽略，且生礦表面余溫高達30~40 ℃，熱礦與生礦潮礦入爐相比對高爐冶煉有以下優(yōu)點：（1）提高爐料整體出礦溫度，降低入爐料水分及含粉率；（2）提高高爐頂溫，利于操作爐況順行；（3）保障除塵管道暢通，利用重力除塵器及干除塵器定時放灰及管道清灰；（4）降低管道煤氣中的水汽含量，進一步提高熱值利于熱風爐燒爐；（5）降低熱量消耗提高塊礦還原度，降低燃料消耗，從而實現(xiàn)降本增效。

1280高爐是按磚壁合一的爐襯設(shè)計建造的，薄壁爐襯要求保持良好的操作爐型，要求爐墻粘結(jié)渣皮不能過厚，合理的煤氣流分布保障渣皮厚度，對高爐操作提出較高的布料要求。生礦與燒結(jié)礦混勻入爐，由于生礦與燒結(jié)礦結(jié)構(gòu)不一，燒結(jié)礦的孔隙度優(yōu)于生礦，生礦具有熱爆性，在爐身上部受熱到300~500 ℃則會膨脹爆裂成粉塊狀，而燒結(jié)礦燒結(jié)軟融形成一體，生礦受熱后輕微膨脹爆裂后，從25~40 mm粒級分裂成10~15 mm，小塊燒結(jié)礦包容了進口塊礦的熱爆性，減輕了料柱中的小崩塌料現(xiàn)象，確保中心與邊緣煤氣流自下而上的順行，從而保證爐況順行度。

原爐料結(jié)構(gòu)生礦未混燒結(jié)礦前1280高爐操作，38.5~40.5 t礦批，負荷4.2~4.8。2017年12月—2018年1月份屬于冬季，氣溫低，冷卻水溫低，冷卻效果好，則采取放邊的操作理念適當發(fā)展邊緣煤氣流。布料矩陣為α焦3733433122721899；α礦3613323022799→α焦37.5334.5331.5227.522099；α礦36.5233.5330.5327.599→α焦3833533222822299；α礦3723433132899，礦批加重，負荷逐步提高，冬季增加負荷時需確保中心氣流強勢和發(fā)展邊緣氣流沖刷爐墻，防止爐墻渣皮結(jié)厚影響薄壁爐襯的操作爐型。生礦與燒結(jié)礦混完后，礦批按40.5 t，負荷4.8。2018年2月—5月隨著氣溫的逐步升高，進水溫度變高，冷卻效果變差后采取壓著邊緣氣流布料矩陣，采取操作方針為：（1）熱壓：345~60 kPa，頂壓：196~201 kPa，氧：6500~8000 m3/h，風量2505~2535 m/min；（2）礦批：39.5~40.5 kg（全天料速按186批組織，若料速快，可擴礦批500 kg/次），負荷4.5~4.8，煤量穩(wěn)在22~23 t，加負荷至4.70；（3）風溫必須使用穩(wěn)定，要求用在（1210±20）℃，低于1180 ℃換爐，確保高風溫穩(wěn)定；（4）鐵水成分控制Si：0.25%~0.45%，S:0.02%~0.04%，R2:1.1~1.2，鐵水溫度保證1480 ℃以上；（5）料制：α焦373343312282242139945%，α礦352323293262239945%（焦按12~13圈，礦按10圈）→α焦382262232202139945%，α礦372342312289946%（焦不低于11圈，礦不大于10圈），保證中心加焦量，確保中心氣流強盛。

通過爐內(nèi)上下部調(diào)劑，加入生礦燒結(jié)混合礦取代生礦后，降低入爐生礦和燒結(jié)礦粉末及入爐料水分，改善料柱透氣性，提高頂溫，且不同季節(jié)通過反復(fù)探索調(diào)整布料矩陣來改變煤氣流情況，穩(wěn)定合理的操作爐型，增強了料柱煤氣流自下而上的穿透力，提高煤氣率，促進了間接還原，較潮濕生礦入爐實現(xiàn)燃耗和鐵水成本降低。

2.5 加混合礦前后主要指標對比

表5數(shù)據(jù)中需要說明的特殊情況：2018年4月18日因風機房跳電造成風口全灌，休風更換22個風口小套，22日計劃休風。外部原因影響造成焦比燃比升高。5月份外圍環(huán)境影響小，生礦配加達到全年最好記錄30489 t，球團配比8957 t，焦比燃比也取得較好指標，透氣性較優(yōu)，爐溫穩(wěn)定硅偏差較小。6—7月高爐計劃休風1次，煉鋼用氧不足，高爐被迫減氧保煉鋼6次，槽下主皮帶疑似著火減氧1次，爐頂均壓中軸故障1次，外部環(huán)境對高爐影響較大，對燃耗影響大。9—11月因原燃料倉位低，原料來不及備料以及焦炭可逆皮帶故障，造成高爐減風停氧次數(shù)多，風機房風機故障跳電3次，透平故障一次及計劃檢修后風口跑風、行車故障造成煉鋼重罐落地燒壞鐵軌停爐等，造成高爐頻繁的休慢風，造成爐況難行，退負荷調(diào)爐況。造成后三月指標差，燃耗高，成本暴漲，大幅度配加塊礦置換出球團的利潤受到外部環(huán)境的影響較大。

從表5中可以清楚地看到：全年1—11月共計按混合礦入爐的配料結(jié)構(gòu)配加進口生礦22.33萬t，球團19.84萬t；較比原普通生礦結(jié)構(gòu)5%的入爐配比量（生礦11.52萬t，球團28.58萬t），增加配加生礦10.81萬t，減少球團消耗量8.74萬t。采用新建塊礦烘干系統(tǒng)在線生產(chǎn)混合礦，改變?nèi)霠t料結(jié)構(gòu)效果非常好，大幅度提升高爐配加生礦的消耗量，降低了球團的配加量，取得較大的經(jīng)濟效益。2018年全年大幅配加生礦攻關(guān)創(chuàng)效約685.69萬元。

3. 結(jié)束語

（1）從源頭上嚴控生礦來料水分及粉末是確保粉礦迅速分離的首要因素；（2）利于燒結(jié)礦余熱在線生產(chǎn)混合礦是提高高爐生礦比的極為有效的手段；（3）密切關(guān)注及協(xié)調(diào)好高爐生產(chǎn)所需的外圍條件，遇到突發(fā)情況及時處理避免高爐長時間休慢風是影響高爐消化生礦的主要原因；（4）塊礦烘干系統(tǒng)在線生產(chǎn)混合礦改變?nèi)霠t料結(jié)構(gòu)效果顯著，大幅度提升高爐配加生礦的消耗量，降低了球團的配加量，取得很好的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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文章來源——金屬世界