太钢高炉提高球团配比生产实践综述

1、太钢高炉提高球团矿配比太钢高炉提高球团矿配比生产实践生产实践2014.09 太钢炼铁太钢炼铁厂厂6#高炉投产高炉投产后，后，烧结矿的产能不能满足烧结矿的产能不能满足原有炉料原有炉料结构结构75%烧结烧结+25%球球团的团的要求，要求，根据物料平衡根据物料平衡球团矿球团矿比例需比例需增增至至35; 控制烧结规模，扩大球团生产是贯彻国家环保总局对钢铁发展规划环控制烧结规模，扩大球团生产是贯彻国家环保总局对钢铁发展规划环评的要求评的要求，总局明确指出总局明确指出“现有厂区不再发展焦化、烧结工序，采取有效现有厂区不再发展焦化、烧结工序，采取有效措施，减少措施，减少Si02和烟尘排放和烟尘排放” ; 太

2、钢太钢目前是为数极少的在城市生活区以内的大型钢目前是为数极少的在城市生活区以内的大型钢铁铁企企业业，随着人们对，随着人们对环保认识的提高和国家环保局制定的环保标准的进一步细化，挖掘球团产环保认识的提高和国家环保局制定的环保标准的进一步细化，挖掘球团产能，提高球团矿配比，对削减厂区能，提高球团矿配比，对削减厂区SO2的排放量起着重要作用，是解决企业的排放量起着重要作用，是解决企业因钢产量增加而不至于使排放物增加的一项有力措施。因钢产量增加而不至于使排放物增加的一项有力措施。表表1 国内国内4000m3高炉球团矿使用情况高炉球团矿使用情况烧结矿配比（烧结矿配比（%）球团矿配比（球团矿配比（%）块矿

3、配比（块矿配比（%）入炉品位（入炉品位（%）宝钢宝钢1BF78.739.6711.659.44宝钢宝钢2BF77.6510.4911.8659.55宝钢宝钢3BF77.4610.312.2559.44宝钢宝钢4BF77.3610.6312.0159.47武钢武钢8BF64.8122.9712.2257.34马钢马钢A炉炉71.8419.089.0757.87马钢马钢B炉炉72.3919.188.4258.05沙钢沙钢5800BF73.4313.6912.8758.95首迁首迁3BF69.5524.326.1358.52京唐京唐1BF61.3826.8111.8159.19京唐京唐2BF62.6

4、426.5110.8558.72鲅鱼圈鲅鱼圈1BF75.2216.847.9458.08鲅鱼圈鲅鱼圈2BF75.2715.69.1358.05包钢包钢7BF75.8820.283.8558.49本钢本钢67.9225.086.9959.01安钢安钢74.661213.3458.62梅钢梅钢76.3910.4713.1459.03太钢太钢6BF71.4828.52059.36太钢太钢5BF70.0129.38059.38化学化学成分成分TFe%FeO%SiO2%CaO%MgO%Al2O3%63.900.495.060.560.490.46冶金冶金性能性能还原度指数还原度指数%低温还原粉化率低温还

5、原粉化率%还原膨胀指数还原膨胀指数%软化开始温度软化开始温度软化终了温度软化终了温度抗压强度抗压强度N/个个71.387.1113.53111813382433表表2 2 袁家村袁家村球团矿成分及冶金性能指标球团矿成分及冶金性能指标太钢自产袁家村球团矿为酸性球团矿，高温冶金性能不佳，软熔温度太钢自产袁家村球团矿为酸性球团矿，高温冶金性能不佳，软熔温度偏低，成渣早，滚向边缘和中心的球团矿过早熔化易粘结炉墙和影响炉料偏低，成渣早，滚向边缘和中心的球团矿过早熔化易粘结炉墙和影响炉料透气性。透气性。大型高炉对要求球团冷态抗压强度大于大型高炉对要求球团冷态抗压强度大于2000N/2000N/个比例个比例

6、80%80%，太钢球团，太钢球团抗压强度差，强度合格的球团比例只能维持在抗压强度差，强度合格的球团比例只能维持在636370%70%，球团仓下，球团仓下5mm5mm筛子筛子不能完全筛除碎球，装入炉内影响料柱透气性。不能完全筛除碎球，装入炉内影响料柱透气性。球团比例-5mm510mm1016mm1625mm2540mm+40mm平均粒径%mm25%2.9412.2536.5218.7317.0512.4821.2329%2.7511.4440.0918.1515.9111.6520.7332%2.5810.7337.5817.0214.9210.9220.4335%2.369.847.2216.

