李勝杰 王瑞玲 趙恒山

(安陽鋼鐵股份有限公司)

安鋼2#高爐配加低品位塊礦降本生產(chǎn)實(shí)踐

李勝杰 王瑞玲 趙恒山

(安陽鋼鐵股份有限公司)

面對(duì)鋼鐵行業(yè)經(jīng)營形勢(shì)日益嚴(yán)峻的局面，安鋼2#高爐通過配加低品位塊礦來降低生鐵成本。在對(duì)該礦進(jìn)行冶金性能綜合評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)中采用長協(xié)主流塊礦與低品位塊礦搭配使用的方針，先采取了小比例配加，然后根據(jù)實(shí)際使用效果實(shí)時(shí)調(diào)整配加比例。通過高爐精心操作，保持爐況的穩(wěn)定順行，確保燃料成本的升高金額小于原料成本的降低金額，最終實(shí)現(xiàn)生鐵成本的降低，發(fā)揮出其降本作用。生產(chǎn)實(shí)踐證明，低品位塊礦代替部分中高品位塊礦達(dá)到了降低成本的預(yù)期目的。

高爐 塊礦 低品位 降本

0 引言

適合現(xiàn)代高爐冶煉的天然塊礦根據(jù)其鐵元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)即品位高低，一般可分為中高品位和低品位兩個(gè)大類，中高品位塊礦主要是指品位≥60%，如PB塊、紐曼塊、南非塊和巴西塊等主流塊礦；品位<60%即屬于低品位塊礦，如楊迪塊、羅布河塊、阿特拉斯塊和FMG塊等主流塊礦，其中還包括一些非主流塊礦，如伊朗塊和馬來西亞塊等，該類塊一般S、P等化學(xué)成分上或其它方面存在比較明顯的缺陷。為應(yīng)對(duì)鋼鐵行業(yè)經(jīng)營形勢(shì)的日益嚴(yán)峻局面，煉鐵廠積極探索和尋找各項(xiàng)措施來降低生鐵成本，探索2#高爐(2 800 m3)合理配加低品位塊礦就是其中的一項(xiàng)有效降本措施之一[1]。

1 化學(xué)成分和粒度組成的分析

表1 長協(xié)主流塊礦與低品位塊礦化學(xué)成分 /%

安鋼2#高爐以長協(xié)主流塊礦為主，搭配部分低品位經(jīng)濟(jì)塊。主流塊成分和性能較好，含粉率較低，供應(yīng)連續(xù)而穩(wěn)定；在爐料結(jié)構(gòu)中，其配比一般為10%～16%，具體比例依據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況和市場(chǎng)行情而實(shí)時(shí)調(diào)整。與主流塊礦相比，低品位塊礦品位降低了5.89個(gè)百分點(diǎn)，水分增加了3.35個(gè)百分點(diǎn)，堿金屬降低0.13個(gè)百分點(diǎn)，其余成分基本相似，S、P等有害雜質(zhì)含量較低，是一種比較優(yōu)質(zhì)的低品位塊礦。主流塊礦與低品位塊礦化學(xué)成分見表1。

該塊礦粒度組成見表2?！?.3mm的質(zhì)量分?jǐn)?shù)

表2 低品位塊礦的粒度組成

達(dá)到18.07%，含粉率偏高，使用前對(duì)其進(jìn)行了嚴(yán)格的篩分處理，避免和防止大量的粉末入爐。篩分后，低品位塊礦與主流塊礦相比，粒度上比較接近。由于低品位塊礦屬于褐鐵礦，而主流塊礦屬于赤鐵礦，經(jīng)水沖洗過的這兩種塊礦試樣進(jìn)行目測(cè)，可以明顯地看出低品位塊礦表面有明顯不均勻的疏松組織和細(xì)小孔隙，沒有主流塊礦的組織那么致密和堅(jiān)硬。

