梁志明  邵洛義

（廣西北港新材料有限公司鎳鐵分公司）

摘  要  鎳鐵公司初煉廠3號高爐自2020年11月份以來，通過加強管理，利用先進的工藝設(shè)備，優(yōu)化高爐操作，達到穩(wěn)定高效生產(chǎn)的目的。

關(guān)鍵詞  高爐  高冶強  管理  操作制度  高效

1  引言

廣西北港新材料公司鎳鐵分公司初煉廠3號高爐容積450 m3，主要生產(chǎn)低鎳鐵水，采用3座卡魯金頂燃式熱風(fēng)爐，干法除塵，雙料車上料，采用硬水開路循環(huán)冷卻，鑄鐵冷卻壁，無料鐘爐頂，陶瓷杯爐缸，貯鐵式主溝和BPRT煤氣余壓再利用系統(tǒng)等先進技術(shù)，于2015年6月投產(chǎn)，通過采取優(yōu)化高爐操作和管理、改善冶煉條件等措施，使高爐爐況實現(xiàn)長周期穩(wěn)定順行。在近幾個月的生產(chǎn)中，鎳鐵公司3號高爐產(chǎn)量不斷提高，從2020年11月份至2021年2月底9次破班產(chǎn)記錄，4次破日產(chǎn)記錄，2次破月產(chǎn)記錄，鎳鐵生產(chǎn)單爐班產(chǎn)首次突破900噸、日產(chǎn)量首次突破1700噸、月產(chǎn)首次突破5萬噸，這些成績的取得，在于3號高爐高效穩(wěn)定生產(chǎn)，技術(shù)經(jīng)濟指標如表1。

2  高爐高效生產(chǎn)的舉措

改善冶煉條件和選擇合理的操作制度是高爐工作者的基本任務(wù)。合理的操作制度能保證煤氣流的合理分布和良好的爐缸工作狀態(tài)，促使高爐穩(wěn)定順行，取得較好的技術(shù)經(jīng)濟指標，達到穩(wěn)定，高效，低耗，長壽的冶煉效果。

2.1  加強原燃料的管理

隨著高爐煉鐵技術(shù)的發(fā)展，大型化、高利用系數(shù)、高冶強操作、煤比不斷提高和高爐壽命的不斷延長，對原燃料的質(zhì)量要求不斷提高。精料是高爐強化冶煉的前提條件，是高爐穩(wěn)定順行、指標先進、節(jié)約能耗的物質(zhì)基礎(chǔ)和客觀要求。鎳鐵公司初煉廠科學(xué)合理安排原燃料進場，原燃料合理分類堆放，切實做好送料保料工作；對原燃料取樣要求客觀、真實、及時，迅速掌握原燃料變化情況。3#高爐積極做好應(yīng)對措施：加強燒結(jié)礦進槽管理，禁止生料入槽，杜絕上錯料、混料；加強燒結(jié)礦、生礦篩分監(jiān)測，減少粉末入爐；加強焦炭水分監(jiān)測和篩分監(jiān)測，盡可能降低焦粉入爐率，減少爐況波動和防止高爐爐溫大幅度波動。

2.2  裝備技術(shù)進步，實現(xiàn)高冶強生產(chǎn)

2020年初3號高爐大修完成，更換使用新型一體式組合送風(fēng)裝置，保證了高富氧的使用，為以后的高效生產(chǎn)打下了堅實的基礎(chǔ)。在此之前，雖然也使用過4000m3/h的富氧量，但是送風(fēng)裝置密封不嚴，漏風(fēng)嚴重，2018年、2019年先后四次腐蝕直吹管燒穿事故，對生產(chǎn)影響很大，不能穩(wěn)定、持續(xù)的使用高富氧量，鎳鐵產(chǎn)量也不能實現(xiàn)大的突破。

由于技術(shù)改進，在近一年的時間里，高爐富氧保持在4000-5000m3/h，產(chǎn)量不斷提高。

2.3  高壓操作技術(shù) 

