丁德敏   姜海   胡发波   

（安钢集团信阳钢铁有限责任公司） 

摘要：本文通过对信钢高炉配加废钢的效果分析，说明了配加废钢后产量提高主要是由于焦比降低、料速增快所致，并对配加废钢后高炉料柱的特性变化进行了模拟分析，指出了配加废钢使高炉产量大幅提高后在送风制度、出铁制度等方面应注意的问题。

关键词：废钢   焦比   料柱   出铁速度

一、前言

信钢现有4座600m3高炉，根据生产经营的需要，2018年6月公司决定采用在高炉配加粒子钢或钢筋头的办法提高高炉产量，由于这方面的经验不足，公司决定先在1#高炉、3#高炉、4#高炉进行配加废钢试验，并根据配加废钢后的指标变化和成本变化对高炉配加废钢进行了效果评价。

二、信钢高炉配加废钢后的指标情况

2018年6月1日至11日炼铁厂首先在4#高炉试配加废钢，根据配加废钢前后的指标统计（见表1），6月1日-11日每批料配加1吨废钢后高炉冶炼强度提高0.07t/(m3.d),入炉料负荷升高了0.04倍，料速提高了0.17批/h,日均产量提高115t/d，由于煤比降低17kg/t，焦比反而升高了6kg/t，但燃料比降低约11kg/t。

8月15日至8月31日1#高炉按照一批料配加废钢1000kg，一吨废钢补焦100kg，累计加废钢3971吨，占矿批的5.89%。根据配加前后的指标统计（见表2），配加废钢后1#高炉冶炼强度提高0.1t/(m3.d),日产量提高约146t/d,入炉料负荷升高了0.05倍，料速提高了0.3批/h,燃料比降低约32kg/t，煤比降低9.7kg/t，焦比降低约22.6kg/t。

8月21日至8月31日3#高炉按照一批料配加废钢1000kg，一吨废钢补焦100kg，累计加废钢2069吨。根据配加前后的指标统计（见表3），配加废钢后3#高炉日产量提高约131t/d,入炉料负荷升高了0.01倍，料速提高了0.13批/h,燃料比降低约35kg/t，煤比降低7.8kg/t，焦比降低约27kg/t。

由表4可见:

1#高炉废钢配比为6.34%。和参照期相比配加废钢阶段日均产量升高了279.68吨，焦比降低了41.35kg/t,煤比降低了11.63kg/t，燃料比降低了52.98kg/t

2#高炉废钢配比为6.78%。和参照期相比配加废钢阶段日均产量升高了189.06吨，焦比降低了33.92kg/t,煤比升高了3.72kg/t，燃料比降低了30.19kg/t。

3#高炉废钢配比为7.10%。和参照期相比配加废钢阶段日均产量升高了188.45吨，焦比降低了35.90kg/t,煤比降低了6.45kg/t，燃料比降低了42.35kg/t。

从炼铁厂6月至9月份配加废钢后的指标变化情况看，入炉废钢比在6%左右时，高炉日均增产130t/d左右，煤比可降低8-9kg/t,焦比可降低25kg/t左右。入炉废钢比在7%左右时，高炉日均增产190t/d左右，煤比可降低5kg/t,焦比可降低35kg/t左右。

四、配加废钢对高炉炉况的影响分析

1、配加废钢前后的技术指标模拟测算对比

结合信钢炼铁用原燃料的特点，通过模拟高炉计算得出配加废钢前后高炉的技术指标和料柱的特性的变化情况（见表5）

由表5可见，配加废钢后由于废钢熔化后需要增硅，因此烧结矿的碱度略有降低；在维持炉顶温度不变的情况下，高炉的富氧率从4%降低到3.4%；配加6%的废钢后，由于废钢不需要还原而是直接熔化成铁，使铁的直接还原度从0.4330降低到了0.4148，在煤比不变的情况下焦比降低了42kg/t,日产量提高了145t/d,这与实际生产中配加废钢后的指标变化比较接近。

2、配加废钢后高炉料柱特性变化分析

由表5可以看出，由于焦比降低和废钢比重较高，高炉料柱的平均堆比重从配加废钢前的1597kg/m3升高到了1653kg/m3，使料柱的有效重量增大、料速增快，有利于炉况稳定顺行。

由于焦比降低，入炉料负荷加重，软熔带焦层变薄使软熔带的孔隙度减小0.2%，炉料开始流化的煤气流速降低了0.006m/s,高炉可承受的炉腹煤气量从2591m3/min降低到了2571m3/min。含富氧风量变化不大，由于富氧率降低使高炉冶炼强度从2.16t/m3.d降低到了2.11t/m3.d，但焦比降低使高炉的冶炼周期缩短，料速从6.86批/h提高到了6.98批/h。

以上分析说明，配加废钢后产量提高主要是由于焦比降低、料速增快所致，由于配加废钢后软熔带透气性变差，若是配加废钢后仍维持高冶强操作，可能造成煤气流速超出料柱的承受能力而出现炉况波动。

3、配加废钢后出铁速度控制探讨

以表5为例，按照每天18炉铁、出铁间隔时间30分钟，配加废钢前按日产2381t/d计算出铁速度为5.74t/min、出渣速度为1.64t/min，配加废钢后按日产2526t/d计算出铁速度为6.09t/min、出渣速度为1.74t/min。配加废钢后出渣出铁速度明显提高。通过计算得出配加废钢前后风口平面料柱的压强（扣除炉墙摩擦力和煤气浮力后）分别为3545kg/m2（35.45KPa）和3784kg/m2(37.84KPa)，即配加废钢后风口平面料柱的压强升高了6.74%，使渣铁流出的压力升高，流速增大，同时可使风口死焦堆下沉3.4cm，增大了铁水环流对炉缸炉底的冲刷。

中国金属学会王维兴教授在建立科学合理的出铁制度方面一再提出：减少出铁次数，降低出铁速度，延长出铁时间，增加每次出铁量，减轻环流对炉墙的侵袭；出铁速度大高炉控制在6~8t/min，中小高炉控制在3~4t/min。由此可见信钢目前的出铁速度偏高，在出铁速度和出铁时间的控制等方面改进，为一代炉役的安全长寿创造有利条件。

四、结束语

1、随着高炉用废钢的市场供应链的不断完善，高炉长期配加废钢成为一种可能，炼铁生产者应把长期配加废钢列入日常的生产组织管理中。

2、从信钢高炉配加废钢的实际效果看，入炉废钢比在6%左右时，高炉日均增产130t/d左右，煤比可降低8-9kg/t,焦比可降低25kg/t左右。入炉废钢比在7%左右时，高炉日均增产190t/d左右，煤比可降低5kg/t,焦比可降低35kg/t左右。

3、配加废钢后产量提高主要是由于焦比降低、料速增快所致，由于配加废钢后软熔带透气性变差，若是配加废钢后仍维持高冶强操作，可能造成煤气流速超出料柱的承受能力而出现炉况波动。

4、配加废钢后焦炭负荷加重，料柱的有效重量增大，风口平面料柱的压强升高，使渣铁流出的压力升高，流速增大，同时也使风口死焦堆下沉，增大了铁水环流对炉缸炉底的冲刷。因此应适当减少出铁次数、降低出铁速度、延长出铁时间、增加每次出铁量，减轻环流对炉墙的侵袭。

5 参考文献

[1]王维兴，高炉长寿技术系统分析，中国金属学会，yejinbu@126.com.

[2]杨永宜，朱景康，高炉悬料力学机理的研究，金属学报，1965