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水钢1350m3高炉低硅冶炼实践水钢1350m3高炉低硅冶炼实践王登峰肖扬武周成林摘要：水钢1350m3高炉通过大风量、大矿批、大矿焦角差、高风温等一系列技术措施，实现高炉长期低硅冶炼，达到高产、低耗的目标，取得了较好的经济效率。
关键词：高炉低硅冶炼一、前言水钢1350m3高炉于2004年9月15日建成投产，该高炉采用了并罐无料钟炉顶、软水密闭循环冷却系统，铜冷却壁、陶瓷杯炭砖综合炉底、冷水转鼓渣处理工艺、比肖夫环缝煤气处理及TRT发电、双出铁场，液压开口机及泥炮等先进工艺及技术，开炉达产以来技术指标逐步改善，特别是进入2012年后，在矿石品位降低、高炉渣比上升条件下，高炉通过加强原、燃料管理、采取大风量、大矿批、大矿焦角差、高风温、富氧喷煤、降低铁水物理热等一系列技术措施，高炉铁水硅水平逐步降低，铁水硅降低至0.300%水平。
高炉技术经济指标得到改善。
二、采取的技术措施1、提高原燃料质量。
为进行低硅冶炼，提供物质保证。
（1）、稳定焦炭强度。
焦炭是高炉料柱的骨架，焦炭质量的好坏决定高炉的透气性及透液性，对高炉的顺行起着决定性的作用，尤其是高炉低硅冶炼的情况下，焦炭的性能对高炉的影响更加突出。
在进行低硅冶炼期间，我们高度重视焦炭质量，特别是强度的稳定工作。
2012年1月至2014月12月，三年来高炉焦炭质量相对稳定（见表2），灰份≤13.5%，M40≥83%，M10≤7%,改善了高炉透气性，保证了1350m3高炉炉况的长期稳定顺行，对1350m3高炉进行低硅冶炼提供了强有力的保证，为开展低硅冶炼工作起到了很大的作用。
表2 2011年-2014年高炉所用焦炭成分及指标（2）、提高烧结矿强度，提高熟料率，降低入炉粉率。
在2012年至2014年正常生产组织中，通过保证混匀料的堆料层数大于300层，对混匀料端头料单独堆放，控制入比例，保证混匀料取料机工作稳定，防止频繁换堆；优化成品烧结矿喷洒CaCl2工艺及烧结生产工艺；进行厚料层烧结；保证烧结矿转鼓强度，降低烧结成分波动。
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](https://img.taocdn.com/s1/m/95bffd04312b3169a451a4c0.png)
[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。
邯钢三炼钢低硅铁水冶炼探讨与实践王博利 郝强 唐志军（河北钢铁集团邯钢公司三炼钢厂，河北 邯郸 056015，中国）摘要：针对低硅铁水炼钢渣量小、成渣困难，容易产生粘枪、粘烟道等问题，用高炉返矿做熔剂，调整造渣制度，调整过程枪位控制，不仅可有效改善低硅铁水炼钢操作，还可降低成本。
关键词：低硅铁水 返矿 造渣制度 枪位控制 钢铁料消耗1.高炉低硅铁水冶炼的意义由于近几年钢铁市场持续低迷，钢材价格持续走低，各钢厂纷纷探索降低成本的有效途径，炼铁作为钢铁产业链条中的成本大户，而降低燃料比是降低成本的必然选择。
