【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 程中能去除 85%左右 的硫，但是隨著燒結(jié)礦堿度的提高燒結(jié)生產(chǎn)去除硫的比例會(huì)下降。球團(tuán)生產(chǎn)過程中，能去除一 小 部分硫。在燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)過程中不能去除磷。 由于高爐脫硫反應(yīng)是吸熱反應(yīng)，故一方面提高爐缸熱量能降低生鐵含硫，另 10 一方面能改善爐渣流動(dòng)性，改善高爐脫硫反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件。在一定范圍內(nèi)提高爐渣二元堿度，增加渣中（ MgO）含量 ，能改善爐渣脫硫條件，都能降低生鐵含硫。另外在高爐硫分配系數(shù)一定的情況下，減少進(jìn)入高爐的硫含量也能使生鐵硫含量降低。 在高爐條件下，存在著磷還原的有利條件，進(jìn) 入高爐的磷幾乎全部被還原進(jìn)入生鐵。 11 4 確定宣鋼 2高爐有害元素含量的控制范圍 根據(jù)宣鋼高爐的各種有害元素的含量情況，爐況反應(yīng)，結(jié)合國(guó)內(nèi)外高爐的情況，確定宣鋼高爐各種有害元素含量的控制范圍。 鋅控制范圍 寶鋼、鞍鋼等先進(jìn)企業(yè)對(duì)有害元素控制十分嚴(yán)格，要求高爐鋅含量低于(Fe)。據(jù)國(guó)內(nèi)外數(shù)據(jù)，高爐鋅積累量大于 kg/t 時(shí)，鋅嚴(yán)重影響高爐正常生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)外部分高爐鋅負(fù)荷以及鋅對(duì)高爐的危害時(shí)爐況反應(yīng)見下表 1： 表 企業(yè)名稱 鋅負(fù)荷， kg/t Fe 爐況 邯鋼 5號(hào)高爐 生產(chǎn)不正常 石鋼 3號(hào)高爐 ～ 生產(chǎn)不正常 寶鋼 嚴(yán)格控制 廣鋼 ～ 冶煉強(qiáng)度低，焦比高，操作困難，高爐頻繁結(jié)瘤，爐底、爐襯被侵蝕。 武鋼 4號(hào)高爐 爐殼開裂、爐身塌磚 庫(kù)茲涅茨克廠 2號(hào)高爐 、 爐殼開裂 根據(jù)大量的文獻(xiàn)資料、宣鋼高爐有害元素的調(diào)查以及高爐實(shí)際情況表明，高爐鋅負(fù)荷應(yīng)低于 400g/t(Fe)，要求入爐料鋅在 %以下；供燒結(jié)及球團(tuán)的原料鋅在 %以下，混雜料鋅在 %以下 ，瓦斯灰鋅在 1%以下。 堿金屬控制范圍 堿金屬在高爐內(nèi)的行為，進(jìn)行了深人的研究分析，主要是當(dāng)入爐堿金屬達(dá)到 12 一定數(shù)量后，就會(huì)在高爐內(nèi)對(duì)焦炭、燒結(jié)礦、球團(tuán)礦起明顯的破壞作用，從而影響高爐生產(chǎn)。通過研究，堿金屬不應(yīng)超過 4kg/tFe，要求入爐料 K2O在 %以下；Na2O 在 %以下； K2O+Na2O 在 %以下；供燒結(jié)及球團(tuán)的原料 K2O 在 %以下； Na2O 在 %以下； K2O+Na2O 在 %以下。 其他有害元素的控制范圍 硫、磷控制范圍。由于燒結(jié)礦硫含量很低，只有 — %，再 降低燒結(jié)礦硫含量沒有必要，工作難度較大。在球團(tuán)礦生產(chǎn)過程中限制高硫精粉（硫含~%）的配比，控制生球硫含量低于 %，避免球團(tuán)礦產(chǎn)生爆裂現(xiàn)象，提高強(qiáng)度能滿足高爐用料要求。 氯元素控制。燒結(jié)礦噴灑 CaCl2溶液能有效改善燒結(jié)礦低溫還原粉化率，對(duì)于改善高爐料柱透氣性有很大的益處，對(duì)高爐改善經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)有利。但是噴灑CaCl2 溶液后危害較大，影響熱風(fēng)爐、燃燒爐的正常生產(chǎn)。為控制氯元素含量，減輕氯元素的危害，同時(shí)兼顧燒結(jié)礦的低溫還原粉化性能，使用低氯 CaCl2溶液。