【技术前沿】河钢塞尔维亚高炉炉料结构优化研究
1 原料质量
由于市场条件和烧结矿价格高，炉料中烧结矿料比在2016年降低到25%。2016年初，在1号高炉进行了不同烧结矿和球团矿比例炉料的试验。试验的目的是检验高炉在炉料低烧结矿比下运行的可能性。使用低碱度的球团矿（CaO/SiO2=0.12，使用波尔塔瓦65（poltava65）球团矿，该球团矿含有5.5%SiO2、0.59%CaO）时，为了满足碱度优化和炉渣量的要求，需要在高炉中使用石灰石、石英岩和白云石。表3示出焦炭的性能。表4示出喷吹煤的性能。表5示出烧结矿的化学成分。表6示出波尔塔瓦65球团矿的化学成分及性能。
2 试验
2.1炉料结构一：20%烧结矿+75%波尔塔瓦65球团矿+5%废钢
试验以4天为一个周期，在高炉炉料中使用20%的烧结矿。使用低碱度的波尔塔瓦65球团矿时，为优化碱度，需要使用石灰石和白云石，为满足炉渣量要求（目标炉渣量为270 kg/t），有时需要添加石英岩。
试验的目的是不妨碍炉料的透气性、炉料的下降和炉衬的温度条件。结果列于表7。从表7中列出的监测参数来看，高炉操作中没有出现问题。
为了保持高炉的热态，进行了粉煤喷吹。
在试验期间，底部压力压差在450-750mbar之间，顶部压力压差在250-430mbar之间，总压力压差在1100-1200mbar之间。总压力压差有较大的振荡是由监测期间出现两次较短的停机导致。燃料总消耗量为538kg/tHM。
2.2炉料结构二：100%球团矿
在8天的试验周期中，高炉炉料100%使用球团矿。采用了低碱度的波尔塔瓦球团矿，为了满足碱度和炉渣量的要求，需要添加石灰石、石英岩和白云石。试验期间，需要监测高炉内的透气性、炉料的下降以及高炉冷却系统的热负荷。
2.2.1变化
所用熔剂的比例比以往高。大量使用熔剂是非常重要的。在装料时，它们位于第二料斗的底部，以便尽可能地远离炉衬。这样就减少了堆积的可能性，也减少了对炉料下降的影响。试验期间使用：石灰石77kg/tHM、白云石44kg/tHM、石英岩16kg/tHM和BOP渣123kg/tHM，熔剂使用量见图1。
为了保持高炉的最佳热态，进行了粉煤喷吹。
2.2.2参数及结果
在试验期间，底部压差在480-640mbar范围内，顶部压差在250-350mbar范围内，总压差在1000-1100mbar范围内，高炉运行稳定，炉内料柱无压力振荡，证明料柱透气性良好。燃料总消耗量为537kg/tHM，高炉煤气利用率见图2。
3 结论
通过试验，得出以下结论：
1）高炉炉料使用100%球团矿时，操作未见异常。
2）高炉热状态稳定。
3）为保持最佳的成分和高炉炉渣量，熔剂的使用量显著增加。如果目标渣量能减少到245kg/t，将为降低成本创造条件。
4）对于较大球团矿比例的炉料，其燃料消耗若要进一步降低，建议采用易熔的转炉炉渣。在这种情况下，有必要监测铁水中磷的含量，优化转炉炉渣的用量，以达到高炉炉渣的最佳用量和化学成分。
5）试验证明了高炉炉料中没有烧结矿，高炉是可以顺利运行的。为实现铁水的最低成本，高炉炉料的结构取决于原料的价格。
本文为部分内容，全文请参阅《世界金属导报》36期B02。