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【中國(guó)鐵合金網(wǎng)訊】利用紅土鎳礦生產(chǎn)低鎳鐵，目前沒(méi)有成功的寫(xiě)入教科書(shū)的經(jīng)驗(yàn)可供參考。各家企業(yè)根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)，認(rèn)真總結(jié)紅土鎳礦的燒結(jié)、高爐冶煉的指標(biāo)。各自取得了較好的指標(biāo)，我們學(xué)習(xí)目前鎳鐵生產(chǎn)較成功的企業(yè)，山威集團(tuán)、廣西玉林中金、北海誠(chéng)德鎳業(yè)、鞍鋼聯(lián)眾、連云港華樂(lè)合金，我們與他們真誠(chéng)交流，學(xué)到很多實(shí)際經(jīng)驗(yàn)。

１、紅土鎳礦的選礦

　　我們針對(duì)高爐冶煉的實(shí)際需求，在礦的選擇上根據(jù)礦的SiO2、CaO、MgO、Al2O3、Ｇｒ２Ｏ３、Ｎｉ、Ｆｅ等元素進(jìn)行合理的選配。

在礦的物理性能上，我們根據(jù)燒結(jié)的特點(diǎn)結(jié)合燒結(jié)機(jī)的優(yōu)勢(shì)選擇粘度較大，利于成球的紅土鎳礦用于低鎳鐵的生產(chǎn)，走在了同行業(yè)的前面。

２、紅土鎳礦的燒結(jié)

      利用烘干機(jī)的優(yōu)勢(shì)，對(duì)紅土鎳礦烘干，結(jié)合鼎信鎳業(yè)燒結(jié)能力大的優(yōu)勢(shì)，生產(chǎn)高堿度燒結(jié)礦和酸性燒結(jié)礦。自熔性燒結(jié)礦初渣的熔點(diǎn)處于最低水平，初渣形成后無(wú)論堿度如何變化熔點(diǎn)只會(huì)提高，這是自熔性燒結(jié)礦與酸性燒結(jié)礦和堿性燒結(jié)礦的最大區(qū)別。在這種條件下很容易形成初渣長(zhǎng)期無(wú)法順利滴落的情況。也就是說(shuō)使用自熔性燒結(jié)礦會(huì)導(dǎo)致軟熔帶變厚，甚至可能導(dǎo)致?tīng)t渣重新凝固的現(xiàn)象。這可能是使用自熔性燒結(jié)礦最大的問(wèn)題。

    高爐冶煉采用高堿度燒結(jié)礦配部分酸性料，即能取得優(yōu)良的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，又能獲得較好的經(jīng)濟(jì)效益。寶鋼在１９８５年第一座高爐投產(chǎn)后，使用酸性料的比例逐漸增加，近幾年穩(wěn)定在１５％－１６％的比例水平，與此相應(yīng)的寶鋼高爐取得了世界先進(jìn)水平的操作指標(biāo)和良好經(jīng)濟(jì)效益。

    高堿度燒結(jié)礦具有強(qiáng)度好、粉化指數(shù)低、還原性好、荷重軟化溫度高等特點(diǎn)，因此在使用高堿度燒結(jié)礦冶煉，高爐軟熔帶下移，擴(kuò)大了塊狀帶，使高爐透氣性得到了改善。

堿性燒結(jié)礦和酸性燒結(jié)礦共同入爐，堿性爐料的初渣堿度及熔點(diǎn)高于爐渣。生成后與酸性爐料的初渣融合，主體的變化方向是堿度與熔點(diǎn)不斷降低，再與溫度的升高相配合，爐渣性能不斷改善。

    我們低鎳紅土礦三氧化二鋁含量高，成品礦致密低、粉末多，成品率低，強(qiáng)度低。該礦適合生產(chǎn)超高堿度燒結(jié)礦。堿度等于2.0和酸性燒結(jié)礦。酸性燒結(jié)礦控制在0.6—0.75之間。

    2017年2月23日參訪(fǎng)鼎信鎳時(shí)與總工交流了很多燒結(jié)生產(chǎn)的細(xì)節(jié)，提到利用燒結(jié)冷卻熱廢氣無(wú)動(dòng)力輸送熱風(fēng)燒結(jié)。