高爐爐頂煤氣壓力大于0.03MPa時，即稱為高壓。高頂壓是高爐強化冶煉和降本增效的主要手段。爐頂壓力提高10kPa，高爐可增產(chǎn)1.9%，焦比約下降3%。隨著頂壓的提高，增產(chǎn)的效果會遞減。提高頂壓之后，高爐的明顯反應(yīng)是更容易接受風(fēng)量，促進高爐順行，波動減少，使鐵礦石進行間接還原是向有利方向發(fā)展。高壓后爐內(nèi)煤氣流的流速會降低，有利于熱風(fēng)中的熱量向爐料充分傳遞，爐塵的吹出量也降低，可有效地提高BPRT能量利用率。

高爐爐頂煤氣壓力大于120kPa時，均應(yīng)配備TRT或BPRT裝置，而不是按爐容大小來判定。 3號高爐早期頂壓一直維持在160kPa左右的水平，近兩年開始逐漸嘗試上提頂壓到165kPa左右，控制在適宜的范圍內(nèi)，冶煉效果明顯，產(chǎn)量提升較多。鎳鐵公司三座高爐爐頂煤氣壓力見表2。

2.4  提高冶煉技術(shù)，改善技術(shù)經(jīng)濟指標

原燃料和裝備條件確定以后，高效生產(chǎn)的關(guān)鍵就是通過優(yōu)化高爐操作，提高技術(shù)經(jīng)濟指標。即選擇合理的基本操作制度，包括送風(fēng)制度、裝料制度、熱制度和造渣制度，并進行適時、恰當?shù)恼{(diào)劑，從而達到促進爐況順行、提高利用系數(shù)、降低燃料消耗、改善生鐵質(zhì)量的目的。高爐高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗的前提是順行。而順行的保證是下部有足夠的爐缸溫度，特別是爐缸中心的溫度；上部有良好的透氣性和煤氣熱能和化學(xué)能得到良好的利用，即“上穩(wěn)下活”。這需要四項基本制度的良好配合。

2.4.1  上下部調(diào)劑相結(jié)合

在裝料制度，目前3號高爐入爐品位接近50%，入爐料結(jié)構(gòu)是燒結(jié)礦、生礦及配少量的鎳石，爐料經(jīng)過整粒和篩分，由于原燃料都是外購，質(zhì)量不好控制，爐料質(zhì)量好時應(yīng)該有可能更好地加重邊緣，有條件的應(yīng)相應(yīng)采用多環(huán)布料，提高煤氣利用率。在送風(fēng)制度上，中心不能“吹透”，爐缸中心溫度不足，表現(xiàn)為鐵水溫度低，生鐵含硅量不下來，含S高，爐溫一旦波動下行，S大幅度升高，甚至出現(xiàn)高Si、高S鐵。對策是維持一定的鼓風(fēng)動能和使用長風(fēng)口，增加吹透中心的能力，使爐缸工作均勻活躍，熱量充沛穩(wěn)定。3號高爐風(fēng)口布局及使用情況如表3。

下部調(diào)劑是上部調(diào)劑的基礎(chǔ)，上下部調(diào)劑合理匹配才能達到更好的調(diào)劑效果，保持煤氣流分布的合理與爐況的順行與穩(wěn)定。

2.4.2  優(yōu)化熱制度和造渣制度

爐缸熱制度是指爐缸所具有的溫度水平，或者說是根據(jù)冶煉條件，為獲得最佳效益而選擇的最適當?shù)臓t缸溫度。穩(wěn)定而均勻的爐缸熱制度是順行的基礎(chǔ)，爐溫過高或過低均會影響爐缸的熱狀態(tài)，造成煤氣體積變化，進而影響軟熔帶的根部增大位移，導(dǎo)致冷卻水水溫差波動大，影響煤氣流穩(wěn)定性。因此，控制合理的鐵水物理熱和化學(xué)熱，可以減少冷卻水水溫差波動頻率，保持爐缸良好的活性，維持合理中心死料柱的維度，根據(jù)高爐爐容級別控制鐵水溫度在1500℃左右，讓爐缸的狀態(tài)維持在合理范圍。

