吉建国 张艳海 项南
永钢炼铁厂通过加强原燃料管理、稳定炉况和活跃炉缸、优化炉渣性能、制订合理的操作方针、加强设备维护保障等措施的落实，实现了在低品位大渣量条件下的“低硅不低热，降硅不降质”。这使该炼铁厂生铁含硅量显著降低、生铁质量显著提高，并呈逐步向好趋势，取得了良好的经济效益。
永钢炼铁厂目前共有7座高炉，炼钢厂没有混铁炉，铁水不具备混合条件。铁水质量的稳定对整体钢铁系统（工序）的质量和工序能耗至关重要，高质量的铁水是降低钢铁企业总体成本的先决条件。高炉冶炼过程中生铁含硅量的降低和稳定是高炉冶炼条件和技术指标的标志性指标。永钢炼铁厂采取一系列措施，使各高炉平均含硅量降低至0.32%，铁水含硫量降低至0.017%，A类铁（硅含量0.6%以下，硫含量0.030%以下）达到96%以上。
高炉冶炼低硅生铁的机理分析
根据炼铁理论，高炉内二氧化硅的还原发生在滴落带，主要部位是炉腹，而在炉缸下部渣和铁接触界面上进行的反应是铁水中硅的再氧化。影响硅还原的因素分析表明，冶炼控制低硅生铁的主要条件包括以下几个方面：
一是采用成分稳定、还原性能好、熔化温度高的炉料。高氧化镁（使炉渣中氧化镁含量保持在9%～12%）和高碱度烧结矿，有较高的软化和熔化温度，其生成的初渣可吸收风口区域的二氧化硅，降低硅的反应强度，并能改善炉渣流动性，提高炉渣脱硫能力，有利于炉况稳定顺行和获得低硅低硫生铁。
二是合理的操作制度。正确运用上下部调剂，改善煤气分布和活跃炉缸工作，是冶炼低硅生铁的必要条件。如采用较高的炉渣碱度减少硅的还原，增强炉渣脱硫能力和获得较高的炉渣熔化温度，在喷煤情况下使用高风温，使高温区下移减少硅的还原和充足的渣铁物理热，而有利于冶炼低硅低硫生铁。
三是降低硅还原因素。降低硅还原因素包含降低燃料比和提高入炉品位降低炉料二氧化硅；提高炉顶压力，以提高一氧化碳的分压；提高冶炼强度，加快冶炼进程；合理分布煤气流，降低软熔带位置，以降低滴落带高度缩短铁滴下降路程。
优化工艺操作 实现低硅硫冶炼
精料是高炉稳定顺行、指标先进的客观要求。但由于市场原因，近年来永钢不得不降低对原燃料质量的使用要求。永钢烧结品位降低至54.5%，入炉品位为56%，熟料率为81%。在这种情况下，如何实现低硅低硫冶炼，对炼铁工作者来说是一种考验。永钢炼铁厂通过加强原燃料管理和优化操作工艺，使得在原料品位降低的情况下生铁含硅量含硫量持续降低，A类铁率持续升高，降低了铁水成本，为后道工序炼钢创造有利条件。
一是加强原燃料管理，狠抓烧结料场配料管理，对下料曲线进行全流程跟踪，稳定烧结成分。该炼铁厂通过实现“低水低碳，厚料慢转”烧结方针，提高料层蓄热能力，提高烧结强度，烧结转鼓指数＞76%；合理配矿，根据各种矿粉的同化性温度、液相流动性和生成铁酸钙能力的不同，合理搭配使用，改善烧结的热态性能和粒度组成；严格控制有害元素总量平衡，每天对入炉原燃料及除尘灰等进行化验分析，做有害元素统计分析测算，严格控制入炉含锌量≤0.35千克/吨，碱负荷≤3.5千克/吨；对焦炭进行分类堆放，按比例入炉，对供应量稳定的几家焦炭按比例均匀配加，尽量减少燃料质量波动带来的热制度波动；加强槽下筛分管理，严格控制入炉原燃料的粉末率，定期对各振动筛进行清理，同时严格控制各种原燃料的仓门大小、控制好筛分速度，确保筛分效果。
二是合理进行上下部调剂，确保炉况稳定顺行。高炉稳定顺行是保证铁水质量稳定的首要条件。降硅必须首先保证炉况的稳定顺行。由于永钢原燃料质量相对较差，在上下部调剂上必须建立适应目前冶炼条件的上下部制度，首先要缩小风口面积，提高风速和鼓风动能，提高炉缸活跃指数；其次要大矿批大角度；最后要高富氧大喷煤。
三是优化炉渣性能。高碱度炉渣热焓高、软熔温度高，有利于提高炉缸热量，且有利于降低软熔带位置和厚度，提高渣皮稳定性，减少渣皮脱落。
四是提高炉顶压力。永钢高炉缩小风口面积后，将炉顶压力全部按照设计压力进行使用，不准低于设计压力10千帕，提高炉顶压力后，抑制了硅的还原反应和一氧化硅气体的产生，降低了气相中一氧化硅的分压，从而抑制硅还原反应的进行，此外，高顶压操作可以降低煤气流速，增加煤气在炉内的停留时间，提高煤气利用率，更有利于低硅低硫铁的冶炼。
五是加强炉前管理，抓好出铁管理。由于永钢入炉品位降低、渣量增加，炉前出铁显得尤为重要。为了有效地解决出铁对炉内操作的影响，永钢炼铁厂制订了炉前操作要点，强调对铁口的维护，稳定打泥量，杜绝跑泥现象，保证铁口深度；加强对炉前设备的点检与维护，降低设备故障率，从而减少由于设备故障对炉前出铁的影响；量化炉外管理，及时排净炉内渣铁，减少渣铁在炉内的积存时间是进行低硅冶炼的有力保证。
六是强化设备管理。设备正常运行是保证高炉正常生产的重要保障。永钢炼铁厂加强设备的点检维护，推行全员参与设备管理，将车间区域内所有设备按照点检标准分类汇总，确定设备包机人，并在现场张贴设备包机牌；设备包机人负责对设备设施的本体及周边卫生进行清理，负责对设备的点检、润滑和维护保养工作；要求维修工及液压、电气点检人员在日常生产时对设备关键部位进行专业检查记录，掌握各系统设备运行状况，并填写好相应的记录台账，对设备的运行及维修状态进行有效管控，最大限度地降低设备故障休风率及慢风率，为低硅冶炼提高铁水质量提供保障。
