梁志明  邵洛义

（广西北港新材料有限公司镍铁分公司）

摘  要  镍铁公司初炼厂3号高炉自2020年11月份以来，通过加强管理，利用先进的工艺设备，优化高炉操作，达到稳定高效生产的目的。

关键词  高炉  高冶强  管理  操作制度  高效

1  引言

广西北港新材料公司镍铁分公司初炼厂3号高炉容积450 m³，主要生产低镍铁水，采用3座卡鲁金顶燃式热风炉，干法除尘，双料车上料，采用硬水开路循环冷却，铸铁冷却壁，无料钟炉顶，陶瓷杯炉缸，贮铁式主沟和BPRT煤气余压再利用系统等先进技术，于2015年6月投产，通过采取优化高炉操作和管理、改善冶炼条件等措施，使高炉炉况实现长周期稳定顺行。在近几个月的生产中，镍铁公司3号高炉产量不断提高，从2020年11月份至2021年2月底9次破班产记录，4次破日产记录，2次破月产记录，镍铁生产单炉班产首次突破900吨、日产量首次突破1700吨、月产首次突破5万吨，这些成绩的取得，在于3号高炉高效稳定生产，技术经济指标如表1。

2  高炉高效生产的举措

改善冶炼条件和选择合理的操作制度是高炉工作者的基本任务。合理的操作制度能保证煤气流的合理分布和良好的炉缸工作状态，促使高炉稳定顺行，取得较好的技术经济指标，达到稳定，高效，低耗，长寿的冶炼效果。

2.1  加强原燃料的管理

随着高炉炼铁技术的发展，大型化、高利用系数、高冶强操作、煤比不断提高和高炉寿命的不断延长，对原燃料的质量要求不断提高。精料是高炉强化冶炼的前提条件，是高炉稳定顺行、指标先进、节约能耗的物质基础和客观要求。镍铁公司初炼厂科学合理安排原燃料进场，原燃料合理分类堆放，切实做好送料保料工作；对原燃料取样要求客观、真实、及时，迅速掌握原燃料变化情况。3#高炉积极做好应对措施：加强烧结矿进槽管理，禁止生料入槽，杜绝上错料、混料；加强烧结矿、生矿筛分监测，减少粉末入炉；加强焦炭水分监测和筛分监测，尽可能降低焦粉入炉率，减少炉况波动和防止高炉炉温大幅度波动。

2.2  装备技术进步，实现高冶强生产

2020年初3号高炉大修完成，更换使用新型一体式组合送风装置，保证了高富氧的使用，为以后的高效生产打下了坚实的基础。在此之前，虽然也使用过4000m³/h的富氧量，但是送风装置密封不严，漏风严重，2018年、2019年先后四次腐蚀直吹管烧穿事故，对生产影响很大，不能稳定、持续的使用高富氧量，镍铁产量也不能实现大的突破。

由于技术改进，在近一年的时间里，高炉富氧保持在4000-5000m³/h，产量不断提高。

2.3  高压操作技术 

高炉炉顶煤气压力大于0.03MPa时，即称为高压。高顶压是高炉强化冶炼和降本增效的主要手段。炉顶压力提高10kPa，高炉可增产1.9%，焦比约下降3%。随着顶压的提高，增产的效果会递减。提高顶压之后，高炉的明显反应是更容易接受风量，促进高炉顺行，波动减少，使铁矿石进行间接还原是向有利方向发展。高压后炉内煤气流的流速会降低，有利于热风中的热量向炉料充分传递，炉尘的吹出量也降低，可有效地提高BPRT能量利用率。

高炉炉顶煤气压力大于120kPa时，均应配备TRT或BPRT装置，而不是按炉容大小来判定。 3号高炉早期顶压一直维持在160kPa左右的水平，近两年开始逐渐尝试上提顶压到165kPa左右，控制在适宜的范围内，冶炼效果明显，产量提升较多。镍铁公司三座高炉炉顶煤气压力见表2。

2.4  提高冶炼技术，改善技术经济指标

原燃料和装备条件确定以后，高效生产的关键就是通过优化高炉操作，提高技术经济指标。即选择合理的基本操作制度，包括送风制度、装料制度、热制度和造渣制度，并进行适时、恰当的调剂，从而达到促进炉况顺行、提高利用系数、降低燃料消耗、改善生铁质量的目的。高炉高产、优质、低耗的前提是顺行。而顺行的保证是下部有足够的炉缸温度，特别是炉缸中心的温度；上部有良好的透气性和煤气热能和化学能得到良好的利用，即“上稳下活”。这需要四项基本制度的良好配合。

