【摘要】随着炼钢技术的发展，无渣或少渣的炼钢法已经得到了广泛的应用。这种炼钢法要求将铁水中(si]含量降低到一定值。由于[si]的减少，[si]的氧化产物SiO 也就相应降低，钢渣中的CaO的活度提高，脱P效果改善，脱P用的CaO 的渣量大大降低。随着渣量的减少、对高炉耐火材料的侵蚀减弱、延长了炉龄。从能量利用角度来看，铁水中硅含量每增加0．1％，高炉吨铁增加焦比4～6kg ／t；而在转炉中[Si]氧化放出的热量有效利用率仅为3％。因而，无论从节能降耗还是从操作工艺上来讲，冶炼低硅生铁势在必行。
【关键词】硅还原的途径低硅生铁优化工艺
1前言
随着近年来炼钢技术的发展，生铁中的硅作为发热剂的作用早已不很重要，为了满足无渣或步渣炼钢的需要，缩短炼钢时间，炼钢生铁的含硅量逐渐降低。同时，低硅生铁对
于铁水炉外预处理(脱磷、脱硫等)有利。另外，冶炼低硅生铁对降低焦比和提高产量也是很有益的，经验表明，生铁中硅每降低0．1 ，焦比降低4～7kg／t铁。现代高炉都以降低能耗为操作指导方针，非常重视降低生铁含硅量，现在西欧各国拟定冶炼平均含硅量o．3 以下的生铁，并有继续降低这一指标的趋向。日本某些高炉冶炼的生铁含硅量已低于0．2％，而我国先进企业，如首钢，生铁含硅约0．3～0．4 ，杭钢
生铁硅可达0．2～0．3 柳锶1994年、1995年生铁含硅分别为0．69 和0．64 ，与先进指标相比有较大差距。所以降低生铁的含对冶金行业有着重要的发展意义及良好的经济效益!
2 低硅生铁含硅量与炉温的关系
高炉降硅过程是个降温的过程。低硅生铁冶炼时也不例外, 其炉缸热量也显得紧张但只要改善和稳定原燃料质量尤其是高温性能, 选择适当的高炉操作制度特别是造渣制度和冶炼方法, 改善煤气能利用使焦比降低, 在稳定炉温的基础上逐步降硅, 则高炉能够获得低硅高温低硫铁水, 保证炉缸温度和炉缸工作正常当然做到这些难度很大, 技术和管理水平要求很高因此, 低硅操作与低炉温操作是有紧密联系但又有所区别, 二者并不
等同低硅生铁冶炼的成功关锭扰在于通过上述的技术措施能够使炉缸具有较好的和稳定的热状态，在降硅的同时能使铁水温度不致降低甚而有所提高。
3 必须保证原燃料条件
精料是高炉冶炼的基础，更是冶炼低硅生铁的客观物质基础。有怎样的精料水平，(S )就只能降低到怎样的水平。其道理是不言而喻的。例如：在月平均入炉品位的标准偏差<0．5％，月平均入炉烧结矿碱度的标准偏差<0．04 的条件下，要求月平均(Si，0．3～0．4)，不能说是过于苛刻的。
4 控制硅还原的途径
高炉内硅的还原反应主要发生在1 500C以上的高温区，即主要发生在滴落带，还原的途径有三种：渣铁反应、渣焦反应和气相si0 还原反应(其还原反应机理及反应式参阅有关文献，此从略)。其中，气相si0还原反应是硅还原的主要途径．而高炉内si0来源于焦炭灰分和炉渣中的si0 ，因此．可从以下几个方面来控制硅的还原。
（1 ）减少人炉的量SiO2，降低炉渣中SiO2的活度生铁中硅主要来自焦炭灰分中SiO2的还原，因此首先要严格控制焦炭灰分，减步入炉量SiO2，同时要降低炉渣中的SiO2活度，以减少气态的产SiO2生。
（2 ）降低风口燃烧温度，直接减少SiO 的发生量生铁中硅含量升高主要发生在风口前，那里有赤热的焦炭循环+焦炭灰分熔化和SiO气化，使生铁硅还原加剧。因此有必要降低风口燃烧温度，减步产生siO 的气化反应。
（3 ）降低软熔带位置，缩小滴落带高度硅还原主要发生在滴落带，因而提高入炉矿的熔滴温度，可降低软熔带位置，缩小滴落带区闻，从而减小硅还原的区域，达到控制硅还原的目的。
近几年高炉含硅量和相关指标情况。．1994年、1995年及1996年上半年生铁含硅量及相关的影响条件见表1。
从表1可见，由于近年加强了生铁含硅的控制，增强了工长的降硅意识，降硅工作取得了一定的效果，但与先进指标相比差距很大。从操作条件和以上实际条件看，柳钢高炉生铁含硅量尚有进一步降低的能力。
5：冶炼低硅生铁的操作
5.1优化工艺要点
贯彻落实了下列优化操作工艺制度：
①送风制度
风口Φ,100 X 8+110×4，风口面积S=0．1008m2，V风=44159m3／h，风速V=124m／s，E=4532kg·m／s。，
②装料制度