高炉铁水硅的质量分数降低0.1%,可以提高产量1.0%～1.5%，焦比降低4～5 kg/t。
高炉降低铁水硅的质量分数可为企业带来巨大的经济效益。
2.低硅铁水炼钢易产生的问题低硅铁水炼钢，化学热减少，成渣困难，容易带来粘枪、粘烟道等事故。
粘钢后枪体变粗,在烟罩水套处容易造成氧枪升降故障,甚至出现氧枪提不出去,同时烟道粘钢,影响转炉除尘效果,严重影响转炉吹炼,生产不能正常进行。
2.1氧枪粘钢原因分析氧枪粘钢的主要原因是由于吹炼过程中炉渣没有化好化透,流动性差,金属喷溅严重,或者枪位过低等造成的。
另外,喷头结构、氧压的高低，也有一定的影响。
2.1.1原料条件不稳定2.1.1.1铁水含硅量低。
铁水硅低,在很短的时间里就被氧化掉,碳、氧剧烈反应期提前,而操作人员没有能及时变化枪位,使渣中(FeO)含量没有及时得到提高,导致熔渣返干而粘枪。
2.1.1.2铁水含硅量高。
铁水硅高,硅的氧化时间相对较长,使碳、氧剧烈反应期推后,同时生产的SiO2形成大量的渣,操作人员没有推迟抬高枪位的时间,渣中FeO含量很高,导致在碳、氧剧烈反应,造成熔渣泡沫化喷溅。
这时熔池温度迅速升高,而喷溅过后的后期渣中FeO含量降低,导致熔渣返干而粘枪(易在枪头粘钢)。
熔渣返干后,钢水温度的传递受到阻碍,使分散在熔渣中的钢珠温度下降而粘在氧枪上。
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。
746-低硅高炉锰铁冶炼实践预览说明:预览图片所展示的格式为文档的源格式展示,下载源文件没有水印,内容可编辑和复制1999年第6期总第149期ΦΕΡΡΟ?ΑΛΛΟΨΣ铁合金1999Νο.6Τοτ.149低硅高炉锰铁冶炼实践候兴熊冬保蒋海冰新余钢铁有限责任公司新余摘要分析了锰铁高炉内硅还原机理!冶炼低硅高炉锰铁的基本条件!途径和工艺措施指出了高炉冶炼低硅锰铁的技术经济优势?关键词硅低含量高炉锰铁ΠΡΑΧΤΙΧΕΦΟΡΣΜΕΛΤΙΝΓΒΛΑΣΤΦΥΡΝΑΧΕΦΕΡΡΟΜΑ?ΝΓΑΝΕΣΕ?ΙΤΗΛΟ?ΣΙΛΙΧΟΝΧΟΝΤΕΝΤ∏÷ ÷ ?÷ ∏ ≥≤ ÷ ∏Αβστραχτ ∏ ? ∏ ∏ ∏ ? ∏ √ ? ∏Κεψωορδσ≥ ∏高炉冶炼低硅锰铁是高炉锰铁生产的一项重要技术进步?我公司较早开发和应用了低硅高炉锰铁冶炼技术本文就这一技术从理论和实践两方面作一阐述?1还原机理据近年有关研究高炉内硅的还原是按照≥ ψ≥ ψ≥ 的顺序逐级进行的?高炉中硅还原进入生铁的过程主要是在滴落带进行并以≥ 气体为中介还原转入铁水中其还原机理可综合为如下反应≥ ≤ ≥ ≤≥ ≈≤ ≈≥ ≤≈≥ ≈ ≥≈≥ ? ≈? ≥风口前焦炭燃烧后释放出的灰分中的≥ 虽进入炉渣但基本上呈自由状态活度大与焦炭接触良好所以反应容易进行使≥ 极易转变为气态≥ ?气态≥ 在滴落带挥发上升过程中与下降的铁水接触被铁水中的≈≤ 还原而进入生铁?