趙文東 孫化國(guó)
（北港新材料有限公司）
摘 要 對(duì)北港新材料有限公司鎳鐵公司初煉分廠2號(hào)高爐，近段時(shí)間穩(wěn)定順行優(yōu)化操作和提高冶煉強(qiáng)度實(shí)踐進(jìn)行總結(jié)。通過(guò)提高煤比、增加風(fēng)量、穩(wěn)定富氧量、提高頂壓，穩(wěn)定基礎(chǔ)參數(shù)、加強(qiáng)設(shè)備管理，降低休風(fēng)率，實(shí)現(xiàn)高爐較長(zhǎng)時(shí)間穩(wěn)定順行并且各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)步的實(shí)踐總結(jié)。
關(guān)鍵詞 鎳鉻 煤比 富氧 爐型 強(qiáng)化
1 概況
鎳鐵公司2號(hào)高爐是450m3鎳鉻鐵水初煉爐，鐵水成分含鎳 1.3-1.6%、鉻3.5-5.0%。設(shè)14個(gè)風(fēng)口，配套3座卡魯金頂燃式熱風(fēng)爐，干法除塵，雙料車上料，硬水開路循環(huán)冷卻，鑄鐵冷卻壁，無(wú)料鐘爐頂，陶瓷杯爐缸，儲(chǔ)鐵式主溝和BPRT煤氣余壓再利用系統(tǒng)。2016年11月大修后開爐生產(chǎn)，指標(biāo)不穩(wěn)定，主要表現(xiàn)為產(chǎn)量低、消耗高，為此，從2020年元月份開始，不斷優(yōu)化上下部操作參數(shù)，在保證爐況穩(wěn)定順行的基礎(chǔ)上，改善各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，效果較明顯，統(tǒng)計(jì)如表1。
2 強(qiáng)化冶煉措施
2.1 優(yōu)化下部調(diào)劑 使上下部相適應(yīng)
（1）優(yōu)化下部操作，調(diào)劑主要是通過(guò)風(fēng)量、富氧、風(fēng)口長(zhǎng)度及面積調(diào)整。2號(hào)高爐使用風(fēng)機(jī)是AV45-12風(fēng)機(jī)，設(shè)計(jì)風(fēng)機(jī)出口風(fēng)量1892m3/min，完全能達(dá)到強(qiáng)化冶煉要求。而頂壓低操作易導(dǎo)致氣流不穩(wěn)，風(fēng)量虛高，導(dǎo)致煤氣利用差。如何穩(wěn)定煤氣流初始化分布是下部調(diào)整的關(guān)鍵。將風(fēng)口小套長(zhǎng)度由原來(lái)的340mm加長(zhǎng)到360mm,活躍爐缸，適當(dāng)調(diào)整風(fēng)口大小布局，縮小鐵口兩邊風(fēng)口面積，總進(jìn)風(fēng)面積不變，以適應(yīng)高強(qiáng)度冶煉的要求，這樣從進(jìn)風(fēng)來(lái)糾正煤氣流初始化分布，同時(shí)改善爐缸工作狀況，鐵口容易維護(hù)，能夠及時(shí)出凈渣鐵，并為高爐強(qiáng)化冶煉創(chuàng)造條件。（2）上部調(diào)劑，爐喉鋼轉(zhuǎn)是重要的本體設(shè)備，承受著爐料的沖擊和磨損，需要有較強(qiáng)的耐磨性；當(dāng)爐況不順時(shí)，出現(xiàn)管道行程時(shí)，頂溫短時(shí)間內(nèi)可能上竄至數(shù)百甚至上千攝氏度。2號(hào)爐服役4年半，大修前2015年4月份因?yàn)楣艿佬谐?，造成冶煉爐型發(fā)生變化，鋼磚變形，大修時(shí)沒有備件，只對(duì)變形鋼磚做了修正。