陈振旺丁德敏胡发波
（安钢集团信阳钢铁有限责任公司）
摘要：本文对炼铁配加塞拉利昂粉前后入炉料碱负荷进行了统计比较，并对6至9月份炼铁产量波动的原因进行了分析统计，阐述了碱金属尤其是K2O对高炉生产的危害及相应的预防措施。
关键词：塞拉利昂粉碱负荷技术指标
1配加塞拉利昂粉前后炼铁指标统计
炼铁自年6月8日至10月2日配加塞拉利昂粉，其中6月8日至6月18日配比为10-15%，之后一直按5%配加，期间炉况波动大，高炉指标较差。对5-9月份高炉技术指标统计对比如下：
表15-9月份高炉技术指标统计
指标
月份
利用系数
焦比
煤比
燃料比
综合冶强
综合入炉品位
休风率
塌料次数
炉况失常次数
5月
3.56
1.92
54.20
0.37
93
0
6月
3.48
1.99
55.00
0.99
46
0
7月
3.48
1.92
54.81
1.83
73
0
8月
3.44
1.88
55.17
1.43
43
1
9月
3.34
1.88
56.28
0.83
56
1
6-9月份平均值
3.44
1.88
55.32
1.27
54
6-9月份和5月份对比
-0.12
+24
-5
+19
-0
-1.12
+0.9
-39
+2
由表1可见，和5月份相比，虽然6-9月份入炉矿品位较高，但冶炼强度降低，产量和煤比偏低，焦比和燃料比升高。炉况塌料次数虽有所减少，但3#炉和4#炉分别出现炉况失常一次。
2塞拉利昂粉对高炉生产的影响分析
2.1我厂高炉入炉料碱负荷测算：
以5月份、8月份和10月中旬的炉料结构测算高炉入炉料碱负荷如下表：
表25月份高炉入炉料碱负荷
物料
单耗Kg/t
K2O+Na2O%
碱负荷Kg/t
碱比例%
烧结矿
0.
0.
48.38
球团矿
0.
0.
18.19
生矿
0.11
0.
11.31
煤粉
0.
0.
16.16
焦炭
0.
0.
5.95
合计
1.
表38月份高炉入炉料碱负荷
物料
单耗Kg/t
K2O+Na2O%
碱负荷Kg/t
碱比例%
因塞粉增加的碱负荷Kg/t
烧结矿
0.
1.
57.30
0.
球团矿
0.
0.
15.95
生矿
0.11
0.
10.40
煤粉
0.
0.
11.95
焦炭
0.
0.
4.40
合计
2.
.00
表月份中旬高炉入炉料碱负荷
物料
单耗Kg/t
K2O+Na2O%
碱负荷Kg/t
碱比例%
烧结矿
0.
0.
61.16
球团矿
0.
0.
25.83
生矿
0.07
0.
13.01
煤粉
0.
0.
24.17
焦炭
0.
0.
8.90
合计
1.
.00
由上表2和表3、表4可见，5月份入炉料碱负荷为1.kg/t,8月份入炉料碱负荷为2.kg/t（较5月份升高0.kg/t，升高约35%）,其中烧结矿带入的碱金属约占碱负荷的61%,球团矿和生矿占碱负荷的约22%,焦炭和煤粉占碱负荷的16%。而塞拉利昂粉带入的减负荷为0.kg/t，占入炉碱负荷的17%。目前10月份入炉料碱负荷为1.kg/t，较8月份降低约1.kg/t，降低约51%，其中因不带塞拉利昂粉降低了0.kg/t，因增加巴西粉配比降低了0.kg/t。
2.2碱金属对高炉生产影响的理论分析
目前碱金属对高炉的影响在理论上只有定性的分析，定量的分析只是建立在实验室和实践经验基础上，由于影响高炉排碱的因素不稳定和不确定性，不同高炉在不同条件下和不同时间内排碱能力也不确定。理论上，碱金属在高炉内具有易形成低熔点物质、引发耐火砖衬膨胀、吸收热量和改变原料属性的特性。炼铁原燃料中碱金属含量增加,给高炉生产的稳定顺行带来了很大的不确定性和操作难度,主要表现在恶化焦炭冶金性能、破坏炉况顺行、侵蚀炉底和炉墙耐材三个方面。根据文献，不同碱金属含量条件下测定的焦炭反应性及反应后强度结果表明,加入钾、钠后,焦炭的反应性增加,而且钾、钠的浓度越高,反应性就越大。钾、钠对焦炭的碳溶反应起催化作用,而且钾的催化作用高于钠。