因此在风口高温区和滴落带反应式 ! 的热力学条件和动力学条件都是有利的即在风口平面上是增硅的过程?风口平面以下则由于反应式! 的进行而使已还原进入生铁的≈≥ 发生再氧化而呈现降硅过程?这一系列还原过程已为国内外高炉解剖及生产实践所证实?由于锰铁高炉炉渣中含量比 ? 含量高得多显然的再氧化脱≥ 作用要比 ? 大这一点是与生铁高炉显著不同的?2冶炼的基本条件211原燃料条件稳定精料是高炉冶炼的物质基础锰铁含硅量的高低与精料水平密切相关?这是因为锰铁高炉一般容积较小平均容积[ 最大容积[ 热贮备少低硅操作时炉缸热量更为紧张对外界条件变化极其敏感炉缸工作易波动而造成失常?若使用成分波动大的原燃料高炉操作炉冷风险大?为了防止炉冷操作者往往被迫采用低风温轻负荷留有较大余地以备不测但锰铁含硅量难以降低?212操作管理水平高冶炼低硅高炉锰铁使炉缸热贮备长期处于炉况所允许的热临界状态下经受不起炉况的剧烈波动?一旦顺行遭到破坏需要炉缸在短期内付出巨额热量支出势必带来诸如炉冷!炉缸冻结!连续性质量事故等严重后果?而且处于重焦炭负荷低硅操作下的高炉一旦顺行遭到破坏由于其惯性较大需要热补偿多要恢复到正常顺行的稳定状态必须要付出比轻焦炭负荷较高含硅量操作更大的代价?显然操作管理水平低失误多也难以冶炼低硅锰铁?213设备管理良好/工欲善其事必先利其器0?欲冶炼低硅高炉锰铁设备管理良好是又一重要先决条件?试想若设备故障频繁无计划休风次数多时间长则连正常生产都保不住更勿论冶炼低硅锰铁?3冶炼低硅高炉锰铁的途径根据国内外冶炼低硅生铁的先进经验高炉降硅主要有两种途径1 低燃料比操作即提高理论燃烧温度和煤气利用率减少炉体散热损失从而增加焦炭负荷热流比增加降低滴落带高度减少反应时间进而减少气态≥ 向铁水转移?312高燃料比操作即降低焦炭负荷提高煤气利用率以减少炉体散热损失从而降低理论燃烧温度降低滴落带温度减少气态≥ 的发生量进而减少≥ 向铁水中转移?根据我国国情显然我们应采取低燃料比操作的降硅方针?我公司从年开始生产高炉锰铁? 年代末为了节能降耗满足用户要求开始尝试降低锰铁含硅量冶炼低硅高炉锰铁?近年来我公司冶炼低硅高炉锰铁既有成功的经验也有失败的教训?各历史时期利用系数!入炉焦比!锰金属回收率!产品合格率!锰铁含锰量等主要技术经济指标见表 ?4冶炼低硅锰铁工艺措施总结我公司低硅高炉锰铁生产实践在满足上述三项基本条件的前提下还应辅之以相应工艺措施?411采用高碱度高烧结锰矿提高熟料比采用较高比例的高碱度高烧结锰矿有利于提高焦炭负荷降低焦比使热流比增加成渣带变薄降低了软熔带位置缩#01#铁合金1999年表新钢各历史时期高炉锰铁含硅量及相关指标短了滴落带区间?据我公司统计数据若烧结锰矿每提高 1 锰铁含≈≥ 则下降 1 ? 1 ?若烧结锰矿每增加 1 则锰铁含≈≥ 相应下降 1 ? 1 ?若熟料比每提高锰铁含≈≥ 则减少 1 ? 1 ?412减少入炉ΣιΟ2量焦炭灰分和熔剂中的≥ 大多以自由态存在活度高?焦炭灰分中的自由≥ 是气态≥ 的主要来源?