黄日清 蒲振杰 孙化国

摘 要  本文介绍北部湾新材料有限公司初炼分厂红土镍矿冶炼技术进步实践。初炼炉冶炼红土镍矿是生产不锈钢金属母液的重要环节，是大幅度降低不锈钢生产成本的一项重要举措。初炼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。

北部湾新材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。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。

1  主要达到经济技术指标

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，喷吹煤：烟煤20%+无烟煤80%。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，炉渣成份含量高波动大，一般在18~30%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0.140~0.150MPa；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0.155~0.165MPa；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24h修炉前大沟，恢复炉况要72h以上。而采用休风前出净渣铁，复风5min内引煤气，加风量到80%进行恢复喷煤，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8h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，适应高铝渣系冶炼

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，风口前理论燃烧温度中值由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，进一加强炉渣流动性。

由于原材料成份变化，渣系中的Al2O3由19.0%升高到23%，部分时间高达30%，Al2O3升高，炉渣的熔点升高，流动性变差，进而影响炉渣的流动性和料柱透气性。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初始煤气流分布，加长风口小套，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，鼓风动能提高了；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，然后逐步改造喷吹管道，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  存在问题及改进措施

1）初炼厂冶炼技术进步后行，烧结矿产能不足以满足炼铁需求，制约了炼铁产能进一步提升。

2）煤粉制备是回转窑厂、初炼厂共用制粉系统，制粉产量不足，制约进一步提高煤比冶炼。

5  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。