厚料層燒結(jié)自動(dòng)蓄熱作用較強(qiáng)，料層下部熱量過(guò)剩，上部熱量先天不足，而熱風(fēng)燒結(jié)通過(guò)引入冷卻機(jī)上部的熱廢氣，使通過(guò)料層的氣流溫度升高，使上部料層的燒結(jié)溫度升高，減少上下層的溫差。同時(shí)，還可以替代部分固體燃料降低固體燃料用量。采用熱風(fēng)燒結(jié)提高燒結(jié)礦質(zhì)量，降低燃料消耗，冷卻機(jī)排出的廢氣。顯熱得到了合理利用，減少了環(huán)境污染。冷卻鼓風(fēng)機(jī)產(chǎn)生的風(fēng)壓和燒結(jié)抽風(fēng)形成的負(fù)壓之間的自然壓差，可以滿(mǎn)足無(wú)動(dòng)力輸送，工藝簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)緊湊，不污染環(huán)境，投資較少。                                                            ３、酸性燒結(jié)礦提高利用系數(shù)措施

ａ：強(qiáng)化制粒；

ｂ：降低料層，低堿度燒結(jié)的垂直燒結(jié)速度大幅度降低；

ｃ：強(qiáng)調(diào)水分的穩(wěn)定性，酸性燒結(jié)礦適宜水份的范圍較窄，生產(chǎn)過(guò)程中重點(diǎn)對(duì)水份的穩(wěn)定采取了一系列的措施；

ｄ：提高混合料的料溫。

４、高爐操作四大制度的選擇

  紅土礦高三氧化二鋁冶煉，爐缸極易造成堆積，四大制度的選擇應(yīng)該針對(duì)爐缸開(kāi)展活躍性的各項(xiàng)工作。

（一）熱制度的調(diào)整

　　熱制度的調(diào)整是指爐內(nèi)的熱狀態(tài)，實(shí)質(zhì)上是多種操作制度的綜合結(jié)果。主要由鐵水及爐渣的溫度進(jìn)行規(guī)范，杜絕低溫造成爐缸堆積，保證爐芯有足夠的物里熱，爐芯溫度只要低于1500℃，爐芯透液性、透氣性就會(huì)降低，造成渣鐵走邊，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成風(fēng)口套頻繁燒壞。  

透氣性降低，會(huì)造成風(fēng)量萎縮、風(fēng)量減小，鼓風(fēng)動(dòng)能降低，中心堆積加重，造成邊緣發(fā)展的假象。長(zhǎng)期爐芯溫度低，致使中心堆積加重。

中心堆積形成，回旋區(qū)縮小，焦炭在風(fēng)口區(qū)域碰撞粉化，使焦炭在爐缸粉化，使透氣性、透液性進(jìn)一步惡化。焦炭發(fā)生碰撞，同時(shí)焦炭也會(huì)撞擊風(fēng)口，使風(fēng)口壽命縮短。

針對(duì)爐缸活躍的狀態(tài)現(xiàn)狀，制定保證爐缸物理熱的操作方針。提高渣鐵物理溫度為高爐工長(zhǎng)操作的指引方針。

（二）造渣制度的選擇

低鎳鐵冶煉，渣中三氧化二鋁25-35%，我們很長(zhǎng)一段時(shí)間渣中三氧化二鋁高達(dá)35%，爐渣的流動(dòng)性變得極差。

   高爐冶煉面對(duì)爐渣高三氧化二鋁的威脅，通過(guò)提高爐缸熱制度來(lái)改善渣系的流動(dòng)性。鐵水物理熱保持在1500℃以上，緩解爐渣高三氧化二鋁含量對(duì)爐內(nèi)透氣性的影響，保持高爐重負(fù)荷，穩(wěn)定生產(chǎn)。

   高爐操作必須高度重視造渣制度的管理，將造渣制度管理提升到重要位置，爐渣堿度超出規(guī)定范圍，必須及時(shí)調(diào)整。日常操作嚴(yán)防低爐溫、高堿度和高爐溫高堿度，我們通過(guò)調(diào)整Mg/Al比和Ｓi/Al,以此達(dá)到了完全停用螢石的目的，保證渣鐵具有良好的流動(dòng)性和脫硫能力。