使用高品位低≥ 锰矿和低灰分焦炭减少原燃料带入的自由≥ 降低其活度有利于降低焦比?413选择合理造渣制度根据高炉内锰还原特点适当提高炉渣碱度和渣中含量选择高碱度高难熔渣系可使更多的≤ ! 与自由≥ 结合而降低≥ 的活度抑制≥ 还原并改善炉渣流动性?我公司锰铁高炉造渣制度一般是 1 ? 1 ! 1 ?1 ! [ ?实践证明用三元碱度控制锰铁含硅量的效果更佳?据我公司统计数据炉渣每提高 1 锰铁≈≥ 含量下降 1 ? 1 ?炉渣每提高 1 锰铁≈≥ 含量下降 1 ? 1 ?414冶炼高牌号锰铁据日本住友金属公司和歌山钢铁厂经验提高生铁≈ 含量可使铁水中≥ 的活度升高从而减少≥ 向铁水中的转移量?若生铁中≈ 含量每上升1 则生铁≈≥ 含量相应下降 1 ?如果锰铁高炉渣中含量较高则能提高炉渣氧位在炉缸中发生≥ ≥ ≈ 反应从而导致锰铁≈≥ 含量下降≈ 含量上升?据我公司统计数据锰铁≈ 含量每上升锰铁≈≥ 含量则下降 1 ?415适当富氧富氧能改善高炉内热量分布缓和锰铁高炉特有的/上热下凉0矛盾促进高炉强化冶炼进程降低入炉焦比提高利用系数从而降低锰铁含硅量?据我公司统计数据富氧率每上升可增加产量 1 ? 1 焦比下降 1 ? 1 锰回收率提高 ? ?416提高入炉风温提高风温可增加热流比降低软熔带高度和吨铁热耗减少≥ 和气态≥ 与铁滴及焦炭的接触时间和空间可抑制≈≥ 生成量?杭钢冶炼低硅生铁的经验是风温每#11#第6期侯兴等低硅高炉锰铁冶炼实践提高ε 生铁≈≥ 含量可降低 1 ? 1 ?在采用高碱度渣操作时提高风温的降硅效果更佳?据此推断锰铁高炉采用高风温的降硅效果好于生铁高炉?417提高炉内ΠΧΟ由反应≥ ≈≤ ≈≥ ≤ 知若提高炉内°≤ 可抑制≈≥ 的还原?°≤ 与炉内总压和煤气中≤ 浓度有关?因锰铁高炉煤气中≤ 浓度高是冶炼低硅锰铁的一个有利因素?因此保持全风操作减少临时性减风降压有利于降低锰铁含硅量?418提高煤气利用率减少炉体散热损失高炉合理的煤气分布通常应符合三条原则有利于高炉稳定顺行有利于改善煤气利用率以获得低燃料比有利于维护合理炉型延长高炉寿命?国内外先进高炉无一例外均采用/中心发展型0煤气分布?首钢采用/分装大批重重边缘高风速高喷吹重负荷实现中心开放型煤气流0?马钢的经验是/吹透中心加重边缘0 都获得了生铁含硅量降低增产节焦的好效果?实践证明和生铁高炉类似锰铁高炉合理煤气曲线应是/中心开放型0?这种煤气分布使炉缸生成的煤气优先集中于炉缸中心炉缸工作均匀活跃料柱疏松炉内压差降低形成位置较低的倒?型软熔带对外部条件变化的适应能力强有利于稳定炉况?同时使边缘气流减弱炉墙热负荷及温度下降炉体散热损失减少有利于改善煤气利用率和延长高炉寿命易于获得低硅锰铁?获得/中心开放型0煤气分布曲线的一个重要措施是采用类似法国≥?° 锰铁公司的/上大下小较高炉喉0高炉内型以便充分利用煤气热量预热炉料降低煤气流速适当延长冶炼周期增强中心气流加重边缘提高煤气利用率?据日本新日铁数据炉内煤气流速每加快焦比将增加约铁?