摘要：本文通过酒钢450m3高炉使用原矿直接入炉，对原矿进行化学成分、冶金性能检测，各项指标进行对比分析，高炉关键工艺参数控制，制定一个合理高炉操作标准，为今后炼铁降低成本奠定基础。

关键词：原矿  庆华块矿  高炉  风量  燃料比 

1 前言

随着技术进步和我国钢铁竞争市场日益剧烈，企业要发展，要生存，就必须降低生产成本，提高企业市场竞争力。由于近年来周边高炉块矿资源紧缺，进口块矿运费过高经济性差，为提高烧结矿的入炉比例，降低生铁成本，高炉使用硅石平衡炉渣碱度。在寻找高炉块矿资源过程中，以低价格的块矿代替高价的球团矿，成为降低生铁成本的新思路。

2原矿和块矿质量和冶金性能对比

原矿和庆华块矿质量对比情况，见表1。

原矿品位（39.98%）比庆华块矿低15.15%，替代庆华块矿后，影响高炉入炉品位。

原矿中含SiO2（23.67%）高，碱度：1.29/23.67=0.054倍比庆华块矿碱度2.1/13.08=0.16倍低，有利于平衡高炉炉渣碱度，减少高炉硅石使用量。

原矿中含硫（0.676%）比庆华块矿高0.586%，影响高炉铁水质量。

原矿中含钾（0.668%）比庆华块矿高0.228%，钾带入高炉后对焦炭粉化增加，破坏焦炭在高炉内骨架。

原矿和块矿冶金性能对比情况，见表2。

原矿粉化指数（85.85%）比庆华块矿低6.22%，影响高炉透气。

原矿还原度（95.93%）比庆华高29.23%，有利高炉直接还原，降低燃料比。

原矿700℃爆裂率0.27%和庆华块矿一样，说明原矿在700℃下没有爆裂，改善高炉上部透气性。

3高炉配料和使用前后各项指标对比

3.1 高炉使用高品块矿和使用原矿炉料结构及铁料成本变化情况，具体见表3。

注明：原矿价格145元/吨，庆华块矿价格399.51 元/吨。

从表3看出，高炉入炉品位下降0.96%、钾负荷升高0.63kg/t、钠负荷降低0.06kg/t、锌负荷升高0.01kg/t、硫负荷升高1.35kg/t、原矿替代块矿高炉铁料成本降低33.059元/吨。

3.2 原矿替代庆华块矿理论上测算对高炉各项指标和成本影响分析：

高炉入炉品位下降和硫负荷、钾负荷升高理论上计算对高炉燃料影响的生铁原燃料成本影响（以5月份自产焦炭价714.5元/吨和高炉燃料比570kg/t为基准）：

（1）入炉品位1%影响燃料比1.5%，使用原矿入炉品位下降0.96%，影响燃料比为：1.5%×0.96%×570÷1%=8.21kg/t，影响生铁燃料成本为：8.21×714.5÷1000=5.87元/吨；入炉品位1%影响产量3%，3%×0.96%×1500.91÷1%=43.23吨。 

（2） 高炉硫负荷升高1.35kg/t，可折算高炉焦炭硫磺升高0.18%，硫磺波动0.1%影响燃料比1.5%-2%，影响燃料比：1.5%×0.18%×570÷0.1%=12.83kg/t ，高炉煤比、焦丁比不变的情况，焦比升高12.83kg/t，燃料成本升高12.83×714.5÷1000=9.17元/吨。

（3）高炉钾负荷升高0.63kg/t，高炉炉料结构不变的情况下，块矿K2O含量升高0.228%，高炉铁料中带来的K2O升高0.116%，按照资料显示，高炉铁料中K2O量每增加1％，反应性增加8％，焦炭反应后强度降低9.2％；（焦炭反应+1%，影响燃料比+2%～3%）；焦炭反应性下降0.928%，影响燃料比为：2.5%×0.928%×570÷1%=13.22kg/t，高炉的煤比和焦丁比不变，影响焦比13.22kg/t），燃料成本升高13.22*714.5=9.45元/吨。

