高炉冶炼低硅生铁技术的探讨

高炉冶炼炼铁技术工艺及应用探讨摘要：随着机械自动化水平的不断提升，机械制造行业对钢铁的需求量在不断提升，此外汽车、轮船、高层建筑等行业的快速发展进一步提升钢铁需求量的提升。

作为钢铁生产的关键过程，高炉冶炼炼铁技术工艺及应用的探讨有着非常重要地位及价值。

关键词：高炉冶炼炼铁；工艺流程；工艺实现；发展一、高炉炼铁工艺技术参数高炉冶炼过程是在一个密闭的竖炉内进行的。

高炉冶炼过程的特点是，在炉料与煤气逆流运动的过程中完成了多种错综复杂地交织在一起的化学反应和物理变化，且由于高炉是密封的容器，除去投入（装料）及产出（铁、渣及煤气）外，操作人员无法直接观察到反应过程的状况，只能凭借仪器仪表间接观察。

为了弄清楚这些反应和变化的规律，首先应对冶炼的全过程有个总体和概括的了解，这体现在能正确地描绘出运行中的高炉的纵剖面和不同高度上横截面的图像。

这将有助于正确地理解和把握各种单一过程和因素间的相互关系。

高炉冶炼过程的主要目的是用铁矿石经济而高效率地得到温度和成分合乎要求的液态生铁。

为此，一方面要实现矿石中金属元素（主要为Fe）和氧元素的化学分离――即还原过程；另一方面还要实现已被还原的金属与脉石的机械分离――即熔化与造渣过程。

最后控制温度和液态渣铁之间的交互作用得到温度和化学成分合格的铁液。

全过程是在炉料自上而下、煤气自下而上的相互紧密接触过程中完成的。

低温的矿石在下降的过程中被煤气由外向内逐渐夺去氧而还原，同时又自高温煤气得到热量。

矿石升到一定的温度界限时先软化，后熔融滴落，实现渣铁分离。

已熔化的渣铁之间及与固态焦炭接触过程中，发生诸多反应，最后调整铁液的成分和温度达到终点。

故保证炉料均匀稳定的下降，控制煤气流均匀合理分布是高质量完成冶炼过程的关键。

二、高炉炼铁工艺流程（1）高炉本体。

炼铁生产的关键部分就是高炉本体，其是圆筒形设备，主要包括了由钢铁焊接成的炉壳、由耐火砖砌筑成的炉衬、冷却设备、炉型、立柱、炉体框架以及高炉的基础等部分。

八钢2500m3 C高炉低硅冶炼实践探索一、前言为保障下道工序炼钢降低冶炼成本，在C高炉进行低硅冶炼攻关试验，高炉低硅冶炼（生铁含Si小于0.45%）通过改善高炉的操作条件，采用合适的操作手段，在高炉炉况稳定顺行的基础上，在整个高炉内造成一个抑制硅还原的环境，从而获得Si含量较低的铁水，从源头上减少高炉内硅的还原数量，降低生铁含硅量可以使高炉能降低焦比提高产量。

二、现状调查2.1、C高炉2022年8月至今生铁含Si情况:2.2、低硅冶炼必备条件:①炉况顺行无崩滑料、管道、悬料，下料均匀，煤气利用率稳定合适；②原燃料质量要保证，成分稳定合适，入炉渣比＜330kg/t,入炉干熄焦灰份＜12.5%，焦炭M40≥89，M10≤6.8，入炉干熄焦比例80%以上;（焦化分厂负责）炉料结构要稳定不宜频繁调整，烧结比例控制在75%-80%，烧结碱度波动±0.05之内;（烧结分厂负责）③作业区进行技能培训提高值班长操作技能，每天由作业长组织召开炉况评价操业会，每班班前班后对炉况进行评价总结不足；④炉缸工作活跃热制度要充沛，渣铁流动性要好，渣温充足，风口明亮活跃；⑤冷却系统无漏水，定期进行冷却壁及冷却介质检漏，风口小套、中套无漏水情况，关注每班水系统补水情况，对关键参数H2含量检测做到重点关注，保证冷却系统正常无漏水，异常情况及时汇报；⑥风温设定1070-1100℃，保证渣铁物理热充足；三、高炉低硅冶炼目标设定结合目前C高炉8月份Si小于0.40占比46.89%,确定本次C高炉低硅冶炼攻关试验分两个阶段:第一阶段（8月27日-9月7日）为Si＜0.40%,命中率达到60%;第二阶段（9月8日-9月18日）为Si＜0.40%,命中率达到70%。

