雷霄霆
（山西太鋼不銹鋼股份有限公司計財部， 山西 太原 030003）
摘 要：為進一步優(yōu)化高爐爐料結(jié)構(gòu)，提升綜合爐料冶金性能，在太鋼 4350 高爐開展配用堿性球團和高比例球 團礦的工業(yè)試驗。可行性分析及工業(yè)試驗結(jié)果表明，堿性球團各項基礎(chǔ)性能基本符合高爐原料的要求，在配加12%的堿性球團情況下，總球團礦比例提高至40%，期間高爐穩(wěn)定順行，表明配加堿球可改善綜合爐料冶金性能，是提高球團比例有效方法。
關(guān)鍵詞：高爐爐料；球團礦；堿性球團
近年來，環(huán)保形勢愈加嚴(yán)峻，燒結(jié)礦在目前超低排放要求下進一步提產(chǎn)困難較大，為提升高爐綜合入爐品位，優(yōu)化爐料冶金性能，改善高爐順行情況，需要提高球團礦配比。堿性球團具有礦粉要求低、堿度較高、冶金還原度好、抗壓強度高等優(yōu)點，山西太鋼不銹鋼股份有限公司（全文簡稱太鋼）自2017年起逐步開展配加堿性球團的可行性研究和工業(yè)試驗，最終高爐球團礦比例達到40%，高爐穩(wěn)定性改善。
1 堿性球團性能
1.1 堿性球團工業(yè)分析
太鋼高爐堿性球團的主要工業(yè)分析見表1，堿球品位和SiO2較穩(wěn)定，堿度范圍0.72～0.96，w（CaO） 為 3.20%～4.49%，波幅 1.29%。
1.2 爐料冶金性能
燒結(jié)礦A、燒結(jié)礦B、酸性球團A、酸性球團B和堿性球團為目前組成太鋼高爐主要爐料。表2 可知，與酸球相比，堿球還原度較高，堿性球團礦的 900 ℃還原度明顯要高于酸性球團礦，膨脹率與酸性 球團礦基本接近，均在 15%左右。堿性球團礦的軟化開始溫度較酸性球團礦明顯升高，由酸性球團礦的1 061 ℃升高到堿性球團礦的 1 097 ℃，升高 36 ℃，軟化區(qū)間變化不大。 綜合爐料中球團比例由30%升高到 35%后，軟化開始溫度降低23.3 ℃，軟化終了溫度降低64.5 ℃， 軟化區(qū)間降低 41.2 ℃。堿球比例 12%，球團總比例 40%時，混合料軟化開始溫度無變化，軟化終了溫度升高27.7 ℃，軟化區(qū)間 161.7 ℃，軟化區(qū)間變寬。
1.3 球團抗壓強度和粒級
由表3 和下頁表4 可知，堿球的冷態(tài)抗壓強度和粒級與酸球無明顯差別。
堿性球團各項性能符合高爐入爐原料的要求，具備工業(yè)試驗條件。
2工業(yè)試驗階段
2.1 主要技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo)
總體來看，試驗期間高爐穩(wěn)定順行，焦比上升，高爐煤氣利用率上升0.98 個百分點，煤比降低，高爐燃料比降低了2.9 kg/t。
2.2 送風(fēng)參數(shù)
試驗階段風(fēng)壓、壓差、K 值比基準(zhǔn)期低。隨球團比例的增加，壓差升高，采取控制風(fēng)量穩(wěn)定壓差、適當(dāng)增氧穩(wěn)定產(chǎn)量，保證了高爐順行。
2.3 熱負(fù)荷分析
增加球團比例后熱負(fù)荷增加，較基準(zhǔn)期增加219 MJ/h，增加球團比例后熱負(fù)荷有升高趨勢，主要為下部熱負(fù)荷升高所致（見表7）。
2.4 生鐵爐渣分析
提高球團比例后渣比降低約33 kg/t，爐渣堿度增加 0.01，爐溫降低 0.04%，鐵水測溫升高3℃，鐵水w（[Si]）≤0.55%比例升高到 5.60%。
3 主要采取措施
1）采取以高爐順行穩(wěn)定為前提的操作，合理配置上下部操作制度，穩(wěn)定風(fēng)氧量，控制操作壓差，保證爐況穩(wěn)定順行。每次變動至少觀察24 h 以上，爐況穩(wěn)定后再做下次變動。要求日常操作做到早動少動，避免爐況、爐溫大幅波動。
2）控制合適的燃料比，保證渣鐵熱量，穩(wěn)定熱制度。鐵水 w（[Si]）控制在（0.40±0.10）%，鐵水測溫＞ 1 520 ℃，渣鐵熱量不足必須采取有效提熱措施，保證渣鐵熱量充足。
3） 裝料制度以保證中心氣流為主的調(diào)整思路，兼顧邊緣，確保氣流分布合理。通過上下部操作制度的調(diào)整，穩(wěn)定合理煤氣流分布，維持穩(wěn)定操作爐型，控制熱負(fù)荷波動區(qū)間在（12 000～16 000）×10 MJ/h。
4）做好外圍保證工作。保證物流組織，倉位不小于 70%，不發(fā)生混料事件。加強各崗位管理與操作， 加強設(shè)備點檢，保證設(shè)備穩(wěn)定運行，減少、避免空料線、慢風(fēng)作業(yè)。加強爐前工作,維護好鐵口,穩(wěn)定炮泥質(zhì)量，穩(wěn)定鐵口深度，保證出凈渣鐵。增加觀察風(fēng)口的頻次，關(guān)注風(fēng)口水溫差變化，及時對噴槍進行調(diào)整，減少風(fēng)口損壞。關(guān)注原燃料質(zhì)量變化，保證稱量、布料準(zhǔn)確，及時調(diào)整應(yīng)對。
5）優(yōu)化槽下排料順序調(diào)整。在增加球團品種后，酸球 A，酸球 B、堿球依次均勻分布各槽下倉位。
6）制定爐況波動、異常情況應(yīng)急預(yù)案，根據(jù)爐況啟動相應(yīng)預(yù)案，確保高爐穩(wěn)定順行。
4 結(jié)論
1）高爐操作是系統(tǒng)工程，要確保外圍條件的穩(wěn)定。堿球試驗期間，外圍焦化和燒結(jié)需全力保高爐穩(wěn) 定，確保試驗過程受控，試驗結(jié)果有效。
2）提高球團比例過程中，高爐爐況運行穩(wěn)定，說明在現(xiàn)有原燃料條件下4 000 級大高爐可以使用高 比例球團生產(chǎn)。
3）增加球團比例到 40%，爐料的堆角變化較大， 爐料更容易滾動，料面穩(wěn)定性變差，導(dǎo)致高爐氣流分布發(fā)生變化，爐內(nèi)操作難度增大，可針對性采取增加富氧適當(dāng)控制風(fēng)量的措施，降低爐腹煤氣量，緩解壓量關(guān)系緊張的矛盾。
4）配加堿球后提高球團比例到40%，高爐順行狀況有所改善，說明配加堿球可改善綜合爐料冶金性能，是提高球團比例有效方法，但還需進一步研究相應(yīng)操作制度。