爐喉鋼轉(zhuǎn)變形不但對(duì)爐料在爐頂初始布料影響很大，而且會(huì)對(duì)煤氣流造成影響，對(duì)探尺正常工作造成影響，最終影響煤氣利用率。根據(jù)部分鋼磚脫落、變形等實(shí)際情況造成的布料紊亂，采取深料線、小角度調(diào)整，避免爐料打在翹起的鋼磚上反彈，造成布料不穩(wěn)定，產(chǎn)生局部氣流。采取小角度深料線調(diào)整，可以有效避開爐料反彈，從而使邊緣氣流均勻、穩(wěn)定，從頂溫和探尺走勢(shì)看，有立竿見影的效果。
2.2 提高風(fēng)溫、穩(wěn)定富氧量
冶煉低鎳鐵水所使用的原料為紅土鎳礦燒結(jié)礦，品位較低，在44% 一49%之間，渣量較大，對(duì)爐缸活躍有影響，因此，采取提高風(fēng)溫，鼓風(fēng)動(dòng)能活躍爐缸的措施是必要途徑。 ①提高并穩(wěn)定富氧量，優(yōu)化噴吹，（1）增加富氧鼓風(fēng)。由于初煉爐采用煉鋼富裕氧氣富氧，氧氣供應(yīng)穩(wěn)定性存在一定問(wèn)題，氧壓低于一定范圍，就要停氧，通過(guò)與各部門溝通聯(lián)系協(xié)調(diào)，富氧量得到穩(wěn)定，富氧率在2.5%的水平，減少氧量波動(dòng)對(duì)高爐操作影響。（2）增加煙煤配比，穩(wěn)定均勻噴吹，煙煤配比逐漸由原來(lái)的10%增加到30%，混合煤噴吹既提高噴吹效果，也獲得全面的經(jīng)濟(jì)效益。? ②提高風(fēng)溫從而提高煤粉置換比是增大噴煤量的前提條件。高爐風(fēng)溫提高煤粉在風(fēng)口區(qū)燃燒，降低風(fēng)口區(qū)的理論燃燒溫度，不但對(duì)爐缸熱分布造成一定影響，而且對(duì)煤粉燃燒效果和高爐順行都會(huì)受到影響。高風(fēng)溫提供了足夠的熱量補(bǔ)償，給增加煤比提供保障。2號(hào)高爐使用的熱風(fēng)爐為卡魯金頂燃式熱風(fēng)爐，比較薄弱的地方就是熱風(fēng)出口，容易塌落 如圖1，2號(hào)高爐三座熱風(fēng)爐都不同程度坍塌，年修期間對(duì)幾座熱風(fēng)爐分別進(jìn)行坍塌處支模具澆筑，現(xiàn)在比較穩(wěn)定，具備提高風(fēng)溫的條件，自從修復(fù)熱風(fēng)出口坍塌后，助燃風(fēng)機(jī)調(diào)整變頻，增加風(fēng)量，風(fēng)溫可穩(wěn)定在1130℃，最高可達(dá)到1180°C，給增加噴煤量創(chuàng)造條件，4月份煤比平均達(dá)到136kg/t。
2.3 提高頂壓，降低煤氣流速，有利于穩(wěn)定氣流
2號(hào)高爐以前頂壓150kPa，今年經(jīng)過(guò)各方面設(shè)備論證后，嘗試提頂壓操作，正常爐況頂壓提至165kPa，提高頂壓后，煤氣流速降低，煤氣在爐內(nèi)滯留的時(shí)間延長(zhǎng)，有利于間接還原的進(jìn)行，有利于降低焦比，除塵灰吹出量相應(yīng)減少，爐況更加穩(wěn)定。高風(fēng)量，高煤比，高頂壓三者關(guān)系，相輔相成。1、過(guò)量噴吹，大量未燃燒煤粉滯留在料柱，惡化料柱透氣性，壓差升高，壓量關(guān)系緊張。2、增加風(fēng)量是必然，是燃盡風(fēng)口區(qū)煤粉的關(guān)鍵，提高爐頂壓力，降低壓差，緩解壓量關(guān)系，解決三者之間的矛盾。