共计影响成本升高为：9.45+9.17+5.87=24.49元/吨。

3.3高炉使用铁料带入的硫和钾情况，见图1。

从图1看出，高炉入炉钾原矿占51%、烧结矿占65%、球团矿占1%，原矿含硫较高占入炉料51%、烧结矿占48%、球团矿占1%。

4高炉使用原矿前后各项指标对比分析

4.1使用原矿前后高炉各项指标变化情况，具体见表4。

 使用原矿期间炉温控制比使用前高0.11%，原因是原矿中含硫（0.676%）高，高炉硫负荷升高1.35kg/t，为保证生铁质量，高炉提高炉温。

使用原矿期间炉渣碱度偏低0.02倍，原因是原矿含碱金属高，高炉在保证铁水质量的条件下，适当降低炉渣碱度，有利高炉排碱。

使用原矿期间，高炉风量回缩11m3/min，鼓风动能降低1.41 Kj/S，高炉炉温控制升高，炉内软熔带加宽透气性指数下降，造成高炉风量回缩、鼓风动能下降。

高炉使用原矿期间产量下降91.75吨/日，原矿中含铁39.98%，入炉品位下降0.96%，影响高炉产量。

高炉燃料比升高12kg/t，炉温控制偏高，再加上钾对焦炭粉化加剧，高炉焦炭负荷调轻，煤气利用下降。

在高炉煤比不变的情况下，焦比升高12kg/t，影响燃料成本升高为：12×714.5÷1000=8.57元/吨，原矿代替庆华块矿铁料成本降低33.05元/吨，共计降低成本为24.48元/吨。

5采取措施

（1）抑制边缘发展中心煤气流，装料制度调整：a=33（2）31（3）29（3）27（2），j=33（2）30（2）27（2）24（2）16（3）调整为：a=33.5（2）31（3）29（3）27（2），j=33（2）30（2）27（2）24（2）18（3），炉缸中心热量充足、活跃炉缸，确保高炉炉况稳定顺行。

（2）原矿品位低，高炉低品位大渣量冶炼，炉内软熔带上移，高炉透气性指数下降，再加出铁期间大渣量带走的热量大大增加，高炉的风温维持在1200℃以上，限制煤比不超过120kg/t，减少煤粉不完全燃烧，影响高炉透气性，理论燃烧温度控制在2280℃-2350℃，确保炉缸热量充足，提高炉脱硫能力。

（3）稳定热制度和造渣制度：高炉热制度变化反映高炉炉缸的工作状况，炉缸热量充足是保证高炉炉况稳定的标志，铁水温度控制大于1450℃，炉温由0.60%-0.90%提高至0.70%-1.0%，在保证铁水质量的前提下，适当降低炉渣碱度由1.10±0.02倍调整1.08±0.02倍，有利高炉排碱。

（4）加强炉前出铁管理：高炉入炉品位降低后，炉渣量明显增加，尤其是炉前出铁极其重要，避免因排渣铁不及时、排不净，造成高炉憋风，影响炉况稳定顺行。

○1加强铁口维护。稳定打泥量，严禁闷炮，采用二次钻口，防止潮铁口出铁，杜绝铁口大喷溅，铁口深度由1.8m-2.0m提高至1.9m-2.1m，一方面保证出铁时间，保证炉内渣铁排尽；另一方面减少炉渣对铁口冲刷，有利高炉长寿。

○2提高出铁正点率，为及时排尽渣铁和碱金属，出铁间隔时间由45分钟调整为20分钟。

6结束语

（1）高炉使用原矿前，首先对原矿进行冶金性能检测，原矿冶金性能与高炉使用过块矿进行对比，满足高炉使用条件。

（2）高炉使用原矿期间，高炉入炉品位下降，硫负荷、钾负荷升高，一方面保证铁水质量，并兼顾高炉排碱、排锌工作；另一方面确保高炉炉况长期稳定顺行的前提下，优化各项指标。

（3）原矿替代庆华块矿理论上影响燃料成本升高24.49元/吨，实际燃料成本升高8.57元/吨，原矿代替庆华块矿降低生铁成本33.05-8.57=24.48元/吨。

（4）高炉入炉品位降低后，优化高炉操作，严格按照技术规程标准操作，对装料制度调整，采用取中心加焦布料模式，发展中心主导气流，有利于煤气合理分布，适当发展边缘气流，促进两股煤气流稳定，争取风量提高鼓风动能。

（5）低品位大渣量冶炼，炉前的核心是及时排尽渣铁，为高炉稳定顺行、优化指标奠定基础。

7 参考文献

「1」周传典.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2008.3.5.

「2」李信平，刘鑫.六高炉低品位操作实践[J].昆钢科技，2006.8.

「3」宋建成.高炉炼铁理论与操作[M].北京：冶金工业出版社.