摘要  针对方大萍安钢1080 m3高炉2017年4月份一次炉况波动，展开分析入炉烧结矿粒度组成对高炉炉况稳定性的影响，进而探讨如何减少小粒度烧结矿入炉，促高炉稳定顺行。

关键词 高炉  烧结矿  粒度组成

长期以来，炼铁学者对烧结矿质量指标的评价标准主要有以下几项指标：还原性、低温还原粉化率(RDI)、软熔性、化学成分及其稳定性、粒度组成、转鼓强度。而钢铁企业的炼铁工作者对烧结矿的质量指标要求则更侧重于化学成分及其稳定性、粒度组成、转鼓强度。究其原因，一方面是由于烧结矿的化学成分及其稳定性、粒度组成和转鼓强度易于检测，另一方面是这几项数据长期以来一直用来指导高炉实际生产，数据比较齐全，易于比较。其中，烧结矿的化学成分及其稳定性目前国内比较规范的钢铁厂指标相差不大，都能控制在比较高的水平。烧结矿的转鼓强度不同级别的高炉要求不一样，也基本能做到相对稳定。随着炼铁技术的不断进步，高炉强化程度越来越高，在低燃料比冶炼的情况下，入炉烧结矿的转鼓强度、粒度组成和粉末对高炉的影响越来越突出。本文就2017年4月份方大萍安钢1080 m3高炉一次炉况波动，来对比分析烧结矿粒度组成对高炉炉况和技术经济指标的影响，探讨烧结矿粒度组成应该如何控制的问题。

1  方大萍安钢1080 m3高炉近期生产情况

方大萍安钢1080 m3高炉是萍安钢唯一一座1000立方级以上高炉，该高炉于2010年10月份建成投产，2016年2月份停炉大修，同年4月25日第二代炉龄开炉投产，从开炉后第二个月开始，高炉持续稳定顺行，从2016年6月到2017年3月，高炉未出现一次坐塌料现象，产量基本稳定在3300吨以上，2017年2月份平均日产3415吨，最高日产达到了3607吨。2017年4月23日晚班高炉突然出现难行悬料，坐完料后在恢复过程中又出现难行，早班和中班分别坐料一次和塌料一次，直至24日晚班才逐步恢复正常（见表1）。整个炉况波动期间损失产量1300吨左右。

2  炉况波动前后烧结矿粒度组成变化情况

国内冶金行业对入炉烧结矿粒级组成控制标准是<10mm粒级占总量的30%以下。国内比较好的指标比如三明钢铁公司的要求是<10mm粒级占总量的25%以下。在本次高炉炉况波动期间，萍安钢180 m2烧结和90 m2烧结所生产的烧结矿粒度组成。

从以上图表可以看出，180 m2烧结矿从4月20日开始，粒度组成开始变差，从20日到24日， <10mm粒级比例基本都在30%以上，最差的时候高达40%，此段时间段180 m2烧结矿<10mm粒级比例比90烧结矿高了10百分点以上。25日又回归到了正常水平，与高炉炉况波动时间对应。

3  烧结矿粒度组成对炉况影响的理论依据

3.1  对煤气流分布的影响

烧结矿粒度组成对炉况最直接的影响就是块状带煤气流分布的影响，小粒度烧结矿入炉后，在高炉炉身特别是炉身中上部块状带，由于小粒度烧结矿不均匀的填充在空隙中，使得煤气流的正常上升通道受阻，极易使高炉产生局部气流，控制不当还有可能造成管道行程。下图是本月15日~25日之间，风口以上各部位炉衬温度变化趋势图，从图中可以明显看出在烧结矿粒度发生变差以后，炉衬各点温度出现两极波动，部分区域炉衬温度上升，部分区域炉衬温度下降，这就是典型的煤气流分布发生变化后分布不均匀的特征。

3.2  对间接还原的影响

小粒级烧结矿入炉后，由于炉料的孔隙度变小，含铁原料不能充分与煤气进行接触，直接影响了矿石的间接还原，导致燃料比升高。同时，由于间接还原度降低，吨铁风耗上升，直接导致同等入炉风量的情况下，耗矿能力下降，高炉产量降低。研究表明，高炉入炉原料小于10mm的粉末料和准粉末料每上升10%，影响产量下降6%~8%。

3.3  对炉料预热的影响

块状带炉料的正常预热完全是靠从炉顶下降的炉料和从炉缸上升的高温煤气之间的热交换实现，由于小粒级烧结矿入炉后不均匀填充在炉料孔隙中，导致煤气流上升过程中分布不均匀，使得部分炉料不能充分预热，这部分炉料到了软熔带由于温度不足不能正常软熔，导致软熔带区间扩大，恶化料柱透气性，甚至影响高炉憋压悬料。

4  小粒度烧结矿产生的原因分析

槽下<10mm粒度烧结矿产生的原因有很多，结合我厂目前的工艺特点及生产组织的特性，分析主要原因有以下几点：

(1)由于机头、机尾、台车挡板、滑道等处的漏风，造成边缘及上层烧结矿中产生粉末。

(2)由于烧结矿水分控制不均匀，操作不稳定等因素，造成机尾断面有未烧透的生料，这部分生料强度差，在转运的过程中几乎全部变成小粒度烧结矿甚至是粉末。

(3)烧结矿在冷却的过程中控制不当，大量红料到皮带上，为防止烧坏皮带，从而在成品皮带上打水冷却，人为造成烧结矿碎化减粒。

(4)破碎后的烧结矿在整粒过程中筛分控制不好，筛分不干净，将大量小粒度的烧结矿带入到成品矿中。

(5)由于烧结原料的烧结特性以及在烧结过程中工艺控制不当，液相减少，造成粉末量增多。

(6)成品烧结矿在转运的过程中，特别是在向几座小高炉转运的过程中，由于料流分配不均匀，产生偏析，造成大量小粒度的烧结矿集中进入1080高炉烧结矿仓。

(7)高炉槽下筛分不好，导致5mm以下的粉末未筛干净。

5  对改善180 m2烧结矿粒度组成的几点小结

(1)进一步堵漏风，重点是提高边缘和上层烧结矿的成矿率。同时积极协调控制点火介质压力稳定，控制好点火温度，进一步改善料面点火效果。

(2)优化烧结矿冷却效果，由于冷却制度控制不合理，冷却速度过快或不均匀，最直接的结果是烧结矿内部产生应力，造成烧结矿碎化。

(3)平衡好烧结内返和高炉槽下返矿的数量，烧结矿内返和高炉槽下返矿量在一定程度上直接反映了烧结矿的强度，尤其是烧结矿内返衡量标准的控制以及筛分效果的控制，直接影响了烧结生产工艺的控制导向。

(4)优化转运流程，因我厂的特殊情况，180 m2烧结矿在转运至450 m3高炉过程中有一部分分流至1080 m3高炉，通过设备设施的改造和转运流程的优化，解决粒度偏析问题，也是解决小粒度烧结矿大量进入1080m3高炉的重要措施。