阳泉铁合金厂经验是高炉能否获得/中心开放型0煤气曲线入炉焦比相差锰铁因而视之为/生命线0?419推行标准化操作提高炉温控制技术高炉冶炼低硅锰铁的最大威胁是炉冷风险?由于炉缸热贮备处于炉况允许的最经济水平精心操作稳定炉温减少漏水!崩料!低料线等恶性炉况提高炉温控制技术水平显得尤为重要?炉温稳定的重要标志是获得最小的锰铁含硅标准偏差值?即含硅标准偏差值愈小则炉温愈稳定允许的平均含硅量下限愈低?冶炼低硅高炉锰铁的经济优势511节焦硅是高炉内难还原元素之一?由≥ 中直接还原≥ 所需热量相当于从? 中直接还原 ? 的倍是从中直接还原的倍?据我公司统计数据锰铁含硅量每增加 1 相应的入炉焦比增加 ? ?512节矿锰矿是比铁矿经济价值更高!更为稀缺的宝贵矿产资源?冶炼低硅高炉锰铁有利于减少锰的高温挥发损失?同时由于焦比降低渣量减少炉渣锰损失也相应下降?这些都有利于降低锰矿消耗?据我公司统计数据锰铁含硅量每增加 1 锰金属回收率则下降 1 ? 1 ?513增产冶炼低硅高炉锰铁时由于焦比降低锰金属回收率提高因而锰铁产量可相应增加?据我公司统计数据锰铁含硅量每增加 1 相应的高炉利用系数则降低 1 ? 1 # ?514优质冶炼低硅高炉锰铁时由于锰铁含硅平#21#铁合金1999年均水平下降高硅废品将减少有利于提高锰铁合格率?据我公司统计数据锰铁含硅量每上升 1 相应的锰铁合格率将下降 1 ? 1 ?515加价原冶金部和国家物价局文件规定高炉锰铁按组硅≥ [ 1 交货者可加价 ?至年冶炼低硅高炉锰铁以来其加价曾使我公司年增利 ? 万元?6结束语虽然我公司较早开发和应用低硅高炉锰铁冶炼技术但因工艺不完善!设备不配套以及管理和操作技术不高等原因而出现反复?尽管低硅冶炼取得了一些进展但成绩远非尽如人意?采用低硅锰铁冶炼技术有利于改善技术经济指标促进工艺完善和设备配套提高企业综合素质!管理水平和经济效益是生产高炉锰铁亏损企业走出困境求得生存和发展的技术手段也是盈利企业增加技术贮备促进发展后劲的有用工具?为此各企业宜根据现有条件合理确定锰铁含硅下限努力降低含硅标准偏差促进低硅锰铁冶炼技术的推广和应用?收稿日期 2 2#31#第6期侯兴等低硅高炉锰铁冶炼实践。
1999年第6期总第149期ΦΕΡΡΟ−ΑΛΛΟΨΣ铁合金1999Νο.6Τοτ.149低硅高炉锰铁冶炼实践候兴熊冬保蒋海冰新余钢铁有限责任公司新余摘要分析了锰铁高炉内硅还原机理!冶炼低硅高炉锰铁的基本条件!途径和工艺措施 指出了高炉冶炼低硅锰铁的技术经济优势∀关键词硅低含量高炉锰铁ΠΡΑΧΤΙΧΕΦΟΡΣΜΕΛΤΙΝΓΒΛΑΣΤΦΥΡΝΑΧΕΦΕΡΡΟΜΑ−ΝΓΑΝΕΣΕΩΙΤΗΛΟΩΣΙΛΙΧΟΝΧΟΝΤΕΝΤ∏÷ ÷ ⁄÷ ∏ ≥≤ ÷ ∏Αβστραχτ ∏ ƒ ∏ ∏ ∏ ƒ ∏ √ ƒ ∏Κεψωορδσ≥ ∏高炉冶炼低硅锰铁是高炉锰铁生产的一项重要技术进步∀我公司较早开发和应用了低硅高炉锰铁冶炼技术 本文就这一技术 从理论和实践两方面作一阐述∀1还原机理据近年有关研究 高炉内硅的还原是按照≥ ψ≥ ψ≥ 