非主流矿在炼铁厂降成本过程中的应用

张建，秦玉杰

（河北钢铁集团唐钢公司炼铁厂，河北唐山 063020）

生产实践·应用技术

非主流矿在炼铁厂降成本过程中的应用

张建，秦玉杰

（河北钢铁集团唐钢公司炼铁厂，河北唐山 063020）

重点介绍了唐钢炼铁厂非主流矿的配加方案以及非主流矿对高炉的指标影响及对降成本的作用。唐钢炼铁厂通过使用非主流矿，优化配矿结构，适当降低入炉矿品位，优化炼铁原料的资源配置，提高了成本控制力。

炼铁成本 配矿 非主流矿

唐钢炼铁厂年生铁产量880万t，年烧结矿产量1156万t，高炉结构（各矿质量分数）为74%烧结矿+ 8%球团矿+18%块矿，原主料成本占生铁成本的62%左右，因此降低原主料成本对降低吨铁成本起着关键作用。

多年来，唐钢炼铁厂一直遵循精料方针，资源结构基本如下：外矿为必和必拓、力拓和淡水河谷三大公司的粉矿和块矿，本地精粉为河钢集团下属的矿业公司供应的石人沟矿、司家营矿和研山矿，因而使得高炉生产技术指标一直处于较先进水平。然而，伴随着高矿价的出现，炼铁厂的成本状况却不容乐观。通过分析研究，逐渐认识到要使钢铁企业取得效益最大化，必须从原主料入手，改变全精料方针，将资源多元化，不仅要保留原有的主流矿，更要拓展到非主流矿。

1 非主流矿的选择应用过程

主流矿一般具有品位高、有害杂质少、烧结基础特性（液相流动性、熔化温度、最低同化温度、最大吸水性）优良等特点，但价格较高；而非主流矿一般具有品位适中、有害杂质偏多，烧结基础特性相对较差的特点，但价格较低，且按普指一般均有5%～12%的折扣。为了解决对非主流矿的选择问题和最大的可配加比例，唐钢炼铁厂自主制作了系统软件进行性价比测算。

1.1 测算软件

“高炉烧结配矿结构优化”软件系统包括原混匀配料计算、烧结配料计算、高炉配料计算，形成一套从原料到烧结再到高炉的完整配料计算方案体系。该系统可以依据设定的配矿结构，计算出烧结矿成分、成本，并进一步计算出生铁成本的变化情况。本系统使配矿结构的优化工作大大简化，使各种计算全部自动化，将计算结果保存在数据库中，便于查询和总结，对工程师寻求最优的配矿结构和炉料结构极有帮助。

1.2 非主流矿的选择方法

通过测算结果优选非主流矿，同时在生产实践中逐步摸索入炉矿品位的降低以及钛负荷、铝负荷、磷负荷等的逐步升高对高炉生铁产量、焦比及炉况的影响，从而对系统软件中的炉料参数进行修正，并用财务结构成本的测算方法进行校核，结果显示修正结果与校核结果有很强的同一性。

为使优化配矿结构向精细化发展，寻求低价、高性能的矿资源，开拓进口矿资源的选择范围是首要任务，从低价、高性能物料品种选择到进厂质量跟踪，对资源品种的优化、成本核算、使用效果等多方面进行优化，围绕降低主料成本这一主线，不断对烧结、高炉资源配矿结构优化，具体做法为：

1）将长协矿的进料比例控制在70%左右，不足部分用贸易矿补充，充分发挥贸易矿机动灵活、库存成本可控的优势。

2）寻求在卖方市场下的优化配矿结构，通过各种渠道掌握国内外铁矿石市场的品种及数量、价格。根据掌握的各品种物料的市场价格，通过测算软件对各单品种物料进行性价比排序，并将排序结果作为选择经济适用物料的依据。

3）若烧结矿硅含量有提升空间，就多用低价高硅矿；若铁水钛有提升空间，就多用低价高钛矿；若渣中铝有提升空间，就多用低价高铝矿；若铁水磷有提升空间，就多用低价高磷矿。

