摘  要  通过降低生铁含硅量，可达到降低生铁生产成本取得较好经济效益的效果。结合韶钢8号高炉自身炉型特点，通过采取精料入炉，高顶压、高风温、富氧喷煤，适宜的造渣制度，合理的煤气流分布等强化冶炼措施，使生铁含硅量控制在0.35％～0.4%的水平，取得了较好的综合经济技术指标。

关键词  高炉  低硅化冶炼  生铁含硅

1  前言

随着高炉精料水平的提高，高炉大型化、设备先进化、操作水平提高及先进工艺的采用。如高顶压、高风温、大富氧和大喷煤等，炼铁事业低硅冶炼取得了很大的进步。高炉冶炼低硅生铁,可达到高产、稳产、节焦、低耗的目标，降低生产成本、取得良好的经济效益。铁水含硅量的高低已成为人们评价高炉操作水平的一个重要指标。

2  韶钢八号高炉概况

八号高炉炉容为3200m3，2009年10月16日投产，八号高炉采用了多项炼铁新技术、新设备。例如炉身软水密闭循环冷却系统、改进内燃式热风炉、风口摄像、平坦化出铁场、新嘉恒法炉渣处理、矿焦分级入炉等。高炉开炉后快速达产。

3  低硅冶炼采取的措施

高炉的稳定顺行是实施低硅冶炼技术的前提条件，而生铁含硅量的降低和稳定能够增产降耗，利于强化，反过来能够促进炉况的顺行和稳定。八号高炉铁水Si数与产量关系如图一所示。八号高炉在炉况顺行的基础上，通过采取精料入炉、高顶压、高风温、富氧喷吹以及合理的造渣制度等综合强化冶炼措施，实现了生铁含硅量的降低，使生铁含硅量降至0.45％以下。

3.1  改善原燃料条件，加强精料管理

入炉原燃料的好坏直接决定着高炉的稳定顺行，是低硅冶炼的保障，是强化冶炼的基础，因此改善入炉原燃料质量确保精料入炉是保证低硅强化冶炼顺利进行的必要条件。除了上道工序烧结焦炭等原燃料的质量进行改善稳定外，八号高炉通过加强槽下精料管理，优化炉料结构等措施给冶炼低硅生铁创造了条件。

（1）通过提高及稳定原燃料的质量(尤其是高温下的各种冶金性能等)来满足高炉低硅强化冶炼的需要。烧结分厂通过对烧结工艺的优化，烧结矿含粉有所降低，强度得到提高，烧结矿成分稳定性得到改善；焦炭质量虽然比以前有所下降，但其稳定性比较好。八号高炉烧结转鼓强度基本控制在77±2；焦炭的M40控制在85%以上，M10控制在6.1％以下，灰分控制在12.5以下。

（2）加强筛网及T/H 值管理。高炉制定严格的槽下管理制度，操作工按时检查清理筛网，保证筛网不堵。控制好炉料筛分速度，控制烧结矿T/H≤120，焦炭T/H≤60， 球团≤100。

（3）加强高炉槽位管理，均匀使用各料仓，及时跟外界联系，杜绝低槽位现象的存在等。

（4）采取合理的炉料结构，八号高炉的入炉料是由高碱度烧结矿、进口酸性球矿及10%左右块矿构成，熟料比处于88％～92％的范围。

3.2  高压操作

高炉炉顶压力提高以后有以下显著特点：（1）压头损失降低利于加风，提高产量，加快高炉冶炼进程。（2）降低煤气流速利于高炉稳定顺行。（3）降低焦炭损耗焦比降低。（4）能够改善生铁质量。

这些特点对低硅冶炼都是有利的，高炉的稳定顺行为低硅冶炼创造了条件，产量提高焦比降低减少了入炉SiO2含量，降低了硅的来源；同时从硅的还原反应机理看顶压的提高也可以有效的抑制硅的还原。硅生成的化学反应方程式：

SiO2＋C＋[C]＝[Si]＋２CO↑

由Si的还原反应机理可以看出，炉顶压力提高以后，CO分压相应得到提高，从而使得反应平衡向左移动，减少了Si的生成，从而降低了硅的生成量。此外炉顶压力提高以后，有利于高炉热量的下部集中，软熔带滴落带的位置相对降低，减弱了硅生成的热力学动力学条件，从而也有利于低硅冶炼的进行，因而高压操作以后对低硅生铁的冶炼是非常有利的。自2009年10月开炉开始，八号高炉顶压长期稳定在200～220kPa的高压水平，为低硅冶炼创造了有利的条件。