7、9913.649.9919.73表表3 3 不同球团矿比例高炉炉料粒度组成不同球团矿比例高炉炉料粒度组成由上表数据可知，随球团比例的增加由上表数据可知，随球团比例的增加25%29%32%35%，矿石，矿石炉料中炉料中1016mm粒级所占比例增大且炉料平均粒径呈下降趋势，球团比例粒级所占比例增大且炉料平均粒径呈下降趋势，球团比例增加增加10%时矿石炉料平均粒径下降时矿石炉料平均粒径下降1.5mm。在焦炭粒级不变的条件下，随在焦炭粒级不变的条件下，随球团矿比例的增加，高炉块状带炉料粒度差别（球团矿比例的增加，高炉块状带炉料粒度差别（dp/Dp）值减小，块状带炉）值减小，块状带炉料空隙度料空隙度呈下

8、降趋势呈下降趋势表表4 4 不同球团矿比例不同球团矿比例炉料结构的熔滴性数据炉料结构的熔滴性数据球团比例软化开始温度/软化结束温度/滴落温度/软化温度区间/软熔区间/压差/kPa25%11791313145313414012929%11381274140713613313032%11321270139913812913535%111512551376140121140当球团比例逐步由当球团比例逐步由25%25%增加至增加至35%35%时，软化开始温度、软化结束温度和时，软化开始温度、软化结束温度和滴落温度均降低，压差增大滴落温度均降低，压差增大且且软熔区间变窄软熔区间变窄。球团比例球团比例25

9、% 25% 球团比例球团比例29% 29% 球团比例球团比例32% 32% 球团比例球团比例35%35%图图1 1 软熔带起始位置与球团矿比例的关系示意图软熔带起始位置与球团矿比例的关系示意图时间时间炉料结构，炉料结构，%入炉品位入炉品位%渣比渣比kg/t球团球团烧结烧结南非南非攻关前攻关前20.275.44.459.91291.23.4-3.27257559.12312.73.28-4.9297159.45297.114.10-4.21326859.70293.544.22-5.1434.965.159.78289.365.14-5.3029.670.459.31299.76表表5 5 高球

10、团配比攻关时序表高球团配比攻关时序表根据太钢炉渣结构进行模拟计算，初渣形成开根据太钢炉渣结构进行模拟计算，初渣形成开始温度始温度13851385，炉渣碱度需控制炉渣碱度需控制1.20-1.241.20-1.24烧结碱度烧结碱度R2:1.90球团比例球团比例29%球团比例球团比例32%球团比例球团比例35%球团比例球团比例25%烧结碱度烧结碱度R2:1.98烧结碱度烧结碱度R2:2.06烧结碱度烧结碱度R2:2.15 运转皮带走行方向最早料头位置入炉料头和入炉料头和料尾全部为料尾全部为烧结矿烧结矿运转皮带的头部和尾部不能有球团矿，特别是尾部的较长一段皮运转皮带的头部和尾部不能有球团矿，特别是尾部

11、的较长一段皮带上不能有球团矿（只有烧结矿），目的是入炉最内环分布矿时不能带上不能有球团矿（只有烧结矿），目的是入炉最内环分布矿时不能有球团矿，减少因球团滚动落入中心漏斗的球团数量，从而减轻中心有球团矿，减少因球团滚动落入中心漏斗的球团数量，从而减轻中心负荷，确保中心气流的稳定。负荷，确保中心气流的稳定。高炉操作主要维持中心、边缘两股气流合理分配。为避免布料高炉操作主要维持中心、边缘两股气流合理分配。为避免布料时，球团矿滚向边缘，焦丁分布在炉墙侧，通过调整排料次序将球时，球团矿滚向边缘，焦丁分布在炉墙侧，通过调整排料次序将球团矿布置在中间环带，使其不影响中心和边缘气流的稳定性。团矿布置在中间环带

12、，使其不影响中心和边缘气流的稳定性。档位档位1234567攻关前攻关前角度角度43.042.540.538.53633.531PWO433222PWC333222攻关后攻关后角度角度43.0434138.53633.530.5PWO333222PWC3332223/103/203/304/94/191.901.952.002.052.102.152.202.252.302.352.402.452.50日期日期（3.1-4.26）K值值 煤气利用率煤气利用率K值值444648505254煤气利用率煤气利用率，%透气性指数和煤气利用率透气性指数和煤气利用率K K值大幅度波动值大幅度波动次数次数较少