保持適宜的造渣制度，有利于爐況順行和確保鐵水質(zhì)量。爐渣的物理性能與化學(xué)成分，對冶煉過程影響極大。而爐渣中A12O3的含量達到30%，對爐渣性能影響較大。因此，在選擇造渣制度時不僅重視確定合理的二元堿度，還要密切關(guān)注三元堿度與四元堿度，同時還要關(guān)注鎂鋁比。一般情況爐渣二元堿度為0.95～1.05，為改善爐渣的穩(wěn)定性和流動性，使渣中MgO達到10%以上，我們配加鎳石，這樣三元堿度為1.35～1.45，使鎂鋁比在0.4～0.7的合適范圍內(nèi)。

2.5  加強爐前規(guī)范化操作管理，保持高爐生產(chǎn)穩(wěn)定順行

在高爐的冶煉生產(chǎn)過程中，一般來說分爐內(nèi)操作和爐前操作。煉鐵工作者往往都把目光集中在爐內(nèi)操作上，對爐內(nèi)的各種情況分析較多。其實，爐前操作與爐內(nèi)操作同等重要。尤其是強化冶煉的高爐。隨著產(chǎn)量的大幅度的提高，渣鐵能否及時地、安全地排出爐外，渣鐵是否排放干凈，將直接制約著高爐的生產(chǎn)。那么如何才能做到在高爐的日常生產(chǎn)中，準時、準點、安全地把鐵放出來，又不影響到爐內(nèi)強化冶煉的操作?這就需要加強爐前出鐵管理，嚴格按照規(guī)范操作，及時出凈渣鐵，點檢和維護好設(shè)備，保證鐵口正常工作，減少休慢風(fēng)率。

2.6  團隊協(xié)同作戰(zhàn)，加強溝通協(xié)調(diào)

高爐生產(chǎn)是團隊作戰(zhàn)，每個崗位每個人都發(fā)揮著自己的作用，每個崗位都是重要環(huán)節(jié)，任何一環(huán)出了問題就會影響到高爐生產(chǎn)大局。3號高爐積極發(fā)揚團隊精神，提高職工大局意識，發(fā)揮團隊作用，各崗位協(xié)同作戰(zhàn)，加強內(nèi)外溝通協(xié)調(diào)，朝著共同目標努力完成生產(chǎn)任務(wù)。高爐車間制定了高爐日常生產(chǎn)操作方針，統(tǒng)一三班操作，杜絕個人英雄主義，保證安全生產(chǎn)。協(xié)同方面，例如2020年11月、12月平均風(fēng)溫低，經(jīng)過車間開展提高風(fēng)溫攻關(guān)，三班統(tǒng)一思想統(tǒng)一操作，2021年1月、2月份平均風(fēng)溫明顯回升。對外協(xié)調(diào)方面，由于精煉公司二煉鋼鐵水消化能力小，3號高爐多余的鐵水只能上去一煉或者鑄鐵，任何一個去向出了問題，倒運不暢，造成鐵水罐積壓，就會影響到高爐是否能正常生產(chǎn)。

3  結(jié)語

（1）鎳鐵公司3號高爐自2020年以來，通過加強管理，利用先進的生產(chǎn)工藝設(shè)備，優(yōu)化高爐操作等一系列措施，達到穩(wěn)定高效生產(chǎn)的目的。2020年11月以來，高爐產(chǎn)量屢破鎳鐵公司初煉廠歷史記錄。

（2）3號高爐的生產(chǎn)實踐表明，盡管原燃料質(zhì)量波動大，但通過選擇合理的操作制度，仍能獲得良好的經(jīng)濟技術(shù)指標，這對今后高爐生產(chǎn)具有較強的指導(dǎo)意義。

（3）影響高爐正常生產(chǎn)的因素有很多，只要能發(fā)揮團隊的作用，并采取相應(yīng)措施，仍能把不利影響降到最低。

4  參考文獻

[1] 徐海芳.高爐煉鐵技術(shù)問答.化學(xué)工業(yè)出版社，2012.5.

[2] 許勇新，關(guān)江鋒，許正國，鐘波，鐘健華. 2017年柳鋼高爐穩(wěn)定高效生產(chǎn)實踐.柳鋼科技，2018年第五期.

[3] 周傳典.高爐煉鐵生產(chǎn)技術(shù)手冊.北京:冶金工業(yè)出版社，2002.367.