　　提高燒結(jié)礦氧化鎂就意味著燒結(jié)礦的品位下降，品位降低１％焦比上升２％，產(chǎn)量下降３％，在煉鋼鐵的操作理論上是有這么一個(gè)說(shuō)法�，F(xiàn)在生產(chǎn)的是高鋁礦低鎳鐵，低鎳鐵的特點(diǎn)和煉鋼鐵不一樣，尤其是高鋁礦的爐渣粘度很大，鎂鋁比偏低時(shí)從爐外表現(xiàn)出來(lái)的是渣鐵流動(dòng)性差，從爐內(nèi)表現(xiàn)出來(lái)就是滴落帶的滴落性差、滴落速度慢隨之而來(lái)的是料速變慢，假如料速跑不起來(lái)的話(huà)試問(wèn)高爐還會(huì)有產(chǎn)量嗎，沒(méi)有產(chǎn)量所有的指標(biāo)都是空談。對(duì)于這一點(diǎn)我在煉鋼鐵和低鎳鐵的工藝區(qū)別里提到了這個(gè)觀點(diǎn)。

    （三）裝料制度的選擇

   高爐日常生產(chǎn)中，生產(chǎn)條件總是有波動(dòng)的，有時(shí)甚至變化很大，從而影響爐況波動(dòng)和氣流分布失常。要及時(shí)調(diào)整裝料制度，改善爐料和軟熔透氣性，保持邊緣和中心兩股氣流，以減少爐況波動(dòng)和失常。

  （1） 原燃料條件變化，原燃料條件變差，特別是粉末增多出現(xiàn)氣流分布和溫度失常時(shí)，應(yīng)及早改用邊緣與中心氣流較發(fā)展的裝料制度。但要避免過(guò)分的發(fā)展邊緣，也不要不顧條件片面追求發(fā)展中心氣流。原料條件改善，順行狀況好時(shí)，為提高煤氣利用，可適當(dāng)擴(kuò)大礦批和加重邊緣。

  （2） 冶煉強(qiáng)度變化，由于某種原因被迫降低冶煉強(qiáng)度時(shí)，除適當(dāng)?shù)目s小風(fēng)口面積上部要采取較為發(fā)展邊緣的裝料制度，同時(shí)要相應(yīng)縮小批重。

  （3）裝料制度與送風(fēng)制度相適宜，裝料制度與送風(fēng)制度應(yīng)保持適宜。當(dāng)風(fēng)速低回旋區(qū)較小，爐缸初始?xì)饬鞣植歼吘壿^多時(shí)，不宜采用過(guò)多加重邊緣的裝料制度，應(yīng)在適當(dāng)加重邊緣的同時(shí)強(qiáng)調(diào)疏導(dǎo)中心氣流，防止邊緣突然加重而破壞順行，可縮小批重，維持兩股氣流分布。若下部風(fēng)速高，回旋區(qū)域大，爐缸初始?xì)饬鞣植歼吘壿^少時(shí)，也不宜采用過(guò)分加重中心的裝料制度，應(yīng)先適當(dāng)疏導(dǎo)邊緣，然后再擴(kuò)大批重，相應(yīng)增加負(fù)荷。

（4）臨時(shí)改善裝料制度調(diào)節(jié)爐況。爐子難行，休風(fēng)后送風(fēng)低料速時(shí)，可以臨時(shí)縮小礦批或改變?nèi)舾膳鷱?qiáng)烈發(fā)展邊緣的裝料制度，以防崩料和懸料。

對(duì)于裝料制度的選擇，煉鋼鐵有煉鋼鐵的操作理念，鎳鐵有鎳鐵的操作理念，兩者不同也不能照搬，對(duì)于５８０高爐的布料方式焦炭?jī)森h(huán)燒結(jié)礦兩環(huán)的布料矩陣有很大的弊端況且他的角度也小，很容易造成爐缸中心死料柱，休風(fēng)以后料面不是正常的漏斗狀而是不正常的饅頭狀，長(zhǎng)期以往表現(xiàn)出來(lái)的是焦炭負(fù)荷下降煤氣利用差、爐頂溫度長(zhǎng)期偏高、噸鐵焦比居高不下。關(guān)于無(wú)料鐘爐頂設(shè)備的５８０高爐正常的布料矩陣要求大α角、大礦批的操作理念，至于礦批大小的選擇煉鋼鐵也好低鎳鐵也罷都有其相應(yīng)的臨界礦批，至于臨界礦批的大小要根據(jù)礦的堆比重和強(qiáng)度以及爐喉面積來(lái)決定。

（四）送風(fēng)制度的選擇

高爐送風(fēng)制度是高爐操作的根本制度，是高爐穩(wěn)定順行，優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的重要條件。