13、，基本能够稳定在较少，基本能够稳定在2.05-2.252.05-2.25之间，煤之间，煤气利用率气利用率整体上升趋势整体上升趋势。炉体热负荷分布状况炉体热负荷分布状况3/103/203/304/94/19020004000600080001000012000140001600018000日期日期（3.1-4.26） 总热负荷总热负荷 Q1-Q14 Q15-Q28 Q29-Q41 Q41-Q54总热负荷变化，*10KJ/h总热负荷变化，*10KJ/h50010001500200025003000350040004500500055006000各层热负荷变化，各层热负荷变化，*10KJ/h*10K

14、J/h全炉总体热负荷有所波动，波动范围在全炉总体热负荷有所波动，波动范围在120001200010KJ/h-16000KJ/h10KJ/h-16000KJ/h由上图可以看出，试验期间高炉压差受球团矿比例的影响显著，随球由上图可以看出，试验期间高炉压差受球团矿比例的影响显著，随球团比例的增加而上升。团比例的增加而上升。炉内压差变化情况炉内压差变化情况中心气流分布情况中心气流分布情况攻关前后攻关前后CCTCCT变化变化时间时间球团比例球团比例%产量产量t/d燃料比燃料比kg/t煤比煤比kg/tJan-201425.748978508188Feb-201426.799353526187Mar-201

15、429.239517534182Apr-201429.048895534188May-201430.159654522203Jun-201430.249515525196Jul-201430.348351534192Aug-201430.989338522184经过经过20132013年对高球团配比实践的摸索，年对高球团配比实践的摸索，20142014年球团配比保持年球团配比保持30%30%的水平。的水平。1800m1800m3 3高炉高球团比试验研究高炉高球团比试验研究1 1、把降煤比、稳定燃料比作为确保试验中高炉顺行及、把降煤比、稳定燃料比作为确保试验中高炉顺行及热量充足的基础条件，以防止

16、试验中炉况出现较大波动，热量充足的基础条件，以防止试验中炉况出现较大波动，影响试验进度及效果评估。影响试验进度及效果评估。 在原有基础上，燃料比提高在原有基础上，燃料比提高5kg/t5kg/t，适当降低煤比，适当降低煤比，增加焦层厚度，改善软融带的透气性，同时确保渣铁充增加焦层厚度，改善软融带的透气性，同时确保渣铁充足的热量。这种以退为进的操作思路，确保了在球团比足的热量。这种以退为进的操作思路，确保了在球团比例逐步提高的过程中，炉况稳定，各项指标仍维持较好例逐步提高的过程中，炉况稳定，各项指标仍维持较好水平。水平。 不同球团比例下部分控制参数不同球团比例下部分控制参数球团比例球团比例 % %

17、理论煤比理论煤比 kg/tkg/t理论燃料比理论燃料比 kg/tkg/tSiSi % %铁水温度铁水温度 25251801805135130.360.361495149530301761765155150.320.321487148740401791795235230.330.331495149545451731735135130.350.35149314932 2、根据球团矿的物理及化学性能，合理布料，消除其负、根据球团矿的物理及化学性能，合理布料，消除其负面影响，利用其滚动性，变不利为有利。面影响，利用其滚动性，变不利为有利。 由于在布料过程中，球团易滚向中心从而加重中心，由于在布料过程中

18、，球团易滚向中心从而加重中心，应对措施是减小中心负荷，形成开放的中心气流。在三高应对措施是减小中心负荷，形成开放的中心气流。在三高炉中心加焦的布料基础上，通过调整中心矿量，形成稳定炉中心加焦的布料基础上，通过调整中心矿量，形成稳定的中心气流。在此基础上，通过改变球团矿与烧结矿在一的中心气流。在此基础上，通过改变球团矿与烧结矿在一批料中的排料顺序，有效地控制中心与边缘两股气流。批料中的排料顺序，有效地控制中心与边缘两股气流。 在搞好上部调剂的同时，下部通过稳定使用较高的风在搞好上部调剂的同时，下部通过稳定使用较高的风量，控制合理的鼓风动能和富氧率，形成较好的煤气流一量，控制合理的鼓风动能和富氧率

19、，形成较好的煤气流一次分布，实现了稳定热负荷与获得良好的煤气利用率的双次分布，实现了稳定热负荷与获得良好的煤气利用率的双重目标。重目标。1800m1800m3 3高炉高球团比试验研究高炉高球团比试验研究（1 1）调整装料制度的思路与措施）调整装料制度的思路与措施 坚持发展中心、适当抑制边缘气流的方针，保持中坚持发展中心、适当抑制边缘气流的方针，保持中心足够的焦炭量，在不同球团配比下通过调整中心矿石心足够的焦炭量，在不同球团配比下通过调整中心矿石量，控制合理的矿焦比，保持充足稳定的中心气流量，控制合理的矿焦比，保持充足稳定的中心气流.不同球团比例下的装料制度不同球团比例下的装料制度球团比例球团比

