五矿营钢炼铁厂红土镍矿生产实践研究

赵世禹， 温续宏 ，吴 闯， 高明辉， 王腾龙

(五矿营口中板有限责任公司炼铁厂，辽宁 营口 115000)

0 前言

五矿营钢现有四座450m3串罐无料钟式高炉、两座2300m3串罐无料钟式高炉、180m2烧结机两座、132m2烧结机一座、600m2烧结机一座，炼铁厂自投产以来，在实现安全生产和设备稳定运行的前提下，使生铁产量、质量逐年提高，成本逐年降低。在总经理提出“狠抓铁之本”的大环境下，通过重构铁成本优势的设想，炼铁厂通过解放思想、更新观念、统一思路，落实原、燃、辅料结构调整措施，通过大量使用红土镍矿等更有效的办法，铁成本持续降低。

1 红土镍矿基础性能

红土镍矿〔1-3〕是一种典型的低品位矿, 其含铁品位一般在10%-45%之间,部分能够达到50%。大多数红土镍矿中含有较高的Al2O3和MgO,也有某些红土镍矿中SiO2的含量比较高。红土镍矿游离水和结晶水含量比较高，烧损大〔4-6〕。

世界上的红土镍矿主要分布在赤道线南北30上以内的热带国家,主要有：古巴、印度尼西亚、菲律宾、澳大利亚、新喀里多尼亚等国家〔7-10〕。红土镍矿资源非常丰富,勘探成本以及采矿成本都很低,红土镍矿矿床大多靠近海岸,便于运输。

矿粉粒度介于精矿粉和富矿之间，矿粉为黄色(含水部分黄褐色)，含铁在50%左右，含一定的镍，镍在铁水中分配比接近100%(即基本不进入炉渣)并且镍对高炉冶炼没有明显的坏处，甚至在冶炼部分钢种时还有一定好处，因此在烧结配料中可以将此矿粉作为一般原料处理。因红土镍矿粘性较大、水分高、含有大量石块等杂物，烧结在配料过程中可能造成棚料、下料困难等现象，红土镍矿配入量维持在10%以下。

2 烧结工序使用红土镍矿

2.1 红土镍矿使用情况

考虑红土镍矿粘性较大，为满足烧结生产，在使用前先同其他铁料进行搅拌。根据我厂现有的条件，使用高炉返矿同含镍矿粉进行搅拌。

优点：(1)高返干燥不含水，可以有效的均衡含镍矿水分。(2)高返中颗粒多基本不含粉末，在槽内下料较为顺畅。(3)高返数量较稳定，现烧结的配比量约为10%-15%，可以同含镍矿3：1搅拌，拌料配比能够稳定维持在15，拌料之间，并且搅拌后可以使用现配高返的矿槽，不必另占矿槽，较少烧结铁料槽紧张的问题。

缺点：(1)高返同含镍矿粉的成分差别较大，要求拌料过程控制比例要稳定。(2)增加拌料工序，成本升高。

根据炼铁厂技术通〔2019〕烧配通变料通知，三烧5月23日23:35、二烧23：45相继配用15%红土镍矿拌高返，5月26日11:52分相继提高红土镍矿拌高返配比15%-17%。

表1 红土镍矿拌高返成分

2.2 生产参数情况

根据混合料筛分粒级数据统计，<1mm粒级升高6.07%是影响到烧结透气性主要因素。

表2 配吃红土镍矿后混合粒级

二三烧变料红土镍矿拌高返配比15%，保持其它条件不变，料层明显降低30-50mm，烧结透气性变差。

表3 二烧使用红土镍矿生产参数

23日二三烧为稳定生产料批91-90kg/t、内返升高1kg/t。

表4 三烧使用红土镍矿生产参数

二三烧配吃红土镍矿拌高返后转鼓降低1%。

表5 烧结转股指数

二三烧配吃红土镍矿拌高返后烧结矿大于40mm粒级无明显变化。

表6 烧结矿粒级

2.3 存在的问题

(1)红土镍矿里面有石块，现场无法完全清理干净，石块进入混合料中会出现圆辊卡块现象，造成料面不平，影响烧结机运行稳定。配用红土镍矿前需对槽前篦板、小矿槽篦板等重要部位加密，降低石块对生产的负面影响。

(2)配吃红土镍矿拌高返后，烧结负压升高，烧结机料层降低，影响烧结燃耗升高0.5-1.0kg/t。配用期间注意配碳量的调整，避免配碳量不足影响烧结矿强度和产量。

3 高炉工序应对措施

3.1 调整造渣制度

使用配红土镍矿烧结矿后，小高炉炉况表现明显，为保证炉渣流动性良好，减小排渣困难，适当下放碱度，6月份终渣碱度降低0.03，提升炉缸工作状态，确保气流分布稳定均匀。

3.2 调整热制度

使用配红土镍矿烧结矿后铁水物理热呈下降趋势，尤其小高炉下降明显，适当上提生铁含硅，6月份小高炉上提〔Si〕0.09%，以铁水物理热小高炉>1465物、大高炉>1485>为控制导向，提高铁水物理热，小高炉6月份铁水物理热提高10铁，大高炉6月份铁水物理热提高3份，保证炉缸热量充足，确保炉况稳定顺行。

3.3 操作参数控制

上提理论燃烧温度，小高炉全风温操作，保证风温1170燃以上，保证富氧量8500-9000min/h；大高炉保证风温1200保以上，保证富氧量14000min/h以上。严格控制压量关系，有条件积极加风，提高鼓风动能，活跃炉缸，大高炉6月份风量提升137m3/min，为使用配红土镍矿烧结矿后炉况稳定顺行打下坚实的基础。

3.4 抓炉前出铁

加强渣铁排放工作，及时联系配罐出铁，保证铁间隔20分钟以内。控制好铁水流速，保证冶炼渣铁量与排出量均衡，炉内不憋渣铁。每班喷铁口2次以上，活跃炉缸防止堆积。

3.5 调整料制

料制调整以边缘和中心两股气流稳定为宗旨，防止边缘气流过分发展，消灭管道行程、减少渣皮脱落。小高炉逐步外移矿焦平台，适当引导中心气流，大高炉逐步内移矿焦平台，适当发展边缘气流，最终形成两股稳定气流。

4 结 语

五矿营钢炼铁厂采取了一系列的低成本冶炼措施，不断调整操作参数，进行工艺设备的改良，克服了使用红土镍矿生产中的诸多困难，实践证明是比较成功的，各项经济技术指标稳步提升，实现2019年消耗红土镍矿21.4万吨，铁成本降低3.31元/吨，降本总额2650.83万元，取得了显著的经济效益。