的顺序逐级进行的∀高炉中硅还原进入生铁的过程主要是在滴落带进行 并以≥ 气体为中介还原转入铁水中 其还原机理可综合为如下反应≥ ≤ ≥ ≤≥ ≈≤ ≈≥ ≤≈≥ ≈ ≥≈≥ ƒ ≈ƒ ≥风口前焦炭燃烧后释放出的灰分中的≥ 虽进入炉渣 但基本上呈自由状态 活度大 与焦炭接触良好 所以反应 容易进行 使 ≥ 极易转变为气态≥ ∀气态≥ 在滴落带挥发上升过程中与下降的铁水接触 被铁水中的≈≤ 还原而进入生铁∀因此 在风口高温区和滴落带 反应式 ! 的热力学条件和动力学条件都是有利的 即在风口平面上是增硅的过程∀风口平面以下则由于反应式 ! 的进行而使已还原进入生铁的≈≥ 发生再氧化而呈现降硅过程∀这一系列还原过程已为国内外高炉解剖及生产实践所证实∀由于锰铁高炉炉渣中 含量比 ƒ 含量高得多 显然 的再氧化脱≥ 作用要比 ƒ 大 这一点是与生铁高炉显著不同的∀2冶炼的基本条件211原燃料条件稳定精料是高炉冶炼的物质基础 锰铁含硅量的高低与精料水平密切相关∀这是因为锰铁高炉一般容积较小 平均容积[ 最大容积[ 热贮备少 低硅操作时炉缸热量更为紧张 对外界条件变化极其敏感 炉缸工作易波动而造成失常∀若使用成分波动大的原燃料 高炉操作炉冷风险大∀为了防止炉冷 操作者往往被迫采用低风温轻负荷 留有较大余地以备不测 但锰铁含硅量难以降低∀212操作管理水平高冶炼低硅高炉锰铁使炉缸热贮备长期处于炉况所允许的热临界状态下 经受不起炉况的剧烈波动∀一旦顺行遭到破坏 需要炉缸在短期内付出巨额热量支出 势必带来诸如炉冷!炉缸冻结!连续性质量事故等严重后果∀而且 处于重焦炭负荷低硅操作下的高炉 一旦顺行遭到破坏 由于其惯性较大 需要热补偿多 要恢复到正常顺行的稳定状态 必须要付出比轻焦炭负荷较高含硅量操作更大的代价∀显然 操作管理水平低 失误多 也难以冶炼低硅锰铁∀213设备管理良好/工欲善其事 必先利其器0∀欲冶炼低硅高炉锰铁 设备管理良好是又一重要先决条件∀试想若设备故障频繁 无计划休风次数多 时间长 则连正常生产都保不住 更勿论冶炼低硅锰铁∀3冶炼低硅高炉锰铁的途径根据国内外冶炼低硅生铁的先进经验 高炉降硅主要有两种途径1 低燃料比操作即提高理论燃烧温度和煤气利用率 减少炉体散热损失 从而增加焦炭负荷 热流比增加 降低滴落带高度 减少反应时间 进而减少气态≥ 向铁水转移∀312高燃料比操作即降低焦炭负荷 提高煤气利用率 以减少炉体散热损失从而降低理论燃烧温度 降低滴落带温度 减少气态≥ 的发生量 进而减少≥ 向铁水中转移∀根据我国国情 显然我们应采取低燃料比操作的降硅方针∀我公司从 年开始生产高炉锰铁∀ 年代末 为了节能降耗 满足用户要求 开始尝试降低锰铁含硅量 冶炼低硅高炉锰铁∀近 年来 我公司冶炼低硅高炉锰铁既有成功的经验 也有失败的教训∀各历史时期利用系数!入炉焦比!锰金属回收率!产品合格率!