20、例 % %PWOPWOPWCPWC303045.5 42.5 39 35 2845.5 42.5 39 35 284 3 3 2 24 3 3 2 242 38.5 35 13 42 38.5 35 13 3 3 2 1 43 3 2 1 44040 42 38.5 35 30 42 38.5 35 304 3 3 2 24 3 3 2 242 38.5 35 1342 38.5 35 133 3 2 2 43 3 2 2 44545 42 38.5 30 42 38.5 304 3 3 24 3 3 242 38.5 35 1342 38.5 35 133 2 2 2 43 2 2 2 41

21、800m1800m3 3高炉高球团比试验研究高炉高球团比试验研究（2 2）调整排料顺序的思路与措施）调整排料顺序的思路与措施 球团比例为球团比例为25%25%时，矿石的排料顺序为时，矿石的排料顺序为 烧结烧结+ +球团球团+ +烧烧结结+ +球团球团+ +烧结烧结. . 随着球团比例的增加、中间环带的烧结量随着球团比例的增加、中间环带的烧结量减少，为保证边缘与中心有足够的烧结矿，布料顺序变为减少，为保证边缘与中心有足够的烧结矿，布料顺序变为烧结烧结+ +球团球团+ +烧结烧结。主导思想为烧结把两头，球团集中在中。主导思想为烧结把两头，球团集中在中间环带，同时中心加焦。气流易于控制，效果较好。当

22、球间环带，同时中心加焦。气流易于控制，效果较好。当球团比例增加到团比例增加到40-45%40-45%时，由于球团量过大，向中心的挤压时，由于球团量过大，向中心的挤压力增强，减弱了中心气流，尤其料速较快时，中心气流严力增强，减弱了中心气流，尤其料速较快时，中心气流严重不足，同时伴随热负荷的升高。将排料顺序调整为重不足，同时伴随热负荷的升高。将排料顺序调整为球团球团+ +烧结烧结+ +球团球团+ +烧结烧结+ +球团球团+ +烧结烧结，即控制了边缘气流的发展，即控制了边缘气流的发展，又减缓了球团向中心滚动的程度。又减缓了球团向中心滚动的程度。 1800m1800m3 3高炉高球团比试验研究高炉高球

23、团比试验研究1800m1800m3 3高炉高球团比试验研究高炉高球团比试验研究（3 3）坚持大风量的使用，保持足够的鼓风动能。）坚持大风量的使用，保持足够的鼓风动能。4 4月月9 9日日检修后，将风量提高到检修后，将风量提高到3600m3600m3 3/min/min，并控制合理的差压，并控制合理的差压，与上部调剂相配合。与上部调剂相配合。1800m1800m3 3高炉高球团比试验研究高炉高球团比试验研究3 3、制定合理的造渣制度，确保脱硫及排碱、制定合理的造渣制度，确保脱硫及排碱 由于袁家村矿粉中，由于袁家村矿粉中，K K、 NaNa等碱金属含量较高，使用袁矿粉烧结矿等碱金属含量较高，使用袁

24、矿粉烧结矿与袁球后，入炉碱负荷增加，对炉缸内焦炭强度破坏性增强。排碱需要与袁球后，入炉碱负荷增加，对炉缸内焦炭强度破坏性增强。排碱需要较低的渣碱度与较大的渣量，但随着球团比例的升高，渣比由较低的渣碱度与较大的渣量，但随着球团比例的升高，渣比由310kg/t310kg/t降降低到低到270-280kg/t270-280kg/t，过低的碱度既影响脱硫，又影响炉缸的热量。在操作，过低的碱度既影响脱硫，又影响炉缸的热量。在操作中。将炉渣二元碱度控制线由中。将炉渣二元碱度控制线由1.12-1.201.12-1.20下调到下调到1.10-1.181.10-1.18，正常时按中，正常时按中线控制，效果明显。同时制定了排碱标准，定期降碱度进行排碱。线控制，效果明显。同时制定了排碱标准，定期降碱度进行排碱。1800m1800m3 3高炉高球团比试验研究高炉高球团比试验研究 4 4、增加出铁次数，在减少炉温及热量波动的同时，强、增加出铁次数，在减少炉温及热量波动的同时，强化碎焦从炉内排出化碎焦从炉内排出 在高比例球团矿生产实践期间，铁口炮泥质量不稳在高比例球团矿生产实践期