改用低氯 CaCl2溶液噴灑燒結(jié)礦后， 每噸燒結(jié)礦帶入高爐內(nèi)的氯元素含量降低了20%，效果比較明顯，管道腐蝕情況緩解，燒嘴、加熱爐生產(chǎn)步入正常，沒有發(fā)生堵塞情況，煤氣脫水器內(nèi)沒有粘接結(jié)晶物。低氯 CaCl2溶液噴灑燒結(jié)礦后，經(jīng)過監(jiān)測(cè)和高爐實(shí)際生產(chǎn)情況來(lái)看，燒結(jié)礦的高溫冶 金性能沒有變化 。 13 5 鐵料優(yōu)化研究 為實(shí)現(xiàn)入燒原料優(yōu)化逐步形成以下優(yōu)化流程：由采購(gòu)部門提供可采原料資源樣本；對(duì)原料樣本進(jìn)行理化指標(biāo)分析和基礎(chǔ)性能測(cè)定，限制某些有害元素含量過高的礦種配比，并與已有資源進(jìn)行比對(duì)初步確定其燒結(jié)性能；根據(jù)原料性能確定燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)配礦方案，通過燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)確定某一原料 的燒結(jié)性能，確定最優(yōu)生產(chǎn)配礦方案和適宜操作控制參數(shù)。之后，通過性價(jià)比優(yōu)化測(cè)算后確定原料采購(gòu)方案和生產(chǎn)使用方案，對(duì)生產(chǎn)使用中出現(xiàn)的問題，通過生產(chǎn)調(diào)整和燒結(jié)杯實(shí)驗(yàn)再進(jìn)行及時(shí)微調(diào)。 對(duì)于某些性能好但有害元素高的品種，優(yōu)先考慮燒結(jié)性能、性價(jià)比，同時(shí)通過其他礦種的調(diào)整兼顧燒結(jié)球團(tuán)的有害元素含量，最終實(shí)現(xiàn)高的性價(jià)比、成品礦良好的冶金性能。 14 6 高爐操作制度研究 合理的高爐操作制度可以有效減輕有害元素對(duì)高爐的危害，提高高爐排出有害元素的能力。通過對(duì)有害元素在高爐內(nèi)部的行為、危害機(jī)理的研究，在高爐操作上主要采取了以下措施 [13]： ，提高風(fēng)速，提高鼓風(fēng)動(dòng)能，改善爐缸工作的活躍程度和均勻性，提高爐渣排出有害元素的能力。 ，穩(wěn)定中心氣流，維持一定的邊緣氣流。 ，及時(shí)出盡渣鐵。 形成定期排堿制度。 及時(shí)更換變形的風(fēng)口。 操作上解放思想，遵循一爐一策的方針， 控制好爐型，匹配氣流分布，不斷優(yōu)化爐內(nèi)操作， 改善爐缸工作的活躍性、均勻性， 提高高爐適應(yīng)能力 。 15 7 含鋅粉塵的綜合利用研究 由于 瓦斯灰和污泥 鋅含量較高，最高達(dá)到 8%以上，不能直接進(jìn)入燒結(jié)生產(chǎn)。通過研究、對(duì)比、論證，采取直接火法冶金分離技 術(shù)。在瓦斯灰、瓦斯泥中配入一定數(shù)量的煤粉、白灰后進(jìn)行造球，白灰起粘結(jié)劑利于塵泥成球的作用。造好的球分次分批進(jìn)入焙燒床進(jìn)行焙燒，球中的煤粉燃燒，溫度升高達(dá)到 1100℃以上，球體中有碳，與 ZnO 接觸緊密， ZnO被還原成為 Zn，從球體中逸出。由于存在氧化氣氛還原出來(lái)的 Zn 又被氧化成 ZnO，未被還原的 ZnO 在高溫條件下?lián)]發(fā)富集在 20μ m 以下粉塵中，一起進(jìn)入高溫?zé)煔?，?duì)高溫?zé)煔庥貌即厥者M(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)鋅的回收，作為煉鋅原料。脫鋅后的瓦斯灰、瓦斯泥即除塵渣，鐵含量提高至30%~35%， CaO 含量 20%左右，鋅含量降低至 1%左右 ，呈塊狀，經(jīng)破碎后再進(jìn)入第三燒結(jié)車間生產(chǎn)，按照 1%的比例進(jìn)行燒結(jié)配料。高鋅粉塵經(jīng)過脫鋅后，含鐵資源得到了綜合利用，節(jié)約了資金，減少了占用場(chǎng)地和環(huán)境污染。 