考虑下道工序炼钢对生铁含S的要求，本次攻关试验分阶段适当提高炉渣碱度，保持良好的造渣制度,现C高炉炉渣碱度为:1.06-1.10，第一阶段将炉渣碱度提升至1.10-1.14第二阶段将炉渣碱度提升至1.12-1.163.1、C高炉现入炉炉料结构为:由上图可以看出，C高炉烧结矿占比为77.27%，钒钛占比7.58%（入炉Ti负荷20.06），生矿占比5.0%，伊钢球团占比10.15%；入炉配加焦炭结构为：新区自产干熄焦:外购永鑫焦=85%:15%。

[中学]高炉低硅冶炼生产实践高炉低硅冶炼生产实践黄少磊摘要从高炉低硅冶炼原理进行研究，，通过对生产指标的对比分析，改善焦炭质量、合理炉料结构、调整操作制度等措施，实现高炉低硅冶炼的生产实践。

关键词高炉低硅冶炼操作制度成本1 前言高炉冶炼过程中，铁水含硅量的控制是评价高炉冶炼技术水平和高炉铁水质量的重要指标。

高炉进行低硅冶炼，可以降低焦比，提高产量，改善生铁的质量，从而改善技术经济指标;铁水硅含量的降低还可以改善铁水流动性，减轻炉前工人劳动强度;转炉使用低硅铁水进行炼钢生产可以减少熔剂和氧气的消耗、减少渣量、缩短吹炼时间，同时还可以改善脱磷的效果。

可见，采用低硅冶炼会给炼铁和炼钢带来很好的经济效益，是企业实现低成本战略的有效途径。

对于不同生产条件和操作炉型的高炉，进行低硅冶炼需要结合实际情况研究分析，最33终用于指导生产实践。

二铁高炉有效容积480m，高炉设计年平均利用系数3.0 t,(m d)，其采用PW串罐无钟炉顶、TRT炉顶煤气余压发电、高温顶燃式热风炉、大喷煤等一系列先进、成熟、可靠的炼铁技术与设备。

2 高炉进行低硅冶炼的机理分析在高炉冶炼过程中，高炉铁水中的硅主要来源于焦炭灰分、矿石脉石、煤粉中的二氧化硅，现在高炉炼铁者普遍认为焦炭灰分中的二氧化硅是高炉铁水硅的最主要的来源。

(1)在高炉冶炼过程中，硅(分子式为“Si”)主要是以SiO形式存在，可是SiO 是非常22稳定的化合物，分解压力很小，用CO还原SiO几乎是不可能的，只能用固体碳部分地还2[1]原SiO，且SiO还原的还原率仅为5,,10,。

22 大量研究表明，高炉内硅(Si)还原主要是分两步完成的:第一步是焦炭灰分中的SiO,,12与碳(C)反应形成SiO蒸气;第二步是随着煤气上升的SiO蒸气被铁珠吸收或吸附在焦炭块上，被铁中[C]和焦炭的C还原成Si。

基本化学反应如下: SiO+C,SiO(g)+CO 2SiO+[C],[Si]+COSiO+C,[Si]+CO(2)在高炉冶炼过程中，硅(Si)被还原同时，还存在着[Si]被重新氧化成为(SiO)的耦合反2应，该反应发生在铁滴穿过渣层时和在炉缸贮存的渣铁界面上。