2 冶金性能的分析

表3 低品位塊礦燒損和低溫還原粉化性能 /%

低品位塊礦燒損和低溫還原粉化性能見表3，低品位塊礦燒損測(cè)定為7.63%，其結(jié)晶水含量較高，屬于典型的褐鐵礦；該塊礦在燒損測(cè)定過程中(400 ℃～500 ℃)，隨著結(jié)晶水的不斷揮發(fā)，爆裂現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，但整體上其爆裂程度并不顯著；該塊礦低溫還原粉化性能較好，所以在高爐塊狀帶因還原粉化而對(duì)料柱透氣性的影響較小。

高溫熔滴性能見表4，與主流塊礦相比，低品位塊礦熔滴性能較差，主要體現(xiàn)在軟化開始溫度、軟化結(jié)束溫度和熔化開始溫度較低，而滴落溫度正常，其相應(yīng)的軟化區(qū)間和熔化區(qū)間均較寬，不利于高爐中下部料柱透氣性的改善，所以對(duì)低品位塊礦的配比上限必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)募右钥刂啤?/p>

表4 低品位塊礦高溫熔滴性能

3 生產(chǎn)實(shí)踐的使用分析

低品位塊礦首個(gè)批次2萬t進(jìn)廠以后，首先經(jīng)過了原料場(chǎng)的嚴(yán)格篩分工序，根據(jù)篩下粉的重量情況，評(píng)估該塊礦的含粉率和需要篩分的次數(shù)，直至篩分達(dá)到相關(guān)要求。2#高爐在2016年6月29日開始配加這種低品位塊礦。針對(duì)這個(gè)新塊礦品種的使用，以高爐爐況穩(wěn)定順行為底線，本著謹(jǐn)慎使用和邊試驗(yàn)邊生產(chǎn)的原則，采用主流塊礦與低品位塊礦搭配使用的方針，先采取了小比例配加，然后根據(jù)實(shí)際使用效果實(shí)時(shí)調(diào)整配加比例，使其達(dá)到較好的降本效果。在配加初期，低品位塊礦配比增加到5%左右，根據(jù)高爐實(shí)際運(yùn)行反饋情況，其比例被穩(wěn)定在3%左右，如圖1所示。

圖1 低品位塊礦和主流塊礦配加比例變化趨勢(shì)

與配加前相比，由于低品位塊礦熔滴性能較差，導(dǎo)致高爐爐內(nèi)軟熔帶變寬，壓差升高，加之綜合入爐品位降低，渣量增加。2#高爐在生產(chǎn)過程中，風(fēng)量有所下降，風(fēng)壓有所升高，料柱上下壓差有所升高，如圖2所示。

圖2 低品位塊礦配加前后風(fēng)量和風(fēng)壓趨勢(shì)圖

高爐通過優(yōu)化煤氣流分布，強(qiáng)化爐前出鐵管理等相關(guān)措施進(jìn)行調(diào)劑和預(yù)防，削弱低品位塊礦給高爐帶來的不利影響，保證了高爐的穩(wěn)定順行，為低品位塊礦的配加提供了技術(shù)支撐。

主流塊礦由于其堿金屬含量較高，受限于入爐堿負(fù)荷限制，其比例一般被限制在16.00%以下，從而限制了塊礦降本效果的發(fā)揮；低品位塊礦由于其堿金屬含量較低，和主流塊礦搭配使用，可以發(fā)揮大比例塊礦的降本效果，同時(shí)把入爐堿負(fù)荷控制在要求以內(nèi)[2]。目前生產(chǎn)中主流和低品位塊礦配比之和穩(wěn)定在19.50%左右。

4 成本分析

為了更好地對(duì)比生鐵成本變化情況，選取受其它因素影響較小的兩個(gè)時(shí)間段； 配加前的時(shí)間段選?。?月21日至6月27日，配加后的時(shí)間段選?。?月29日至7月18日。如表5和表6所示，配加后，原料成本降低8.23元/t,由于配加低品位塊，綜合入爐品位降低，導(dǎo)致燃料成本升高2.92元/t；綜合起來，爐料(含鐵爐料與燃料)成本降低5.31元/t。

