攀钢高炉钒钛磁铁矿冶炼的技术进步.doc

攀钢高炉钒钛磁铁矿冶炼的技术进步付卫国，谢洪恩(攀枝花钢铁研究院，四川攀枝花617000)摘要：攀钢高炉钒钛矿冶炼投产30数年以来，冶炼技术经历了不断的发展和完善，随着精料水平及装备水平的提高，高炉冶炼不断强化，逐步形成了独特的钒钛矿高炉强化冶炼技术。技术经济指标大幅度提高，在入炉品位仅50％的条件下，高炉运用系数达成了2．5t／(m3·d)以上。关键词：钒钛磁铁矿；高炉冶炼；强化技术中图分类号：TF52文献标记码：A文章编号：0449—749X(2023)10—0021—04攀钢高炉冶炼的是高钛型钒钛磁铁矿，这种矿石含钛高，高炉冶炼时炉渣中TiO2的质量分数达20％～25％，在冶炼过程中会出现炉渣粘稠，渣铁不分，炉缸堆积等现象，与普通矿相比具有较大的冶炼难度。从1970年投产以后，高炉运用系数只有1．0t／(m3·d)左右，焦比高达800kg／t(铁)以上。在通过30数年的生产实践后，使高炉冶炼钒钛矿的技术逐步完善，钒钛矿的冶炼技术也达成了一个较高的水平，高炉冶炼不断强化，并实现了长期的稳定顺行，部分指标已达成并超过了普通矿高炉的冶炼水平，重要技术经济指标大幅度提高。年均运用系数逐渐提高到2．4t／(m3·d)以上，焦比减少到600kg／t(铁)以下[1,2]。1装备水平不断提高攀钢高炉投产以来高炉的装备水平不断提高，70年代至80年代投产第1号、2号、3号高炉重要采用的为钟式炉顶、内燃式热风炉；1989年投产的4号高炉以及2023年投产的5号高炉均采用了外燃式热风炉、无料钟炉顶、铜冷却壁及软水密闭循环等先进技术；热风炉采用了助燃空气、煤气双预热以及快速燃烧等技术，使高炉的风温得到显著提高，1990年以后风温的变化见图1。由图1可见，攀钢高炉的风温是逐渐提高的，1970—1978年的平均风温只有921℃，1979—1990年平均达成950℃左右，从1993年开始风温达成了1000℃，2023年风温达成了1100℃，2023年、2023年的平均风温达成了1150℃以上。随着风温的提高，煤气运用及操作稳定性明显提高，焦比下降，为高炉强化冶炼发明了条件。2钒钛矿喷煤技术的快速发展喷煤量对高炉运用系数及焦比有显著的影响。攀钢1982年开始在1号高炉上进行了单风口氧煤枪喷煤实验，喷煤量逐步达成了60kg／t(铁)，为了进一步探索喷煤对高炉强化冶炼的影响，1990年初在高炉冶炼条件改善后，又进行了氧煤混喷实验，最高的喷煤比达成了88．6kg／t(铁)，喷煤风口达成12个，富氧率0．91％。1995年后喷煤技术在攀钢开始快速发展，高炉喷煤后，可以克制炉缸风口区TiO2的还原，减少了炉渣粘度、改善炉渣流动性，现高炉的喷煤量平均在120～130kg／t(铁)。1990年以后喷煤比变化见图2。由图2可见，喷煤量从1990年至1994年均处在较低水平，从1995年开始喷煤量以较快的速度增长。2023年的喷煤比年均达成了140kg／t(铁)的较好水平，由于使用高风温、大风量，提高富氧率等措施，随着喷煤比的增长，焦比得到了显著减少。3烧结矿质量逐渐改善3．1烧结矿品位提高入炉矿石品位是高炉强化冶炼的一个有力措施，攀钢高炉冶炼钒钛磁铁矿，由于铁精矿品位长期只有52％～54％，致使烧结矿的品位长期偏低，1994年以前烧结矿的品位在46％以下。通过采用阶磨阶选以提高自产钒钛铁精矿的品位，攀钢钒钛铁精矿的品位从过去的51%左右提高到现在的54．5％左右，此外还不断采用提高烧结矿中的普通矿配比等措施。普通矿比例增长及自产铁精矿品位的提高，使烧结矿的品位逐年稳步提高，1990年以来攀钢烧结矿成分TFe的变化见图3。由图3可见，1994年以前攀钢烧结矿品位较低，平均为46．5％，从1995年以后开始逐渐提高烧结矿品位，到2023年以后烧结矿品位平均提高到49%左右。品位的不断提高，对强化高炉冶炼起到了显著的作用。3．2烧结矿碱度攀钢高炉投产以来，攀钢烧结矿的碱度变化是很大的，在投产初期，烧结矿的碱度重要为1．5，以后为了保证烧结矿强度，碱度降至1．2；1980年在配加普通矿冶炼以后，烧结矿碱度提高到了l．7左右，并维持了2023，至2023年开始逐渐提高，攀钢烧结矿的碱度变化见图4。由图4可见，1999年以前，由于高炉冶炼的炉料结构变化不大，烧结矿的碱度均在1．7左右，以后随着炉料结构的变化，烧结矿品位的增长以及高炉使用球团矿配比的增长，烧结矿的碱度在逐渐提高，特别是2023年高炉开始大量使用球团矿以后碱度提高较明显，最高达成了2．4。烧结矿碱度提高后，显著改善烧结矿的强度和冶金性能，为高炉强化冶炼打下了坚实的基础。3．3烧结矿粒度烧结矿的人炉粉末对高炉冶炼有很大的影响，特别对高炉的透气性影响比较显著。投产以来由于钒钛烧结矿强度差，粉末多，特别是在1987年以前入