但是這種處理方法較為簡(jiǎn)單，一定數(shù)量的粉塵煙氣直接排放至大氣中，存在一定的環(huán)境污染，不符合環(huán)保要求。 2021 年新建了一條瓦斯灰脫鋅生產(chǎn)線 轉(zhuǎn)底爐脫鋅工藝，脫鋅效率有所提高，而且煙氣排放達(dá)到環(huán)保要求。 16 8 宣鋼 2高爐生產(chǎn)實(shí)踐 宣鋼 2高爐簡(jiǎn)介 宣鋼 2高爐設(shè)計(jì)爐容 2500m3，采用“ PW”并罐無(wú)料鐘爐頂設(shè)備，爐身采用全冷卻壁設(shè)備，冷卻系統(tǒng)采用軟水密閉循 環(huán)系統(tǒng)，共設(shè)置 30 個(gè)風(fēng)口， 3 個(gè)鐵口，鐵口呈“ Y”排列，煤氣系統(tǒng)采用重力除塵、旋風(fēng)除塵、布袋干法除塵工藝，空氣、煤氣雙預(yù)熱，配備改進(jìn)型內(nèi)燃式熱風(fēng)爐 3 座。 宣鋼高爐原料特點(diǎn)是，燒結(jié)礦成分波動(dòng)較大，尤其是進(jìn)入冬季后燒結(jié)生產(chǎn)使用直供料，燒結(jié)礦 SiO FeO、 R 波動(dòng)較大，高爐需要頻繁的調(diào)整入爐料結(jié)構(gòu)平衡爐渣堿度，燒結(jié)礦比例偏低。燒結(jié)機(jī)檢修周期為 個(gè)月，以及非計(jì)劃停機(jī)，高爐需要配加 200t/h~500 t/h，有時(shí)全部使用落地?zé)Y(jié)礦，高爐料柱透氣性變差。燒結(jié)生產(chǎn)每 10 天左右切換料堆，以及頻繁的調(diào)整入燒原料結(jié)構(gòu)，導(dǎo) 致燒結(jié)礦理化性能變化較大。由于全廠平衡入爐料結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致了高爐頻繁的調(diào)整入爐料種。2021 年取消了燒結(jié)平鋪鐵混料，并且燒結(jié)原料降低庫(kù)存至 7 天。入爐燒結(jié)礦平均粒度只有 15~17mm 左右。宣鋼 2高爐使用 2~3 種焦炭，入爐焦炭結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，焦炭裂紋多，粒級(jí)偏小，尤其是干熄焦配比變化大。由于入爐綜合品位偏低，渣量高于 380kg/t。有害元素含量較高，堿金屬含量 ~。宣鋼高爐的原料特點(diǎn)使高爐操作難度較大。 宣鋼 2高爐開爐后，由于由于各種有害元素含量較高，鋅負(fù)荷 1700g/t，爐喉下方粘結(jié)， 見圖 7，堿金屬超過 4kg/t，未能引起高度重視，對(duì)高爐正常冶煉產(chǎn)生很大的影響，壓量關(guān)系不穩(wěn)定，加減風(fēng)頻繁，高爐熱制度波動(dòng)較大，有時(shí)很難控制，爐況穩(wěn)定性顯著下降，爐缸堆積，爐墻粘接，高爐順行程度差，風(fēng)口前焦炭粒級(jí)變小，爐缸工作變差，活躍性下降，高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)低下，焦比 426kg/t， 17 燃料比 578kg/t。 圖 7 2021 年 12 月 11 日休風(fēng)爐頂料面 為了盡快改善高爐穩(wěn)定順行程度，主要從以下幾個(gè)方面的技術(shù)措施： 降低有害元素含量 經(jīng)過分析上部粘結(jié)的情況，認(rèn)為鋅富集造成上部粘結(jié)的主要原因。從 2021年 12 月 18 日高爐布袋除塵灰不再進(jìn)入燒結(jié)配料，進(jìn)行脫鋅處理，通過配礦合理搭配使用各種資源，降低鋅含量，切斷鋅 富集最重要的鏈條，鋅負(fù)荷逐步降低，由 1700g/t 降低至低于 400g/t。 2021 年 10 月至 2021 年上半年宣鋼 2高爐鋅負(fù)荷見圖 10， 2021 年個(gè)別月份超過了控制范圍，通過調(diào)整入燒原料結(jié)構(gòu)，使高爐鋅負(fù)荷受控。短期內(nèi)鋅負(fù)荷升高并未對(duì)高爐生產(chǎn)產(chǎn)