韶钢6号高炉降低生铁含硅的冶炼实践韶钢6号高炉降低生铁含硅的冶炼实践是为了降低生铁中的硅含量，提高高炉净铁产量和降低热耗。

该实践主要采取以下措施：
1.采用高硅铁矿：采用了硅含量较高的铁矿石，提高了进炉生铁中硅的含量。

2.优化料堆结构：通过排列料堆结构，使铁矿石和焦炭的混合均匀，促进了铁矿石的还原反应。

3.调整炉料配比：通过调整炉料配比，减少了进炉铁矿石和焦炭中的氧化物，从而降低了生铁中的硅含量。

4.加强深料层冶炼：优化冶炼工艺，加强深料层冶炼，加速还原反应速度，促进了硅的还原。

通过以上措施，成功地降低了生铁中的硅含量，提高了高炉净铁产量和降低了热耗，为高炉冶炼生产提供了经验和借鉴。

高炉低硅冶炼探析作者：孙章程王英武来源：《城市建设理论研究》2013年第26期摘要：随着世界经济形势的不断变化，我国大多数的钢铁企业开始朝向高炉低硅的冶炼方向发展，使得高炉低硅冶炼技术成为提高经济的重要指标。

本文通过分析高炉低硅冶炼技术的主要障碍、高炉内硅的来源、降低炉内硅含量的方式以及措施，实现高炉低硅的冶炼目标。

关键字：高炉低硅、冶炼中图分类号： TF54 文献标识码： A前言冶炼生产是我国工业生产的重要产业之一，对我国的经济发展也有很大的促进作用。

在高炉冶炼中，要想提高冶炼的生产率，降低生产成本，有很多的办法，其中高炉降硅改善效果最为明显。

通过对高炉中硅含量的减少，可以有效的提高铁水的质量，由此冶炼的生产效率得到提升，为冶炼产生带来了巨大的经济效益，也为我国的冶炼事业创造了更广大的发展空间。

以管理创新和技术创新为手段，实现了高炉低硅冶炼模式的顺利推进和炉况的长期稳定顺行，主要指标不断优化，生铁成本持续降低。

高炉低硅冶炼的主要技术障碍高炉入炉料综合品位低，渣比高，高炉炉缸的透气透液性降低，高炉炉缸的受风能力变差。

2、在燃料材质中二氧化硅以及三氧化二铝含量较高，高炉炉渣中三氧化二铝含量上升，三氧化二铝渣系的粘度升高，热稳定性变差，高炉被迫提硅保物理热（铁水物理热小于1500℃），以确保渣系的良好流动性。

3、高炉入炉燃料多而杂，冶炼性能差别大且不稳定，不利于炉况的稳定。

三、高炉内硅的来源高炉内硅主要源于燃料、灰分(焦炭灰分、煤粉灰分)和矿石中的脉石。

1、焦炭灰分中的二氧化硅焦炭的灰分是高炉二氧化硅的主要来源之一。

一般认为,焦炭灰分中的二氧化硅呈自由状态存在,基活度视为1，为炉渣中二氧化硅的基活度的十倍至二十倍，并且焦炭灰分中二氧化硅与碳有均匀而紧密的接触,易发生还原反应。

法国索尔梅钢铁公司炼铁厂利用安装在风口的探测器进行炉缸取样,所得结果证实焦炭灰分中二氧化硅在硅迁移反应中的支配作用。

大量的实验表明，铁水中硅与焦炭灰分中二氧化硅还原率之间有直接关系,焦炭灰分中二氧化硅越高,则二氧化硅气化率越大、铁水中硅越多,即焦炭灰分中二氧化硅的质量分数对高炉铁水中硅起决定作用。

降低高炉冶炼生铁含硅量的研究降硅是一项重大节能增产的措施应生铁含硅的降低和稳定，是高炉冶炼条件和技术水平的标志性指标，也是提高产量.减少料消耗，降低生铁成本的重要因素。

标签：生铁含硅量；炉温物理热；炉渣碱度；煤气流分布1 前言1#高炉是在原600m3高炉基础上扩容为900m3，1#高炉采用了比较先进的冷却壁镶砖的薄壁炉衬，炉顶安装了十字测温和雷达探尺等先进设备.于2016年3月6日投产。

开炉后由于原燃料等条件的限制，由于对薄壁炉衬炉型的经验不足等原因，炉况顺行度较差。

为了改善炉渣的流动性，炉渣二元碱度控制在1.10左右，为了保证生铁质量，生铁含硅量控制在0.45%，行业较高水平。

2017年1月份以后经过稳定煤比、高顶压、优化炉渣性能等指施，使生铁含硅量稳步下降，到2017年4月后稳定在0.3%以下，[s]控制在0.025%左右，到5月份以后含硅量进一步降低，高炉的主要技术经济指标也大幅提高。