锰铁含锰量等主要技术经济指标见表 ∀4冶炼低硅锰铁工艺措施总结我公司低硅高炉锰铁生产实践 在满足上述三项基本条件的前提下 还应辅之以相应工艺措施∀411采用高碱度高 烧结锰矿 提高熟料比采用较高比例的高碱度高 烧结锰矿有利于提高焦炭负荷 降低焦比 使热流比增加 成渣带变薄 降低了软熔带位置 缩#01#铁合金1999年表 新钢各历史时期高炉锰铁含硅量及相关指标短了滴落带区间∀据我公司统计数据 若烧结锰矿 每提高 1 锰铁含≈≥ 则下降 1 ∗ 1 ∀若烧结锰矿 每增加 1 则锰铁含≈≥ 相应下降 1 ∗ 1 ∀若熟料比每提高 锰铁含≈≥ 则减少 1 ∗ 1 ∀412减少入炉ΣιΟ2量焦炭灰分和熔剂中的≥ 大多以自由态存在 活度高∀焦炭灰分中的自由≥ 是气态≥ 的主要来源∀使用高品位低≥ 锰矿和低灰分焦炭 减少原燃料带入的自由≥ 降低其活度 有利于降低焦比∀413选择合理造渣制度根据高炉内锰还原特点 适当提高炉渣碱度和渣中 含量 选择高碱度高 难熔渣系 可使更多的≤ ! 与自由≥ 结合而降低≥ 的活度 抑制≥ 还原并改善炉渣流动性∀我公司锰铁高炉造渣制度一般是 1 ? 1 ! 1 ?1 ! [ ∀实践证明 用三元碱度控制锰铁含硅量的效果更佳∀据我公司统计数据 炉渣 每提高 1 锰铁≈≥ 含量下降 1 ∗ 1 ∀炉渣 每提高 1 锰铁≈≥ 含量下降 1 ∗ 1 ∀414冶炼高牌号锰铁据日本住友金属公司和歌山钢铁厂经验 提高生铁≈ 含量 可使铁水中≥ 的活度升高 从而减少≥ 向铁水中的转移量∀若生铁中≈ 含量每上升 1 则生铁≈≥ 含量相应下降 1 ∀如果锰铁高炉渣中 含量较高 则能提高炉渣氧位 在炉缸中发生≥ ≥ ≈ 反应 从而导致锰铁≈≥ 含量下降 ≈ 含量上升∀据我公司统计数据 锰铁≈ 含量每上升 锰铁≈≥ 含量则下降 1 ∀415适当富氧富氧能改善高炉内热量分布 缓和锰铁高炉特有的/上热下凉0矛盾 促进高炉强化冶炼进程 降低入炉焦比 提高利用系数 从而降低锰铁含硅量∀据我公司统计数据 富氧率每上升 可增加产量 1 ∗ 1 焦比下降 1 ∗ 1 锰回收率提高 ∗ ∀416提高入炉风温提高风温可增加热流比 降低软熔带高度和吨铁热耗 减少 ≥ 和气态≥ 与铁滴及焦炭的接触时间和空间 可抑制≈≥ 生成量∀杭钢冶炼低硅生铁的经验是 风温每#11#第6期侯兴等低硅高炉锰铁冶炼实践提高 ε 生铁≈≥ 含量可降低 1 ∗ 1 ∀在采用高碱度渣操作时 提高风温的降硅效果更佳∀据此推断 锰铁高炉采用高风温的降硅效果好于生铁高炉∀417提高炉内ΠΧΟ由反应≥ ≈≤ ≈≥ ≤ 知 若提高炉内°≤ 可抑制≈≥ 的还原∀°≤ 与炉内总压和煤气中≤ 浓度有关∀因锰铁高炉煤气中≤ 浓度高 是冶炼低硅锰铁的一个有利因素∀因此 保持全风操作 减少临时性减风降压 有利于降低锰铁含硅量∀418提高煤气利用率 减少炉体散热损失高炉合理的煤气分布通常应符合三条原则 有利于高炉稳定顺行 有利于改善煤气利用率 以获得低燃料比 有利于维护合理炉型 延长高炉寿命∀国内外先进高炉无一例外均采用/中心发展型0煤气分布∀首钢采用/分装大批重 重边缘 高风速 高喷吹重负荷 实现中心开放型煤气流0∀马钢的经验是/吹透中心 加重边缘0 都获得了生铁含硅量降低 