孙化国

（北港新材料镍铁公司）

摘  要  本文介绍北港新材料有限公司初炼分厂高炉红土镍矿冶炼技术进步。初炼高炉冶炼红土镍矿是生产不锈钢金属母液的重要环节，是大幅度降低不锈生产成本的一项重要举措。初炼高炉冶炼红土镍矿技术包括原燃料管理、炉内操作、炉前操作等。我司通过学习与创新，集成创新了红土镍矿初炼炉冶炼技术，推动了初炼炉冶炼红土镍矿技术进步

关键词  高炉  红土镍矿  高炉  集成创新

1  概述

北部湾新材料有限公司初炼分厂共有三座初炼炉，容积均为450m³。初炼炉采用大框架结构，每座初炼炉设1个铁口，14个风口，复合板壁结合冷却结构，开放式工业循环水冷却系统，无料钟炉顶，斜桥料车式上料，配备三座顶燃式格子砖热风炉，煤气净化采用布袋干法除尘系统，贮铁式大沟。原燃料结构全部使用外购焦，喷吹混合煤，冶炼菲律宾低品红土镍矿。通过集成创新“四高一大”炉内冶炼操作技术，快速复风炉况技术，取消萤石造渣技术，活用“一长两小三均匀”技术，初炼炉月均有效容积利用系数由2.85t/（m3·d）提高到3.15t/（m3·d）以上，较长时间日产量超4600t，利用系数达3.4t/（m3·d），综合增产率超12%，煤比达114kg/t，燃料比降低18kg/t。

2  原料基础

综合入炉品位48.50%，渣比600kg/t，炉料结构：烧结矿92%+海南矿8%，焦炭均为外购准一级焦，喷吹烟+无烟煤。主要原燃料成分。

3  集成创新主要技术

低品位红土镍矿渣比高，渣比约600kg/t，炉渣成份Al2O3含量高波动大，一般在22~30%波动，炉渣稳定性差，料柱软熔带不稳定，这与冶炼普碳钢生铁有诸多不同。针对冶炼红土镍矿这些特点，集成创新了几方面技术。

3.1  “四高一大”初炼炉内操作冶炼技术

 “四高一大”炉内操作技术就是采用高压差、高顶压、高理论燃烧温度、高煤比及大批重操作。高压差有利于吹透中心，初炼炉压差控制在0.135MPa；在风机能力有保证的条件下，高顶压操作是一项强化冶炼操作技术，有利于增加风量、减少炉尘吹出量，顶压0.165 MPa；在炉况顺行的前提下，提高风口前理论燃烧温度是一项保证炉缸稳定的重要技术，通过逐步提高风口前理论燃烧温度，炉况稳定性改善，风口前理论燃烧温度中值控制在2400℃时，炉况稳定，能耗也较低；高煤比冶炼是一项节能降耗技术，在提高煤比方面也有不同争论，实践表明，煤比由100kg/t提高到130kg/t燃料比基本稳定；炼铁工作者经常说小批重是药，大批重是饭，有病吃药，无病吃饭，说的就是炉况正常时用较大批重，炉况不好时用较不小批重保证炉况顺行，在我厂原料条件下，矿批重按日产量的0.95~1%控制炉况运行较好。这些操作能够保持初炼炉气流稳定，顺行指数由8.5提高到10，实现长时间稳定运行。

3.2  开发快速复风技术

由于长期受冶炼红土镍矿休风后恢复炉况时炉缸热量不足困绕，复风操作一直采用低风量、小批重、大剂量净焦及长期慢风恢复炉况方法。这种恢复炉况方法恢复全风操作时间长，效率低，成本高，还经常产生大崩料次生事故。如休风24小时修炉前大沟，恢复炉况要72小以上。而采用休风前出净渣铁，复风5分钟内引煤气，加风量到80%进一步恢复喷煤，根据料线深浅降低布料角度上料，大大加快恢复炉况进程，一般恢复时间控制在8小时之内。这种快速复风技术提高了初炼炉有效作业时间。

3.3  取消附加萤石造渣操作，开发高铝渣系造渣

炼铁先炼渣，造渣技术是炼铁工作者重点关注的事项，而红土镍矿品位低，渣量大，且含铬高，炉渣稳定性差，流动性不好，为了保证冶炼进程，一般都附加萤石来提高炉渣流动性，保证冶炼长时间正常进行。长期附加萤石作业副作用大，如消耗大量热量，侵蚀炉衬，缩短炉役寿命，增加生产成本。通过均匀配矿，稳定炉料成份，而每一船批次原料成份均不相同，在配矿实践中，按3船矿进行配料，可以基本稳定原料成份，这为稳定造渣提供基本条件；而大幅度提高风口前理论燃烧温度，有效保证炉渣流动性，风口前理论燃烧温中值由2200℃提高到2400℃，实践证明可有效增加炉渣稳定性，可以减少配加萤石造渣；通过调整装料制度，采用适当发展中心气流的装料制度，确保炉顶成像仪有合适中心气流，在保证炉况顺行的前提下有利于稳定炉缸物理热，进一步加强炉渣流动性。

由于原材料成份变化，渣系中的Al2O3由22.0%升高到25%，部分时间高达30%。Al2O3升高，会提高炉渣的熔点和粘度，进而影响炉渣的流动性和透气性。针对原料条件变化在探索获得适宜熔点和粘度的炉渣过程中，上调炉渣二元碱度至0.95-1.05范围获得了较好的造渣效果

3.4  推广应用“一长两小三均匀”保障技术

 “一长两小三均匀”就是采用较长的风口小套，较小的进风面积、较小粒度的烧结矿，均匀喷吹技术、均用焦技术、均生产技术。风口长度可以有效调整炉缸初始煤气流分布，采用较长的风口小套，风口长度由340mm调到360mm；进风面积是调整鼓风动能的重要参数，在相同的鼓风参数条件下，缩小进风面积大幅度提高鼓风动能，进风面积由0.1453m2缩小到0.1329m2，缩小了8.5%，风口面积缩小，鼓风动提高了；采用较小棒间距烧结矿棒条筛，棒间距由4.5mm调到4.0mm，有效使用小粒度烧结矿；全部风口喷煤是均匀炉缸圆周风口温度重要技术，在均匀喷吹方面首先解决了全部风口喷煤，然逐步改造喷吹管道，实现等距离喷吹；针对我司全部使用外购焦，在用焦管理上多与采购部联系，一是在渠道上均匀用焦，即尽量稳定供货单位，二是按比例使用不同供货商焦炭；炼铁生产是连续生产模式，生产组织理念对初炼炉稳定均匀运行影响很大，在生产组织上不求一时痛快，而是根据上下游工序进行有序组织，即配合好烧结矿生产，保证有料可用，配合精炼生产，保证铁水有出路，不致于无罐出铁憋坏炉子。

4  结语

（1）通过集成创新，推动了北部湾新材料初炼炉冶炼技术进步，在当前原燃料条件下实现了高效生产。

（2）红土镍矿冶炼技术是一项综合技术，要不断总结、提炼。