焦炭在反应后因气孔壁迅速变薄,致使其反应后强度急剧下降,焦炭块度减小,产生较多的碎焦和焦粉,从而使高炉的透气性变差,影响高炉生产。承钢实验测定表明,焦炭碱金属含量每增加1%,反应性增加8%,反应后强度降低9.2%,而且小于10mm粉末增加。而据石钢经验，附着在炉料上的碱金属化合物对焦炭的熔损反应有催化作用,K2O含量超过1.5%,焦炭反应性会提高约23%左右,焦炭反应后强度降低约40%左右。碱金属化合物还会加速铁矿石的还原反应,使低温还原粉化率提高,当K2O含量超过2.56%,烧结矿的低温还原粉化率RDI值提高约30%,K2O含量超过1.5%,球团矿的低温还原粉化率RDI值提高约15%。因此，碱金属尤其是K2O对炉况的影响不可小视。
2.3配加塞拉利昂粉对我厂生产的影响
6至9月份配加塞拉利昂粉期间，除气温升高，阴雨料湿，含结晶水矿入炉比例较高，使高炉冶炼强度降低、焦比升高、产量降低外，入炉碱金属含量升高导致炉况不稳也是造成产量降低的一个主要因素。各因素对产量的影响统计如下：
表5和5月份相比各主要因素对产量的影响
主要影响因素
6月
7月
8月
9月
影响产量t/d
影响产量t/d
影响产量t/d
影响产量t/d
休风率升高
-65
-
-
-48
气温升高
-80
-
-
-41
品位升高
+
+86
+
+
含结晶水块矿
+11
+16
-72
-61
炉况波动大
-
-6
-31
-
合计
-
-
-
-
由上表可见，6-9月份入炉矿品位升高有利于高炉产量的提高，但由于休风率升高、气温升高、阴雨天气、及炉况波动的影响，造成7月份至9月份炼铁日均产量和5月份相比分别减产t/d、t/d、t/d、t/d，其中炉况波动造成的减产分别是t/d、6t/d、31t/d、t/d。其中碱金属对生产的影响按承钢经验焦炭碱金属含量每增加1%,反应性增加8%,反应后强度降低9.2%计算，8月份碱负荷较5月份增加0.kg/t，最高可使焦炭含碱金属增加0.%。按焦炭反应性升高1%，燃料比升高2%以及反应后强度降低1%，燃料比升高5%测算，8月份燃料比可升高约58kg/t，产量降低t/d,其中塞拉利昂粉带入的碱金属可使燃料比可升高约39kg/t，产量降低t/d，占降低产量的67%。而据表5测算结果，7-8月份虽然碱金属含量增加，实际产量降低较少,说明7、8月份炉渣排碱效果较好，对炉况影响不大。而6月份产量降低主要是因塞拉利昂粉初始配比较高（10%-15%），9月份影响的产量t/d，与测算结果相近，不排除与9月份高炉因炉渣排碱效果差，造成炉内碱金属富集，从而导致炉况波动大，产量降低。
3结论及措施
3.1结论
⑴碱金属中K2O对焦炭的侵蚀作用比Na2O大，通常我厂配料中K2O只占碱金属含量的30%左右，而塞拉利昂粉含K2O：0.4%，含Na2O：0.01%，K2O占比98%，因此塞拉利昂粉配比较高时，对生产影响较大。
⑵从我厂6-9月份的生产情况看，在保证炉渣排碱正常的情况下，塞拉利昂粉配比以不超过5%较好。
3.2建议
⑴根据目前入炉焦炭质量现状，信钢高炉入炉碱负荷应控制在2kg/t以下。
⑵由于信钢不具备对各种物料碱金属含量的检测条件，建议进厂物料要有碱金属含量检测报告，并且控制进厂物料碱金属含量在0.15%以下。
⑶入炉碱负荷偏高（大于2kg/t）时，高炉应每隔1个月进行为期1周的定期排碱工作，具体办法有采用定期用酸渣（R2=1.0-1.05）或低炉温排碱（铁水温度0℃-0℃）、保持炉渣三元碱度不变的情况下减少CaO增加MgO含量、采用高MgO烧结矿或外加白云石、提高炉料的高温冶金性能与减少粉末入炉,提高料柱透气性、改善布料、精心操作及时调剂炉况、定期监控碱金属的变化，及时调整炉况、必要时含碱金属高的矿可暂停配加1周左右，待炉况好转后再逐步配加。
4参考文献
[1]周传典:高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，.8.
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