增产节焦的好效果∀实践证明 和生铁高炉类似 锰铁高炉合理煤气曲线应是/中心开放型0∀这种煤气分布使炉缸生成的煤气优先集中于炉缸中心 炉缸工作均匀活跃 料柱疏松 炉内压差降低 形成位置较低的倒∂型软熔带 对外部条件变化的适应能力强 有利于稳定炉况∀同时使边缘气流减弱 炉墙热负荷及温度下降 炉体散热损失减少 有利于改善煤气利用率和延长高炉寿命 易于获得低硅锰铁∀获得/中心开放型0煤气分布曲线的一个重要措施是采用类似法国≥ƒ° 锰铁公司的/上大下小 较高炉喉0高炉内型 以便充分利用煤气热量预热炉料 降低煤气流速 适当延长冶炼周期 增强中心气流 加重边缘 提高煤气利用率∀据日本新日铁数据 炉内煤气流速每加快 焦比将增加约 铁∀阳泉铁合金厂经验是高炉能否获得/中心开放型0煤气曲线 入炉焦比相差 锰铁 因而视之为/生命线0∀419推行标准化操作 提高炉温控制技术高炉冶炼低硅锰铁的最大威胁是炉冷风险∀由于炉缸热贮备处于炉况允许的最经济水平 精心操作稳定炉温 减少漏水!崩料!低料线等恶性炉况 提高炉温控制技术水平显得尤为重要∀炉温稳定的重要标志是获得最小的锰铁含硅标准偏差值∀即含硅标准偏差值愈小 则炉温愈稳定 允许的平均含硅量下限愈低∀冶炼低硅高炉锰铁的经济优势511节焦硅是高炉内难还原元素之一∀由≥ 中直接还原 ≥ 所需热量相当于从ƒ 中直接还原 ƒ 的 倍 是从 中直接还原 的 倍∀据我公司统计数据 锰铁含硅量每增加 1 相应的入炉焦比增加 ∗ ∀512节矿锰矿是比铁矿经济价值更高!更为稀缺的宝贵矿产资源∀冶炼低硅高炉锰铁有利于减少锰的高温挥发损失∀同时 由于焦比降低 渣量减少 炉渣锰损失也相应下降∀这些都有利于降低锰矿消耗∀据我公司统计数据 锰铁含硅量每增加 1 锰金属回收率则下降 1 ∗ 1 ∀513增产冶炼低硅高炉锰铁时 由于焦比降低 锰金属回收率提高 因而锰铁产量可相应增加∀据我公司统计数据 锰铁含硅量每增加 1 相应的高炉利用系数则降低 1 ∗ 1 # ∀514优质冶炼低硅高炉锰铁时 由于锰铁含硅平#21#铁合金1999年均水平下降 高硅废品将减少 有利于提高锰铁合格率∀据我公司统计数据 锰铁含硅量每上升 1 相应的锰铁合格率将下降 1 ∗ 1 ∀515加价原冶金部和国家物价局文件规定 高炉锰铁按 组硅 ≥ [ 1 交货者可加价 ∀至 年冶炼低硅高炉锰铁以来 其加价曾使我公司年增利 ∗ 万元∀6结束语虽然我公司较早开发和应用低硅高炉锰铁冶炼技术 但因工艺不完善!设备不配套以及管理和操作技术不高等原因而出现反复∀尽管低硅冶炼取得了一些进展 但成绩远非尽如人意∀采用低硅锰铁冶炼技术有利于改善技术经济指标 促进工艺完善和设备配套 提高企业综合素质!管理水平和经济效益 是生产高炉锰铁亏损企业走出困境 求得生存和发展的技术手段 也是盈利企业增加技术贮备 促进发展后劲的有用工具∀为此 各企业宜根据现有条件合理确定锰铁含硅下限 努力降低含硅标准偏差 促进低硅锰铁冶炼技术的推广和应用∀收稿日期 2 2#31#第6期侯兴等低硅高炉锰铁冶炼实践。