2.4.1  上下部调剂相结合

在装料制度，目前3号高炉入炉品位接近50%，入炉料结构是烧结矿、生矿及配少量的镍石，炉料经过整粒和筛分，由于原燃料都是外购，质量不好控制，炉料质量好时应该有可能更好地加重边缘，有条件的应相应采用多环布料，提高煤气利用率。在送风制度上，中心不能“吹透”，炉缸中心温度不足，表现为铁水温度低，生铁含硅量不下来，含S高，炉温一旦波动下行，S大幅度升高，甚至出现高Si、高S铁。对策是维持一定的鼓风动能和使用长风口，增加吹透中心的能力，使炉缸工作均匀活跃，热量充沛稳定。3号高炉风口布局及使用情况如表3。

下部调剂是上部调剂的基础，上下部调剂合理匹配才能达到更好的调剂效果，保持煤气流分布的合理与炉况的顺行与稳定。

2.4.2  优化热制度和造渣制度

炉缸热制度是指炉缸所具有的温度水平，或者说是根据冶炼条件，为获得最佳效益而选择的最适当的炉缸温度。稳定而均匀的炉缸热制度是顺行的基础，炉温过高或过低均会影响炉缸的热状态，造成煤气体积变化，进而影响软熔带的根部增大位移，导致冷却水水温差波动大，影响煤气流稳定性。因此，控制合理的铁水物理热和化学热，可以减少冷却水水温差波动频率，保持炉缸良好的活性，维持合理中心死料柱的维度，根据高炉炉容级别控制铁水温度在1500℃左右，让炉缸的状态维持在合理范围。

保持适宜的造渣制度，有利于炉况顺行和确保铁水质量。炉渣的物理性能与化学成分，对冶炼过程影响极大。而炉渣中A12O3的含量达到30%，对炉渣性能影响较大。因此，在选择造渣制度时不仅重视确定合理的二元碱度，还要密切关注三元碱度与四元碱度，同时还要关注镁铝比。一般情况炉渣二元碱度为0.95～1.05，为改善炉渣的稳定性和流动性，使渣中MgO达到10%以上，我们配加镍石，这样三元碱度为1.35～1.45，使镁铝比在0.4～0.7的合适范围内。

2.5  加强炉前规范化操作管理，保持高炉生产稳定顺行

在高炉的冶炼生产过程中，一般来说分炉内操作和炉前操作。炼铁工作者往往都把目光集中在炉内操作上，对炉内的各种情况分析较多。其实，炉前操作与炉内操作同等重要。尤其是强化冶炼的高炉。随着产量的大幅度的提高，渣铁能否及时地、安全地排出炉外，渣铁是否排放干净，将直接制约着高炉的生产。那么如何才能做到在高炉的日常生产中，准时、准点、安全地把铁放出来，又不影响到炉内强化冶炼的操作?这就需要加强炉前出铁管理，严格按照规范操作，及时出净渣铁，点检和维护好设备，保证铁口正常工作，减少休慢风率。

2.6  团队协同作战，加强沟通协调

高炉生产是团队作战，每个岗位每个人都发挥着自己的作用，每个岗位都是重要环节，任何一环出了问题就会影响到高炉生产大局。3号高炉积极发扬团队精神，提高职工大局意识，发挥团队作用，各岗位协同作战，加强内外沟通协调，朝着共同目标努力完成生产任务。高炉车间制定了高炉日常生产操作方针，统一三班操作，杜绝个人英雄主义，保证安全生产。协同方面，例如2020年11月、12月平均风温低，经过车间开展提高风温攻关，三班统一思想统一操作，2021年1月、2月份平均风温明显回升。对外协调方面，由于精炼公司二炼钢铁水消化能力小，3号高炉多余的铁水只能上去一炼或者铸铁，任何一个去向出了问题，倒运不畅，造成铁水罐积压，就会影响到高炉是否能正常生产。

3  结语

（1）镍铁公司3号高炉自2020年以来，通过加强管理，利用先进的生产工艺设备，优化高炉操作等一系列措施，达到稳定高效生产的目的。2020年11月以来，高炉产量屡破镍铁公司初炼厂历史记录。

（2）3号高炉的生产实践表明，尽管原燃料质量波动大，但通过选择合理的操作制度，仍能获得良好的经济技术指标，这对今后高炉生产具有较强的指导意义。

（3）影响高炉正常生产的因素有很多，只要能发挥团队的作用，并采取相应措施，仍能把不利影响降到最低。

4  参考文献

[1] 徐海芳.高炉炼铁技术问答.化学工业出版社，2012.5.

[2] 许勇新，关江锋，许正国，钟波，钟健华. 2017年柳钢高炉稳定高效生产实践.柳钢科技，2018年第五期.

[3] 周传典.高炉炼铁生产技术手册.北京:冶金工业出版社，2002.367.