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攀钢3号高炉钒钛磁铁矿高效生产产实践 毛建林 林千谷 (攀枝花新钢钒股份有限公司)

摘 要 通过采取精料、增大高炉送风量、调整风口布局、注重高炉中部调剂及加强炉前管理等一系列强化措施，攀钢3号高炉利用系数较长时间稳定在2．7以上，使冶炼钒钛磁铁矿炼铁技术指标取得突破，实现了高效生产。 关键词 高炉 钒钛磁铁矿强化冶炼高效生产

攀钢3号高炉(1200m)采用传统的双钟式炉顶、旋转布料器、4座内燃式热风炉、铸铁镶砖冷却壁等技术。高炉共设18个风口，2个渣口，1个铁口。高炉于2006年4月10日开炉投产后，由于受焦炭质量下降、设备故障和铁口炮泥质量差的影响，从大修第二个月后就出现渣铁难出。高炉经常憋压、憋风，风量减小，产量降低，高炉炉缸活跃度降低。在随后的几个月中，高炉原、燃料紧张，焦炭质量下降造成炉况波动，高炉守风困难加大，出现上部气流不稳，炉顶温度呈锯齿形波动，易出现中心吹焦炭颗粒，出现管道及崩、滑料频繁，高炉生产一度处于被动状态。

到2007年初，进一步重视炉腹4段以上冷却壁水温差的变化情况。采取降低水压，提高水温差，以减少炉身中下部黏结，使高炉能接受风量，通过提高炉温来守风，以及加强炉前管理，及时出净渣铁，使高炉炉况有所恢复。但长时间处于较高炉温状态，渣铁分离差，铁损高，焦比高，同时，高炉生产对原燃料和低炉温的适应能力差，高炉炉况时好时坏，总体生产水平不理想。到2007年9月，高炉利用换大钟休风153h的契机，对风口面积进行调整。通过狠抓原料入炉，加强高炉操作，严格各项操作参数，及时出净渣铁，高炉指标得以提高。至今高炉已连续9个月稳定运行，指标良好。 1 攀钢钒钛磁铁矿冶炼特点

攀钢高炉属于高钛型钒钛磁铁矿冶炼，人炉矿品位仅500A，(其中烧结矿TFe48．5％，球团矿TFe55％)，渣量大，渣中TiO2高达20％以上。当炉温高、波动大或渣铁在炉内滞留时间长，易还原生成TiC和TiN的难熔化合物，从而使炉渣变黏，流动性差，渣难出，渣中带铁多，铁损高。同时，烧结矿低温还原粉化率较高，上部透气性差，煤气流不易稳定，高炉守风困难，高炉风量小将严重影响到炉缸的活跃度，所以，高钛型钒钛磁铁矿冶炼一直是炼铁界公认的难题。近年来，攀钢高炉在防止钛渣黏稠的过程中，致力于稳定生铁中Ti+si的含量，从增大高炉风量和提高焦炭冶炼强度着手，较大幅度地缩短了炉料的冶炼周期。同时，加快炉前

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渣铁排放速度，对抑制生铁中Ti的过还原起到了很好的作用，高炉生产指标逐年改善。近期，攀钢高炉所用原、燃料质量并不理想，尤其燃料紧缺使各高炉用燃料条件差别较大。3号高炉所用原料运输距离长，焦炭紧缺，燃料质量波动影响最大；有时也因炉前劳动强度大和渣铁罐不能及时到位等影响，高炉受憋。因此，高炉守风面临许多方面的困难，只有在生产实践中不断提高工艺操作水平，维持高炉良好炉况，才能实现钒钛磁铁矿的强化冶炼。 2 高效生产的主要措施 2．1 精料

(1)合理的炉料结构。攀钢3号高炉开炉后，采用的炉料基本结构为高碱度钒钛烧结矿+酸性球团矿+块矿。随着高炉冶炼强度和炼铁整体生产水平的提高，烧结生产能力不足，逐步提高了球团矿的用量，球团矿配比提高到28％～30％，，块矿配入量减少，入炉综合品位由50．1％提高到50．6％。高炉风量增大后逐步发展中心气流，球团矿滚落性好，能抑制中心，球团矿配比的提高与高炉风量增大是相适应的，达到的效果好。人炉焦炭为攀钢焦化厂自产焦，其M40≥78．0%，M10≤8．0％；喷吹煤粉为混合煤，灰分≤12．5％。通过铁前加强原燃料管理，最大限度保持原燃料稳定，保持了合理的高炉炉料结构。

(2)提高人炉原燃料质量。因钒钛烧结矿在炉内低温还原粉化率较高，易使块状带透气性变差，高炉上部煤气流不易稳定。为此，在烧结过程中严格控制R2在合理范围，烧结矿人仓前设置多点喷洒CaCl2溶液，高炉矿槽存烧结矿控制在一定范围以内，有效地提高了烧结矿的强度。同时，严格把上料关，天然块矿使用前要严格过筛，槽下配用新型的多层烧结矿振动筛，和部分球团矿槽下过筛。在上料允许范围内最大限度地减少了人炉粉末，入炉粉末长期稳定在1．5％以内。要求每班必须2次现场观察原燃料质量和粉末情况，并及时根据原燃料的成分和变动修改操作参数，保证高炉炉温稳定、风量稳定和料批稳定。 2．2 优化高炉操作