2.4 提高燒結(jié)礦質(zhì)量，穩(wěn)定爐料結(jié)構(gòu)；穩(wěn)定焦炭廠家，固定入爐焦炭配比
（1）穩(wěn)定入爐結(jié)構(gòu)，熟料達(dá)到90%。使用生礦和鎳石調(diào)整生鐵和爐渣成份，達(dá)到合格生鐵，和穩(wěn)定的爐渣成份，提高燒結(jié)的轉(zhuǎn)鼓指數(shù)。 （2）對(duì)入爐焦炭進(jìn)行合理配比使用，避免一個(gè)高爐使用多種焦炭和頻繁變更焦種給高爐帶來(lái)的波動(dòng)，現(xiàn)在不但每座高爐使用穩(wěn)定的2種焦炭，而且使用周期也延長(zhǎng)。
2.5 改善渣性，由于渣中Al2O3 含量在20%--28%之間波動(dòng)，所以為了改善爐渣流動(dòng)性，燒結(jié)礦中氧化鎂含量平均2.73%，比較低，只有用加鎳石方法提高渣中MgO含量10%一13%，提高爐渣鎂鋁比0.55±0.1左右，如表2。穩(wěn)定三元渣堿度在1.28~1.32倍，這樣不但流動(dòng)性得到改善，也利于提高爐渣脫硫能力，利于高爐順行。
2.6 規(guī)范操作，精細(xì)管理
正常生產(chǎn)調(diào)節(jié)，加強(qiáng)技術(shù)管理，嚴(yán)格按照操作方針控制各項(xiàng)參數(shù)，嚴(yán)格要求工藝紀(jì)律，規(guī)范操作行為，加強(qiáng)操作人員培訓(xùn)與學(xué)習(xí)，用科學(xué)的正確的理念來(lái)指導(dǎo)工長(zhǎng)操作，提高每位員工操作技能，為優(yōu)化高爐操作打下基礎(chǔ)。
3 設(shè)備管理、降低休風(fēng)率
設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，是生產(chǎn)穩(wěn)定長(zhǎng)期的根本保證。2號(hào)高爐通過(guò)對(duì)維修和崗位工培訓(xùn)，積極搞好設(shè)備巡檢點(diǎn)檢工作，檢修時(shí)生產(chǎn)段長(zhǎng)簽訂“檢修責(zé)任狀”的辦法，督促段長(zhǎng)提高檢修質(zhì)量。實(shí)行設(shè)備定修管理，壽命管理等辦法，提高設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量和效率，使設(shè)備運(yùn)行可控，有利于減少無(wú)計(jì)劃休、慢風(fēng)的周期和次數(shù)。如表3 高爐強(qiáng)化生產(chǎn)周期延長(zhǎng)。
4 結(jié)論
（1）控制合理的入爐原料配比和入爐原料成分，有利于控制生鐵中有效元素鎳鉻含量和有害元素的控制。（2）通過(guò)各項(xiàng)操作制度的優(yōu)化，合理的調(diào)劑送風(fēng)制度，熱制度，造渣制度，做到了高爐長(zhǎng)期順行運(yùn)作。（3）通過(guò)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的改善，風(fēng)溫、風(fēng)量、頂壓、煤比做到各種能量利用率最大化，從而達(dá)到經(jīng)濟(jì)效益最大化。（4）設(shè)備長(zhǎng)期的穩(wěn)定運(yùn)行，是高爐能高效生產(chǎn)的保障。（5）冶煉不同品種生鐵，鎳鉻生鐵、普碳鐵、錳鐵、釩鈦鐵等渣相都各不相同，只有根據(jù)其特點(diǎn)，合理控制各項(xiàng)參數(shù)，才能得到合格的生鐵和順行的爐況。
