张涛颖  曹旭  王振

（宝武集团广东韶关钢铁有限公司，广东韶钢 512123）

摘  要  韶钢6号高炉借鉴国外配料单经验，高炉添加废钢能够有效改善炉内气流模型。通过调整废钢的粒度大小，调节料床的气孔率，提高透气性，从而提高高炉生产率及降低燃料比。

关键词  废钢；生产效率；气流模型；气孔率

废钢属于再生资源，随着中频炉的逐渐退出，废钢资源激增，冶金高炉对废钢的利用更为广泛。传统废钢添加是转炉添加和电炉添加。

（1）在相同的废钢价格下，高炉加废钢的成本主要是高炉固体燃料(焦炭+煤粉)的费用，吨钢消耗约80kg焦炭+40kg煤粉，成本约200元/t。而全废钢电炉的电耗费用约350元/t，两者相差明显。

（2）由于高炉有强大的还原能力和熔炼能力，以及高的能量利用率，可以用最少的能耗和成本，来消纳氧化铁和非金属杂质含量高的多种低级或劣质废钢。

鉴于转炉炼钢和电炉炼钢的优点和缺点，高炉添加废钢能够更好地缓解各种环保压力和提高生产率，同时高炉配加废钢可有效降低铁矿石对外的依存度，缓解高炉资源紧张的局面，在环保方面也功效显著。提升废钢比既有利于保护资源又能节约能源，减少环境污染。

1  高炉配加废钢的工艺流程及要求

宝武集团广东韶关钢铁有限公司（以下简称“韶钢”）高炉配加废钢工艺流程：加工后的钢筋切头通过汽车倒运进入高炉废钢池，用铲车从废钢池运料到废钢料斗，通过设有称量控制程序的称量装置，最后经过振动给料机、排料门（可调节）至运输皮带（运输皮带自动控制系统），与矿石一起进入中问斗，排至料车拉入炉顶受料斗进入高炉内。

工艺要求如下：

（1）必须是钢筋切头，且原材料尺寸须为5~8cm，其它废钢料加入会造成堵料事故。

（2）废钢加入量。韶钢6号高炉最大批重为35t，矿比堆重1.7t/m3，废钢堆比重3.3t/m3，批重33.6t，每批加入的废钢量为2.5t。

（3）固定大铲车1台及司机、民工各1人。

（4）加入模式。由于韶钢6号高炉使用料车上料，为了保护料车不被废钢磨损以及影响下密阀、料流阀等炉顶设备，故每批料配废钢时安排在第二车或者第三车，且每车必须最后排废钢。

（5）燃料比补偿。1t废钢加入焦量120kg，按韶钢6号高炉废钢加入量每批2.5t计，以300kg补偿。

（6）设备维护及检查。由于称斗上有格网，要定时进行清理，防止皮带撕裂、破损等事故的发生。

2  高炉配加废钢对炉况的影响

韶钢6号高炉2018年9月11日开始添加废钢，废钢量由300kg/批至9月28逐步加至2.5t/批，后持续稳定废钢加入量。

加废钢前后炉内操作参数：加废钢前长期压量关系偏紧，铁前经常出现压差高、透气性差被迫减风现象，同时加废钢前，边缘气流盛、热负荷高经常出现炉墙报警，加废钢后压量关系明显缓和，同时中心边缘气流明显改善，热负荷明显下行。由于废钢的透气性介于焦炭和矿石之间，加废钢时加宽了布料平台，加废钢期间整体料制调整主要以放边缘的布料方式为主，同时加废钢后，由于上部吸热造成顶温大幅下降，布袋荒煤气温度偏低，布袋容易结灰，堵塞管道，造成煤气回收困难。

添加废钢阶段9~10月富氧率1.86%，10月底富氧率提升至3.51%后，11月份出现3次小套烧损事件，疑是废钢量加入偏大，后加入量由2.5t/批下调至2.0t/批。

配加废钢后大幅改善了配料结构，生矿比使用量由15%上升至20%，且长期配用10%~15%的落地烧矿的炉况接受能力，较未加废钢前有明显提升。

3  高炉配加废钢后的对指标的影响

高炉配加废钢后的对指标的影响见表1。

2018年9月11日开始配加废钢，废钢比由5kg/t逐步加到110kg/t，产量提高了12.7%，焦比降低了40.8kg/t，煤比降低了16kg/t，电耗降低了20kWh/t。

4  高炉配加废钢出现的一些问题及对策

（1）强化质量管理，把好收料关。对进厂废钢尺寸规格严格把关，超长的废钢必须人工捡出来。

（2）卸场地后用铲车分层平摊，车间派人捡长料，入炉前在皮带上监督。

（3）入仓口增加网格挡长料。

（4）严格网格挡住长料入炉，定时清理处理。

（5）高炉布袋灰含锌量升高到8%~12%，炉况有气流不稳、崩料现象出现，固定废钢配加量入炉，同时监测布袋含锌量，以不超过8%为原则。

5  高炉配加废钢后的效益分析

高炉配加废钢前，韶钢6号高炉日产3300~3400t，9月11日开始配用废钢，根据高炉炉况及上料情况，废钢比由5kg/t逐步配加至110kg/t，高炉日产增加到3550~3600t，铁水产量每日增加250t以上。按炼钢铁耗780kg折算，炼钢日产增加=250/0.78=321t，吨钢利润按500元计算，则日效益=321t×500元/t=16.05万元。

社会效益：利用高炉配加废钢来进行长流程冶炼，一是将社会废钢及时变废为宝，不再占用大量土地及造成大量扬尘；二是利用高炉进行冶炼所需要消耗100~120kg/t的焦炭，大大降低温室气体的排放。

6  结语

高炉配加废钢的优点：

（1）高炉有强大的还原能力和熔炼能力，以及高的能量利用率，废钢块属于充分还原后的金属，仅需少量能量将其加热和融化：实践证明，高炉添加废钢，可以提高高炉生产率及降低燃料比。

（2）通过调整废钢粒度大小，可以调节料床的气孔率，提高透气性，同时避免高炉在高喷煤比下发生气孔减小情况，在配料方面提供了较大的空间，进一步降低生产成本。

（3）废钢比的大小决定着能耗的高低，加废钢后电耗下降幅度大，间接降低了高炉生产成本。

（4）社会效益，利用高炉配加废钢，一是社会废钢及时变废为宝，不再占用大量土地及造成大量扬尘；二是利用高炉进行冶炼所需要消耗100~120kg/t的焦炭，大大降低温室气体的排放。

不足之处：（1）高炉加废钢后，由于上部吸热顶温呈现明显下行趋势，布袋荒煤气温度偏低造成煤气回收困难，废钢增加后高炉碱负荷升高，易造成碱金属循环富集。（2）加废钢后富氧量增加，短时间内出现3次烧小套事故，具体影响机理不明，二者是否存在必然关系需进一步论证。

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，2002．