2 降硅的理论依据和操作思路降硅是一重大节能增产的措施。

生铁含硅的降低和稳定，是高炉冶炼条件和技术水平的标志性指标，也是提高产量，减少燃料消耗，降低生铁成本的重要因素。

但降硅不能盲目降低，要有理论依据及生产实践。

降硅是一个逐步的过程，也是操作观念转变的过程.炼铁厂对高妒臊作者进行了为期一星期关于降硅万面专门培训，制定了各种应对措施和注意事项，同时适时对各项燥作参数进行调整，使高炉操作者从思想上对炉温概念有了重新的认识，了解了降硅的好处及一些低硅冶炼操作的理念.3 降硅措施3.1 原料管理1#高炉原料组成以高碱度烧结矿+低碱度烧结矿+酸性球团矿或配加部分高品位块矿。

炼铁厂从2017年1月份起狠抓原料质量，特别是在稳定烧结矿碱度，提高烧结矿强度，严格控制入炉料的筛分，降低返矿率方而做了大量工作。

3.2 合理煤气流分布冶炼低硅生铁时，最重要的是改善高炉冶炼条件，优化高炉操作管·保证煤气流分布合理且稳定，提高煤气热能和化学能的利用，以保证[Si]的稳定，降低炉凉的风险，保证高炉处于正常顺行的稳定状态，是降硅的重要手段。

宣钢8号高炉低硅冶炼操作实践郭金海顾爱军（宣钢炼铁厂）摘要：近年来，宣钢8号高炉（1350m3）随着原燃料条件改善，操作制度的不断改进，同时不断提高喷煤比，实现了低硅冶炼。

生铁含硅量的降低促进了高炉燃料比的降低和产量水平的提高。

关键词：低硅冶炼操作措施1 前言低硅冶炼是一项降焦增效的节能技术，它要紧是通过调整高炉操作制度降低铁水中的硅含量，以达到减少焦炭等原燃料消耗的目的。

[Si]降低后，不但使燃料比降低，使产量相应提高，且由于[Si]降低后，炉缸热储备相应减少，实际煤气体积减小，煤气上升浮力降低，再结合上下部调剂，改善煤气分布，中心开放活跃，为加风制造条件，承诺提高冶强，从而增加产量。

按照理论运算，铁水中硅含量每降低0.1%，生产1吨铁水减少焦炭消耗约4kg、铁产量增加近3%。

同时，还能够减少下一道炼钢工序中氧气等能源的消耗。

宣钢8号高炉（1350m3）自1998年5月大修以来，生铁含硅量从投产初期的1.22%逐年下降，近年日常操纵[Si]稳固在0.30%～0.40%之间。

由于低硅冶炼操作，促进了8号高炉综合燃比的降低和利用系数的提高，成效十分显著。

表18号高炉要紧操作参数时刻利用系数t/(m3.d)焦比kg/t煤比kg/t［Si］%［S］%渣R2倍入炉品位%一级品率%风温℃1999 1.952 457 74 0.45 0.017 1.09 54.03 94.64 1007 2000 1.990 403 123 0.45 0.017 1.09 54.65 96.77 1011 2001 2.092 390 135 0.40 0.020 1.08 56.07 92.77 1028 2002 2.102 389 145 0.39 0.022 1.11 57.51 92.80 1025 2003 1.919 383 147 0.52 0.023 1.12 57.47 90.76 1018 2004 2.059 382 150 0.38 0.031 1.12 56.65 63.39 1078 2005 2.205 359 151 0.36 0.024 1.15 56.93 92.53 1167 2006 2.100 368 143 0.39 0.026 1.17 55.45 84.92 1158 2007 2.065 404 137 0.43 0.027 1.17 55.29 72.35 1084 2高炉冶炼低硅铁的机理分析依照炼铁理论高炉内SiO2的还原发生在滴落带，对应的要紧部位是炉腹，而在炉缸下部渣和铁接触界面上进行的反应是铁中硅的再氧化。