料线1．0m，以80%正装+20% 倒装为主要装料顺序，控制炉腹水温差在10℃左右。煤气曲线CO2值边缘平均12．1% ，中心平均11．1% ，中心比边沿低1% 。
③热制度
平均风温1042℃，控制0．35%<[Si]<0．65% ，=0．171，2250℃ <t理<2350℃。
④造渣制度
R =1．18，MgO=9．50% ，为提高渣申MgO 有时加入白云石熔剂进行调节。
⑤保持生铁含有一定数量的锰。【Mn】0．88％。铁水温度
5.2．注重上下部调剂，保持炉缸均匀活跃
低硅操作的特点之一是要求在硅较低的情况下，有充足的炉缸热储备，硅波动值要小。所以，稳定气流、活跃炉缸就显得更为重要。下部调剂要保证炉缸活跃，要有良好的初始气流分布。不仅炉缸活跃起来，还要活跃得均匀，圆周要均匀，中心要有较强的气流，截面要平衡，千万要防止气流偏行。目前，3号高炉风口为 1OO×8+110×4，S=0．1008m ，V=12 4m／s，E=4532kg·m／s，尚能满足这个要求。上部调剂保持高科线，尽可能采取全正装．适当扩大料批．就是通常说的上婀的情况越好，热稳定性越强，炉缸热储备就越充足。
5.3选择合适的造渣制度
低硅冶炼的关键是控制生铁含硫。实践证明，冶炼低硅低硫生铁，必须保持炉渣有一定的碱度和适当的MgO含量，以维持炉渣性能的稳定，获得较好的脱硫能力和适当的炉缸热制度，保证生铁质量由于提高炉渣碱度可使硅明显降低，炉渣MgO既能抑制硅的还原，又能促进硅的氧化，所以广钢3号高炉冶炼生铁硅在0．40％～0．60％范围时，较台适的炉渣碱度CaO／SiO2为1．15～1．25，MgO含量为9～11 ，可控制生铁硫在0．03 以下。
5.4准确及时的调剂手段
炼低硅铁必须随时监视硅和硫的变化，做到准确及时的调剂。一般定性较易掌握，定量比较困难。因此，弄清各调节因素对硅的影响及其开始作用的时间非常重要。通过实
践分析，针对广钢3号高炉的具体情况，在调节数量方面，100℃风温相当于30kg／t焦比，在作用时间方面，调风温2小时起作用。搞清这些相互关系，可以在调节中心中有数，防止热重叠或脱节。我们在实践中提出的全风量、高风温的办法可以发挥生产的最大潜力又能达到稳定的目的。在一些特殊情况下．比如炉温下行猛、料怏，则必须减风; 反之过热，相应地撤风温防热难行。
5.5 合理的煤气流分部
合理的煤气流分布，是保持良好炉缸工作的重要条件，困为良好的炉缸工作，即整个炉缸沿圆周和截面温度分布台理、热量充足、工作话跃，它首先取决于初始气流沿炉缸径向和圆周台理均匀的分布。活跃中心，开放中心气流、消除死角，可抑制钛还原，同时边缘气流减弱、炉墙热负荷减轻，既有利于保护炉体又有助于吹透中心，加强炉缸反应，摇高膨硫效果．
6：必须坚持长期稳定顺行方针
关于长期稳定顺行的论述较多，但对其准确的含义作深刻的探讨却较少。离开了优质、高产、低耗即各项技术经济指标的先进性而单纯地追求料尺、风量、风压的均匀规整，这种稳定顺行虽然是必要的，但
其实际意义有限，充其量不过是一种消极的顺行。反之，那种指标先进而忽视长期稳定顺行的划意追求，则其技术经济指标不可能达到应有的先进水平，也不可能持久。这两种倾向样都是片面和有害的．因此，长期稳定顺行虚不仪单纯地强调炉料与煤气流相向运动的顺利进行，下料均匀顺畅，而且还应包含煤气分布合理、利用允分、冶炼产晶质量优良而稳定、各项技术经济指标先进并稳步提高的一些内容。也就是说，要妥善地处理好最大限度地利用煤气的热能化学能与炉料顺利下降的矛盾，使炉内煤气流分布、温度场分布，软融带的结构长期稳定地保持在最佳状态中，整个冶炼进程能高效率而稳定地进行．我们所应追求的是能促进各项技术经济指标不断提高、经济效益持续增长这样一种更高级的积极长期稳定顺行。概言之，长期稳定顺行，是使高炉冶炼进程长期地稳定在最佳操作状况．冶炼低硅生铁，特别是在高冶强、重负荷下，尤其需要强调长期稳定顺行。这是因为此时炉缸热贮备长期处在当时炉况和技术操作水平所允许的最经济的水平上，经受不起炉况剧烈波动，一旦顺行遭到破坏，例如管道行程、连续塌坐料、炉皮脱落等都需要炉缸在短期内付出巨额的热量支出，带来一系列诸如严重炉冷、质量事故等严重后果。枉高冶强重负荷下，顺行一经破坏，要恢复到正常顺行的稳定状态，需要付出比低冶强轻负荷下更大的代价，．持长期稳定顺行方
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