在配加低品位塊礦后，原料成本是降低的，但是否能達(dá)到生鐵成本降低的目的，關(guān)鍵取決于燃料成本升高的大小，高爐的穩(wěn)定順行能否得到保持。高爐的穩(wěn)定順行是降本措施實(shí)施的前提和保障，否則必然導(dǎo)致燃料成本及生鐵成本的大幅增加。配加低品位塊礦后，如果燃料成本的升高金額低于原料成本的降低金額，則該項(xiàng)降本措施是可行的，否則，是不可行的。安鋼2號(hào)高爐通過配加低品位塊礦的生產(chǎn)實(shí)踐，表明了該低品位塊礦與主流塊礦較好的搭配性能，達(dá)到了降低生鐵成本目的，同時(shí)拓寬了塊礦的使用品種，有利于采購部門在市場(chǎng)上擇優(yōu)對(duì)比采購，具有積極的推廣意義。

表5 配加前后原料成本對(duì)比

表6 配加前后燃料成本對(duì)比

5 結(jié)語

高爐的穩(wěn)定順行是降本措施實(shí)施的前提和保障，否則必然導(dǎo)致燃料成本及生鐵成本的大幅增加。低品位塊礦必須限制在一定比例內(nèi)，同時(shí)加強(qiáng)高爐操作等措施來削弱其帶來的不利影響，最終達(dá)到降低生鐵成本的目的。

(1)2#高爐通過配加低品位塊礦，既達(dá)到了降低生鐵成本的目的，又拓寬了鐵礦石的使用范圍和采購渠道；

(2)低品位塊礦在配加前，要做好該礦的綜合冶煉評(píng)價(jià)工作，包括化學(xué)成分、粒度組成和冶金性能等。針對(duì)安鋼原料場(chǎng)場(chǎng)地較小和篩分能力較弱的現(xiàn)狀，必須保證塊礦的含粉率在合適的范圍內(nèi)，并且具有易篩分的特點(diǎn)；

(3)配加后，其效益要綜合考慮原料成本和燃料成本，為達(dá)到燃料成本的升高額小于原料成本的降低額的效果，需要通過高爐的穩(wěn)定順行來保障；

(4)低品位塊礦代替部分中高品位塊礦是鋼鐵企業(yè)降低成本的一項(xiàng)有效措施之一。

[1] 李勝杰，張希剛，趙恒山.安鋼2號(hào)高爐經(jīng)濟(jì)塊礦生產(chǎn)實(shí)踐與成本分析[J].中國冶金，2014,24(10):39-41.

[2] 李勝杰，龍防，王雪峰，等.安鋼1號(hào)高爐“提塊降球”低成本生產(chǎn)實(shí)踐[J].煉鐵，2016,35(4):55-57.

PRODUCTION PRACTICE AT COST REDUCTION OF PROPORTIONING LOW-GRADE LUMP ORE IN NO.2 BF OF ANYANG STEEL

Li Shengjie Wang Ruiling Zhao Hengshan

(Anyang Iron and Steel Stock Co.,Ltd)

Facing increasingly grim situation in the steel industry, the No.2 BF of Anyang iron and Steel company reduced the cost of pig iron by using low-grade lump ore. Based on the comprehensive evaluation on metallurgical properties of the ore, main lump ore in long term agreement and low-grade lump ore were used synthetically in the process; a small proportion firstly, then adding the proportion according to the actual adjustment effect. Through careful operation of the blast furnace, the stability of the furnace was maintained, ensuring that the cost of fuel increase is less than the decrease of the cost of raw material, at last the cost of iron making was reduced. The production practice has proved that the anticipated goal of reducing the cost was achieved by using the low grade lump ore instead of a part of the middle and high grade lump ore.

Blast furnace Lump ore Low-grade Cost reduction

杰，碩士研究生，河南.安陽(455004),安陽鋼鐵股份公司煉鐵廠;

2016-12-15