李兵 纪江林 余浩

（广西北港新材料有限公司）

摘  要  本文针对红土镍矿高炉冶炼低镍铁生产特点，通过加强入炉料管理，优化炉内外操作，提高设备作业率等一系列措施，实现了长期稳定顺行，冶炼强度由1.74t/（m3.d）提高到1.87t/（m3.d），利用系数3.45t/（m3.d）。

关键词  红土镍矿  炉料管理  优化操作  作业率  冶炼强度

1  前言

北部湾新材料高炉炉容450m³，采用串罐式无料钟炉顶设备，冷却系统采用板壁结合结构，工业水开路循环冷却，三座卡鲁金式热风炉，全干法煤气除尘，BPRT发电装置，一个铁口，14个风口。

北部湾新材料有三座450m³高炉，主要利用红土镍矿生产低镍铁水，炉料结构为烧结矿、块矿。烧结矿为进口红土镍矿烧制而来。红土镍矿含铁分低，SiO2、AI2O3含量高，物理水与结晶水总量30%-40%，而大量的烧结生产实践证明，SiO2含量大于6%，AI2O3含量大于2.5%时，烧结强度大幅下降且易粉化[1]。经实测，北部湾新材料烧结矿SiO2含量6.5-7.5%，AI2O3含量5.5-6.5%，转鼓强度平均49%，品位低，平均品位48.5%。红土镍矿含有一定量的Cr2O3，Cr2O3熔点高，粘度大[2]，炉缸中心更易形成死料柱，全风操作和合适的鼓风动能就更加重要。焦炭为全外购焦，质量不稳定，水份波动大。为尽可能提高铁水中镍、铬合金含量，降低单位能耗，日常冶炼少配或不配熔剂，烧结二元碱度控制范围只能在1.2-1.6倍之间，制约了烧结强度的提高。以上因素为高炉强化冶炼带来了很大困难，根据存在的问题，通过加强入炉料管理，优化炉内外操作，提高设备作业率等一系列措施，冶炼强度逐步提高，实现了长期顺稳，产量稳步提高，焦比550kg/t，煤比120kg/t，综合燃料比670kg/t。

2  强化措施

2.1  加强入炉料管理

2.1.1  加强入炉焦筛分

高炉使用焦炭全部外购，近90%焦炭运输为海运，为控制扬尘，在码头堆放时，大量打水，因此焦炭含水较高，焦粉附着在焦炭上，不易筛分且易堵塞筛板，导致大量焦粉进入炉内，恶化料柱透气性。为提高筛分效果，采取如下措施：

（1）改造下料口，控制料流，摊薄料层。

（2）每小时槽下工清理筛底一次，并拍照上传微信工作群。

（3）更换更大振幅地振筛。

（4）推进“散改集”，避免码头堆放打水。

通过以上措施，筛分效果明显，每天的返焦粉量有70-80吨提高到90-100吨。

2.2.2  加强入炉矿筛分

新材料公司现有3座450m3高炉，配备132m2，180m2烧结机各一台，烧结供应偏紧张。为降低成本，尽可能满足高炉用矿需求矿振筛，由上7下4.5改为上7下4，因此，提高筛分效果显得尤为重要。为此改造给料机出料方式，保证小料流，薄料层，筛尽粉末。全料仓投入使用，保证筛分效果的同时兼顾供料速度。

2.2  优化高炉操作管理

2.2.1  布料制度的优化

由于红土镍矿冶炼高炉软熔带靠上，软熔区间宽，渣量大，造成高炉透气性差[3]，影响高炉顺行。为确保顺行，在操作上以发展两股气流为主，并配以合适的鼓风动能，因此，在装料制度的选择上，采用焦两环，矿一环，为提高煤气利用，开始逐步优化操作制度，逐步引导中心气流，实现两道气流。

2.2.2  调整初始煤气流分布

红土镍矿品位低，渣量大，中心更容易不活，炉况稳定性差，为活跃炉缸，发展两股气流，提高炉况稳定性，风口小套由10个340mmx110mm，4个340mmx115mm风口调整为全部为360mmx110mm风口，使操作炉型更加合理，标准风速由171m/s提高到185m/s，实际风速由227m/s提高到245m/s。

2.2.3  提高炉顶压力

根据红土镍矿烧结的成品矿品位低，强度较普通烧结矿差，易粉化，易软熔的特点，炉顶压力从最初的145kpa逐步提高至165kpa，顶压提高后，风量也从1250m3/min逐步提高到1400-1500m3/min，炉缸更趋活跃，炉况更稳定。