(1)缩小风口面积。2007年9月高炉换大钟前，高炉风口配置为书ф140 mm×15+ф130 mm×3。虽然高炉守风较好，但炉温向热太多，渣铁分离差，两渣口长期难放，渣口损坏多，下渣带铁多，高炉指标较差；一旦炉温向凉，高炉就出现守风困难。同时，生铁中Si、Ti含量接近，且含V量太高，认为风口面积偏大，风速和鼓风动能低，炉缸中心未吹透吹活。为此，下部调剂采取缩小风口直径，减少ф140mm的风口个数，ф130 mm的风口由3个增加到6个，并加长个别风口的措施。从近年的实践来看，高炉保持理论风速在190m/s以上，实际风速在255m／s以上，炉缸较为活跃。

(2)富氧喷煤。钒钛矿冶炼适当富氧并保持一定煤比有利于炉况的稳定。富氧能有效改善煤粉的燃烧性能和炉渣流动性，提高风口前理论燃烧温度，补偿因

喷煤引起的炉缸冷化和炉顶温度升高的影响，提高冶炼强度，降低焦比。高炉加大喷煤后，矿焦比增加，料柱自身增重，可适当增大风量提高压差操作，顶压为120kPa时，压差≤158kPa；炉温向凉或向热时，使用喷煤进行调节也切实可行。因此，喷煤量增大后，高炉操作更加灵活。攀钢高炉富氧喷煤已有较好的成功经验，3号高炉煤比近年一直控制在120 kg／t以上，富氧率在2．70%～3．2％。通过重视和加强喷煤管理，3号高炉克服了钒钛矿冶炼受外在因素制约的影响，在高炉产量大幅提高的情况下，煤比一直维持较为理想的水平。

(3)高风温。喷煤后，风口前理论燃烧温度降低，为高风温的使用创造了条件。通过优化热风炉烧炉和换炉制度，4座内燃式热风炉采用两烧两送，交叉并联的方式送风，能稳定地提供风温1180℃，高炉工长认真贯彻稳定风温操作的思想，尽量不用风温调节炉况，充分利用了热风炉的能力，较好地改善了煤粉的燃烧率，使风口活跃，炉缸热量充沛。

(4)装料制度的调整。钒钛矿冶炼的基本特征是下部炉缸工作要活跃，上部气流要稳定。实践表明，随着喷煤量的增大，料柱焦炭层变薄，料柱中心透气性变差，易表现为边缘煤气流较发展，而中心气流不足。为此，在改善原燃料的基础上，适当降低料线，缩小开大钟的行程，以抑制边缘气流、开放中心气流为主；主料制选用加重边缘，能实现强化冶炼的料制，为：2OCOC+1COCO+2OO↓ OCCC↓矿石批重随冶炼强度的提高适当扩大，以稳定上部气流，维持适宜的料批数为12．5～13批／h。

(5)实现“物理热、化学凉”，提高适应低炉温的能力。由于钒钛矿冶炼的特点，尤其渣中TiO2含量高时，炉温和碱度过高，炉渣易黏稠，下渣难出，铁损高，恶化炉缸工作状态。因此，高炉不可能长时间维持较高的炉温，应坚持低硅钛操作，实现“化学凉”。炉缸热量充足，是高炉保持正常冶炼的基础。物理热提高，脱硫效果及流动性等才能改善，炉况更容易稳定。高炉喷煤后，间接还原改善，减少直接还原对炉缸热量的消耗，喷煤使燃烧带向炉缸中心延伸，炉缸中心吹透，更加活跃，能较大程度改善炉渣流动性，缩短渣铁在炉内滞留时间，降低还原[Ti]的含量，加快渣铁排放速度，有利于提高冶炼强度。冶炼强度提高，料批稳定，更有利于调控上升的煤气流，达到气流稳定分布，从而改善高炉整体的下料水平，减少下料好坏对炉温和原燃料质量的依赖。当高炉适应低炉温状态稳定生产时，就能在很大程度上稳定风量，提高产量，降低焦比和铁损，提高钒钛矿冶炼的主要技术指标。

(6)风量稳定，炉型稳定。高炉操作必须要有一个合理的操作炉型，操作炉型不合理，煤气流难以调控。近年钒钛矿冶炼的实践证明，高炉风量、产量稳定，则操作炉型较稳定。炉况好坏与风量存在着紧密的关系，尤其风量小，慢风时间长的情况下，钒钛磁铁矿冶炼的操作炉型会发生明显的变化，高炉的炉缸状态将受到