高爐合理的送風(fēng)制度應(yīng)達(dá)到以下要求：

（1）初始煤氣流達(dá)到合理的分布。

（2）爐缸活躍且均勻。

（3）渣鐵物理熱充沛，鐵水質(zhì)量合格。

（4）有利于爐型和設(shè)備的維護(hù)。

風(fēng)口的選擇：

風(fēng)口的面積和長(zhǎng)度對(duì)于進(jìn)風(fēng)狀態(tài)起著決定作用，影響鼓風(fēng)動(dòng)能的因素有風(fēng)量，風(fēng)溫和風(fēng)口截面積。

在高冶煉強(qiáng)度下，風(fēng)量、風(fēng)溫、風(fēng)壓必須保持最高水平，通常采用改善風(fēng)口進(jìn)風(fēng)面積的方法來(lái)調(diào)劑鼓風(fēng)動(dòng)能。

確定風(fēng)口面積的依據(jù)有以下方面：

（1）如果原燃料強(qiáng)度提高，粒度均勻，粉末和渣量少時(shí)，爐料的透氣性改善，則有可能接受較高的鼓風(fēng)動(dòng)能和壓差操作，否則相反。

（2）噴吹燃料使煤氣體積增大，促使高爐邊緣氣流的發(fā)展，應(yīng)隨煤比增加適當(dāng)縮小風(fēng)口面積

（3）風(fēng)口失常時(shí)，由于長(zhǎng)期慢風(fēng)操作而造成爐缸堆積，爐缸工作狀態(tài)出現(xiàn)異常，為了盡快消除失常，發(fā)展中心氣流活躍爐缸應(yīng)采取縮小風(fēng)口面積或堵死部分風(fēng)口的措施

（4）爐缸直徑，風(fēng)口數(shù)目就是確定風(fēng)口進(jìn)風(fēng)面積的依據(jù)。當(dāng)高爐為低冶煉強(qiáng)度生產(chǎn)和爐墻侵蝕嚴(yán)重時(shí)，可采用長(zhǎng)風(fēng)口操作，這相當(dāng)于縮小了爐缸工作截面積。易使循環(huán)壓向爐缸中心移動(dòng)，有利于吹透中心和保護(hù)爐墻。中、小高爐的生產(chǎn)實(shí)踐表明，風(fēng)口向下傾斜，可使煤氣直接沖向渣鐵層，縮短風(fēng)口和渣鐵之間的距離，有利于提高渣鐵溫度，而且有助于消除爐缸堆積和提高爐渣的脫硫能力。一般高爐風(fēng)口下斜7°—15°我們選用的斜8°和斜11°

　　廣東某580高爐風(fēng)口選擇偏大，風(fēng)壓沒(méi)有加全，熱風(fēng)壓力只有260KPa,高爐全風(fēng)操作的風(fēng)壓為305-310KPa，慢風(fēng)操作對(duì)爐缸活躍程度造成的負(fù)面影響很大。

   循環(huán)區(qū)深一些，有利于活躍爐缸中心，也有利于改善爐渣與鐵水的良好接觸，保證爐渣的脫硫能力。

風(fēng)口上沿內(nèi)側(cè)頻繁壞的現(xiàn)象說(shuō)明高爐風(fēng)口前的回旋區(qū)淺。

１０００ｍ³級(jí)的高爐低鎳鐵冶煉，穩(wěn)定順行，３．０的利用系數(shù)都能實(shí)現(xiàn)。這是結(jié)合煉鋼鐵燒結(jié)礦和低鎳鐵燒結(jié)礦的各種性能后綜合分析的結(jié)果，正如之前所說(shuō)大高爐不能煉低鎳鐵，煉鎳鐵只能使用小高爐，這個(gè)禁區(qū)隨著青山集團(tuán)、廣東陽(yáng)江鎳業(yè)５８０高爐、盛陽(yáng)集團(tuán)６３０高爐的相繼投產(chǎn)不也打破了以往的禁區(qū)嗎？由此可見(jiàn)大高爐冶煉煉鎳鐵能否取得良好的技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益與工藝人員的技術(shù)路線(xiàn)以及相應(yīng)合理的操作制度有很大關(guān)系。

（轉(zhuǎn)自盛陽(yáng)集團(tuán)煉鐵廠：陳華、張國(guó)華）

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