3.3  采用高风温、富氧喷吹等综合技术，控制好理论燃烧温度

八号高炉通过下部的调整，在一定的送风参数下，通过风温、富氧、喷煤及湿分四者有机结合，控制风口前理论燃烧温度处于2150～2250℃之间，实现了高强度下的低硅冶炼。

（1）高风温

随着高炉强化的进一步提高，喷吹量的加大，热补偿必须跟上，而最经济直接的热量来源就是风温。风温提高以后，鼓风动能增加，有利于吹透中心，活跃炉缸，使炉缸热量充沛且分布均匀，生铁含硅量可控制较低水平。提高风温以后增加产量，降低焦比，使得进入高炉的SiO２含量减少，减少硅源。因此，保持稳定的高风温能为高炉高强度下的低硅冶炼创造较好的条件。八号高炉风温长期稳定在1200℃较高的水平。

（2）富氧

高炉富氧以后，一方面炉顶温度降低，高温区下移，炉缸热量相对集中，为生铁含硅量控制在0.35％～0.45％的水平创造了条件；另—方面富氧以后带来煤气量的变化使得CO分压进一步提高，从一定程度上也很好的抑制了硅的还原。生产数据显示，富氧率与降低生铁硅存在一定的相关性，随着富氧率的提高生铁含硅量有所降低。此外，高炉富氧率提高以后，可以进一步发挥大喷吹的效果，在保持高炉的稳定顺行的前提下，进一步提高强化冶炼的程度。

（3）喷吹煤粉

高炉喷吹煤粉以后有以下优点：（一）可以大幅度降低焦比，因此较大程度的减少SiO２的来源。（二）喷吹煤粉以后炉缸更加活跃，炉缸温度分布更加均匀，热状态比较稳定，渣铁显热充沛，生铁成分波动小，因而生铁含硅量可以控制在较低水平。（三）可以很好地弥补高风温大富氧带来的理论燃烧温度过高的特点。

（4）采用脱湿装置稳定入炉湿份

韶关进入秋季以后，大气湿份明显降低，会直接导致风口前的理论燃烧温度大幅升高。由于硅的生成是一个大量吸热的过程，理论燃烧温度过高将会促进SiO２还原的进行及SiO气体的挥发，对冶炼低硅生铁不利。因此八号高炉通过加湿装置将湿份控制在15g/Lm３左右确保理论燃烧温度的稳定。

高炉通过采用高风温、大富氧喷吹及稳定大气湿份的高炉综合操作技术，控制好风口前的理论燃烧温度处于一个适宜的区间，都利于高炉处于高强度下的低硅冶炼。

3.4  适宜的造渣制度

在一定的炉渣碱度下高炉生铁中[Si]与[S]存在一定的相关性，生铁中[Si]的降低往往会导致[S]的升高，为保证生铁质量，往往需要提高炉渣碱度。提高炉渣碱度一方面能够改善炉渣脱硫的能力，另一方面又能够降低SiO２活度，减少SiO气体的挥发，对抑制硅的还原有利。但炉渣碱度不是越高越好，过高的炉渣碱度会导致炉渣的熔化温度升高进而使炉缸温度升高，增强SiO气体的挥发，对降硅不利；因此炉渣碱度需要控制在一个合适的范围，八号高炉炉渣碱度控制：R2为1.15～1.2，在保证炉渣脱硫能力的同时，又能很好的降低生铁含硅量。此外为了改善炉渣流动性，炉渣中MgO控制在8％～9％，Al2O3 含量小于16%。

3.5  强化炉前渣铁处理

炉前出渣铁好坏直接影响到高炉的整个冶炼进程。高炉在低硅强化冶炼时，要求炉前加强对设备及铁口的日常维护工作，提高出铁正点率，稳定出铁次数，及时均匀的出净渣铁，避免因渣铁不尽带来的高炉憋风慢风现象而影响到高炉顺行。

4  结语

（1）八号高炉通过实施精料入炉为低硅强化冶炼创造了条件。

（2）通过高压操作对高炉的稳定顺行有利，对控制生铁含硅量起到积极的作用。

（3）通过高风温、富氧、喷煤及控制湿份四者之间有机结合更好的发挥低硅强化冶炼的效果。

（4）适宜的造渣制度达到了降低生铁含硅量改善生铁质量的目的。