2.2.4  提高富氧与喷煤

红土镍矿高炉冶炼，渣比高，透气性比一般高炉差，不利于煤比的提高，为兼顾炉况顺行，逐步摸索提高煤比的方法。首先，通过提高富氧率，配合煤比的提高，维持风口合理的理论燃烧温度并提高煤粉燃烧效果；其次，确保全风口喷煤，提高煤粉的均喷广喷；第三，改造喷煤管道，实行等距离喷煤，实现均匀喷吹；第四，抓好铁口维护，按时出尽渣铁。目前煤比已从95-105kg/t提高到110-120kg/t

2.2.5  选择适宜的造渣制度

红土镍矿高炉冶炼的炉渣特点是AI2O3含量偏高，低时18%，高时达28-30%，因此，选择适宜的造渣制度保持良好的流动性就显得尤为重要。经过不断的实践，炉渣二元碱度

控制在0.9-1.0之间，氧化镁含量控制在10-12%之间，根据Al2O3的变化，镁/铝比控制在0.45-0.55之间，炉渣具有较低的熔化性温度，流动性较好。

2.2.6  强化炉前操作管理

红土镍矿品位低，其渣量远比普通高炉大，因此，按时出尽渣铁就显得更加重要。虽然高炉配备有两个渣口，但因放渣时渣中带铁经常烧坏渣口中、小套。不仅造成休风率高，而且炉前劳动强度大，成本高，安全隐患上升，所以已经封死不用。所有冶炼的渣铁都要由铁口排出，导致出铁节奏加快，铁口维护难度加大，时常因为铁口潮，断口，不耐冲刷而造成出不尽渣铁，炉内憋压。二次开口增多，铁口更难维护。通过不断的总结与摸索，对炉前操作进行了优化。

（1）跟炮泥厂家沟通，根据镍铁冶炼的特点调整炮泥配方，提高炮泥质量。

（2）扩大出铁间隔，从堵口到开口时间由20-25分钟增加至25-35分钟，给炮泥充分结焦时间，提高耐冲刷时间。

（3）稳定打泥量，统一操作，不经允许不能减泥。

（4）除特殊情况外，铁口不来风严禁堵口。

（5）调整做泥套用材料，由有水泥改为浇筑料配玻璃水，泥套的使用时间提高一倍，开裂，破损大幅降低。

通过以上措施，铁口深度由1700mm-1800mm提高到1900mm-2000mm，铁口合格率提高到95%以上，确保了渣铁按时出尽。

2.3  提高设备作业率

高炉生产6分原料，3分设备，1分操作[1]，可见设备正常运行在高炉生产中的重要性，因此，做好设备点检、保养、维护、定修，到期下线是提高设备作业率的重要保证。生产实践中采取加大加大奖惩力度，提高职工的积极性，创造性；严格执行“三级”点检制度，润滑维护，保养采取定点、定质，定量、定时、定人，利用定修，严格执行设备到期下线制度，杜绝设备带病、带伤作业，提高备品备件质量，达不到使用要求的供货厂家纳入黑名单管理。通过以上措施，设备作业率大幅升高，目前设备作业率已提高至99.5%。

3  结论

（1）采取“加强入炉料管理，优化操作，提高设备作业率”的有效措施后，冶炼强度水平显著提高，冶炼强度由1.74t/m3.d提高到1.87t/m3.d，利用系数3.45t/m3.d，日产量由1420t提高到1550t。

（2）做好入炉料管理工作，提高原燃料质量，减少粉末入炉，改善透气性是强化冶炼基础。

（3）推进海运“散改集”有利于焦炭水分稳定，并可减少钠、氯离子入炉。

（4）红土镍矿冶炼需要较高的物理热及更加活跃的炉缸，抓好日常炉温稳定和合适的鼓风动能是操作管理的重要环节。

（5）渣量大，渣中AI2O3含量高是红土镍矿冶炼的主要特点，及时出尽渣铁，选择合适的造渣制度是强化冶炼的必要条件。

（6）红土镍矿冶炼装料制度需要兼顾边缘和中心两股煤气流，在确保顺行的基础上，提高冶强，优化指标。

4  参考文献

[1]周传典，刘万山，王筱留等.高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社.2005

[2]郭培民.赵沛.庞建明.高炉冶炼红土矿生产镍铬合金关键技术与发展方向

[3]董训祥.秦涔.红土镍矿高炉工艺技术及发展趋势