1.3 非主流矿的配加

1.3.1 含钛精粉

为达到护炉效果，炼铁厂普遍采用高炉配加钛矿进行护炉，护炉原理[1-3]已得到科技工作者证实。

考虑到成本因素（每配加2%的钛矿铁，成本升高8元/t），因此积极寻求合适物料，以取消钛矿的配加。通过多次考察含钛精粉，最后选定含钛较高的OC-HS、QA、OC-NF等非主流矿，将钛添加到烧结矿中替代钛矿，测算如表1所示。

通过表1可以看出，保持铁水同等的钛含量，配加2%海砂时吨铁成本降低25.94元，配加5%的OC-NF时吨铁成本降低32.77元。可见使用含钛铁精粉替代钛矿效益显著。

1.3.2 球团矿、块矿

对球团矿、块矿进行性价比排序，确定了塞拉利昂块矿和巴西矿等高性价比物料适当的配加比例，如表2所示。

1.3.3 其他烧结含铁物料

采用相同的测算方法和配矿要求，陆续确定了OC-AR、QA粉、QG粉、QE粉、OP-YA粉、OP-HSP粉、QB粉等多种物料的配加比例。

表1 含钛精粉效益测算

表2 高炉球团矿、块矿效益测算

1.4 非主流矿的使用原则

根据唐钢开发品种钢的需要，对铁水的质量提出了新的要求，如表3所示。

表3 唐钢公司铁水要求

为满足以上要求，在选用某一种非主流矿时，均对其微量元素进行检测，同时定期对主流矿进行微量元素检测。在配加非主流矿前，首先从理论上进行测算。在配加过程中，均严格控制其配比，然后密切跟踪铁水实物质量，保证唐钢对铁水的质量要求。

2 非主流矿对高炉的指标影响及对降成本的作用

2.1 高炉的生产指标（见下页表4）

从表4可以看出，配加非主流矿后入炉矿品位降低1.1%，利用系数降低3%，燃料比仅升高1.3%。对高炉指标影响较小。

2.2 使用非主流矿的效益

使用非主流矿后生铁成本由2 626.32元降低至2 530.34元，生铁成本降低96元/t，使用非主流矿的配矿成本占生铁成本的37%，因而因使用非主流矿降低的费用为35.52元/t。

3 结语

通过理论测算和唐钢炼铁厂的实际应用，证明配加非主流矿可以在保证铁水质量允许的前提下有效降低吨铁成本，可见，可以通过对资源的掌控提高对成本的控制力。

表4 高炉生产指标

[1]白永强，程树森.低钛烧结矿还原粉化机理研究[J].烧结球团，2012，37（1）：1-5.

[2]吕庆，王文山，金玉臣，等.海沙配加对承德钒钛烧结矿冶金性能的影响[J].钢铁钒钛，2010，31（3）：80-87.

[3]范晓慧，陈许玲，李骞，等.含钛铁精矿高铁低硅烧结技术[J].中南大学学报（自然科学版），2006，37（3）：481-486.

（编辑：胡玉香）

Application of Non-mainstream Mine in the Process of Reducing Cost in Iron-making Plant

ZHANG Jian,QIN Yujie
（Ironmaking Plant of Tangshan Iron and Steel Company,Hebei Iron and Steel Group, Tangshan Hebei 063020）

This paper focuses on the proportioning scheme of non-mainstream mine in iron-making plant of Tangshan Iron and Steel Company and its effect on the index of blast furnace and cost reduction.Through using non-mainstream mine,optimizing the allocation of ore,reducing the grade of ore into the furnace,optimizing the allocation of raw materials,the cost control of iron-making plant is improved.

iron-making cost,ore blending,non-mainstream ore

TF52

A

1672-1152（2016）06-0068-03

10.16525/j.cnki.cn14-1167/tf.2016.06.25

2016-11-20

张建（1983—），男，工程师，现从事钢铁冶金研究工作。