王安富

（湖北新冶钢有限公司， 湖北　黄石　435000）



低品位铁矿的高炉冶炼工艺优化探析

王安富

（湖北新冶钢有限公司， 湖北黄石435000）

在分析低品位铁矿的高炉冶炼工艺的弊端的基础上，以新冶钢1780m3高炉为例，通过工业试验结果，着重分析焦炭配比对高炉透气性、煤气利用率、铁水产量以及燃料比的影响。

高炉冶炼焦炭配比

1　低品位高炉冶炼的弊端

当入炉的TFe含量降低，S、P等含量就会升高，再加上渣量的增加，在高炉还原的过程中就会进一步消耗热量与还原剂，最终导致吨铁燃料的消耗量迅速上升。

高炉低品位矿的冶炼工艺对焦炭质量尤其是焦炭热态强度的要求特别高。因为高的焦炭热强度有利于增强焦窗和炉缸焦炭死料柱的透液性和透气性；同时，只有用高热态强度的焦炭进行低品位铁矿的高炉冶炼，才可以避免燃耗指标的大幅度降低。

2　低品位高炉铁矿冶炼合理的焦炭配比分析

以新冶钢铁1 780 m3高炉的实际用焦情况进行研究。

就新冶钢1 780 m3高炉而言，其焦炭配比原则为：第一，稳定原则。稳定的原燃料尤其是稳定的焦炭性能与焦炭成分是提高高炉冶炼性能指标的重要依据。第二，优越原则。选择性能优越的焦炭，有利于强化冶炼的持续进行。尤其是在入炉的原料变差之后，焦炭的作用就会显现出来。第三，满足自身条件原则。由于冶炼规模、设备以及地域等方面的限制，不同企业生产的焦炭性能也有所差异。因此，在进行低品位铁矿冶炼时，需要根据自身的情况进行焦炭配比的选择。第四，综合效益最佳原则。在焦炭配比的确定中，还应该满足综合效益最佳的原则[1-2]。

针对新冶钢1 780 m3高炉，对其焦炭配比工业试验进行具体的分析。

针对不同的配比，试验中所选择的方案具体如表1所示。

表1　焦炭配比方案

焦炭配比与高炉透气性指数的关系如下页图1所示。从图1可以看出：高炉的透气性指数均在35~37之间；其中效果最好的是试验1，原因在于试验1所用的焦炭是100%的4.3 m干熄焦，冷态强度与热反应性指标均佳；试验4的透气性指数较高，原因在于其冷态强度M10较试验2、3有一定的改善，相比试验2，试验4的M10改善幅度达到4.2%，热反应性指标ICR变化达3%，热强度SCR变化达2%。

下页图2是煤气利用率与焦炭配比的关系。根据图2可以清楚地了解到，煤气利用率整体没有太明显的变化，基本上都处于43.88%~44.56%之间。其中，试验4效果最好，试验1效果最差。这是因为，在相对较小的矿批条件之下，大幅度提升焦炭质量，就会出现中心过吹的现象，导致在炉内煤气停留的时间会大幅度缩短，或者大部分煤气都从中心的无矿带流走。试验4效果最佳，主要是因为大幅度提升其冷态强度之后，改善了气流的分布，炉内煤气流停留的时间进一步延长。

图1　高炉透气性指数与焦炭配比的关系

图2　煤气利用率与焦炭配比的关系

表2是不同焦炭配比对产量的影响，可以明显看出，试验1—试验4实际日产铁量水平较高，并且差距不大，但试验5与其他试验差距较大。这主要是因为虽然试验中的焦炭质量都有明显的提升，并且高炉的顺行情况良好，但是因为矿批较小，铁水产量受到最终的影响[2]。

图3是燃料比与焦炭配比的关系。从图3中可以看出，5组燃料的消耗均在538~548kg/t之间。燃料比的变化趋势与煤气的利用率变化趋势保持一致。这就表明，煤气利用率与燃料比有着极大的关系。

表2　不同焦炭配比对产量的影响统计

图3　燃料比与焦炭配比的关系

3　结论

1）在透气性对比试验中，100%的4.3 m干熄焦质量配比优于配加6m干熄焦的新昌南焦。

2）在煤气利用率试验中，质量配比为70%的4.3 m干熄焦+质量配比为10%的6 m干熄焦+质量配比为20%的新昌南焦的试验方案改善了气流分布，属于最佳的方案。

3）在铁水产量的试验中，配加30%的新昌南焦的方案，铁水产量最低。

4）燃料比受焦炭配比的影响与煤气利用率相同。

[1]付海平，陈建华，欧阳勇.新钢1 050 m3高炉低品位经济冶炼操作实践[J].南方金属，2013（6）：36-39.

[2]郭宪臻.低成本高炉炼铁科学化管理与操作[D].沈阳：东北大学，2012.

（编辑：胡玉香）

Blast Furnace Smelting Process Optimization Analysis of Low Grade Iron Ore

WANG Anfu
（Hubei Xinyegang Steel Co.，Ltd.，Huangshi Hubei 435000）

Based on the disadvantages analysis of blast furnace smelting process of low grade iron ore,taking Xinyegang 1 780 m3blast furnace as an example,through the industrial test results,this paper emphatically analyzes the influence of coke ratio on blast furnace permeability,gas utilization,molten iron production and the fuel ratio.

blast furnace,smelting,coke ratio

TF538

A

1672-1152（2016）02-0035-02

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.02.13随着钢铁行业进入微利时代，廉价的低品位铁矿逐步为越来越多的钢铁企业所采用。当前，随着钢铁行业市场对铁矿石需求量的不断增加，人们开始关注低品位铁矿冶炼技术及其多方面性能问题。

2015-12-11

王安富（1974—），男，硕士，从事钢铁冶金技术研究工作，工程师。