摘  要  本文通過對昆鋼2 500 m³高爐極限產能進行理論分析計算，以理論計算結果為依據，結合生產實際，組織開展優化用礦結構提高綜合入爐品位、優化高爐操作參數提高風量與富氧率、夯實基礎管理等攻關工作，高爐產能大幅提升，有效容積利用系數最高達到2.768 t/(m³·d) 的國內同級別高爐先進水平。

關鍵詞  風量   用礦結構  入爐品位  利用系數  

1  前言

昆鋼2 500 m³高爐2012年6月26日點火開爐以來，受單系統生產，燒結→煉鐵工序間的產能不匹配及市場長期低迷等綜合因素影響，高爐長期封堵兩個風口，有效容積利用系數僅在2.20～2.50 t/(m³·d)的偏低水平。2015年以來，隨著國家對鋼鐵行業“三去一降一補”供給側結構性改革和取締“地條鋼”等相關政策的實施，鋼材市場好轉，噸材利潤水平不斷提升，如何發揮昆鋼2500m³高爐工藝裝備優勢，提升昆鋼2500m³高爐產能勢在必行。煉鐵工作者結合昆鋼2 500 m³高爐實際，以2017年1～6月生產數據為基準，對影響煉鐵工序產能釋放關鍵的“風量、富氧率、入爐品位”三個因素進行分析，理論計算可以達到的最大“風量、富氧率、入爐品位”水平，并在生產中逐一組織開展提高風量、富氧率工藝參數攻關及燒結、高爐用礦結構優化攻關工作，高爐產能大幅提升，有效容積利用系穩定在2.70 t/(m³·d)的較高水平。

2  限制昆鋼2 500 m³高爐產能釋放的原因分析

2.1 燒結→煉鐵工序間產能不匹配

燒結工序僅配置一臺300 m²燒結機，投產以來，受市場影響，大量使用省內燒結性能較差的貧雜、低品位鐵礦粉、鐵精粉，加上環保壓力大，燒結機利用系數長期偏低，燒結礦礦不保鐵問題突出。300m²燒結機燒結工作者長期堅持開展生產組織模式優化、技術裝備改造升級、工藝操作參數優化完善等攻關工作，2016年燒結機產能達266.92萬噸、利用系數1.06  t/(m²·h)，均創歷史新高，但也僅能滿足

2 500 m³高爐鐵水產量220萬噸的燒結礦用礦需求，高爐在現有產能基礎上進一步提升，燒結礦存在明顯缺口。燒結→煉鐵工序間的產能不匹配，限制高爐產能釋放。

2.2高爐綜合入爐品位低

昆鋼2 500 m³高爐2016年6月26日點火開爐以來，鋼材市場持續低迷，為了降低用礦成本，燒結工序燒結性能優、品質高的進口礦（巴西粉、南非粉）使用比例低，省內燒結性能差、質量差的貧雜低品位礦使用比例高，造成燒結工序燒結礦產量與燒結礦品位長期偏低，高爐綜合入爐品位低，限制產能提升。

表1  燒結工序進口礦配比與燒結礦品位、入爐品位的關系

2.3 風量水平較低

昆鋼2 500 m³高爐風機配置能力為5 000 m³/min，受單系統生產組織模式、市場低迷、綜合入爐品位低，渣量大等因素影響，高爐長期封堵兩個風口維持生產，接受風量能力差，僅4 100 m³/min，低于國內同類型高爐4 500 m³/min左右水平，限制產量提升。

2.4富氧率低

昆鋼2 500 m³高爐配套制氧工序能力達40 000 m³/h，遠大于燒、鐵、鋼工序用氧需求，受綜合入爐品位低，渣量大，焦炭質量差影響，高爐接受富氧能力差，氧量僅維持在14 000 m³/h，限制產量提升。

3  昆鋼2 500 m³高爐極限產能分析

隨著國家對鋼鐵行業“三去一降一補”供給側結構性改革和取締“地條鋼”等相關政策的實施，鋼材市場好轉，噸材利潤水平不斷提升，如何發揮昆鋼2500m³高爐工藝裝備優勢，提升產能勢在必行。由于昆鋼2 500 m³高爐開爐以來一直處于低冶煉強度生產，高爐極限產能是多少、存在哪些問題、如何增產、怎么做等系列問題給煉鐵工作者提出極大挑戰，面對這些問題，煉鐵工作者結合實際，首先對2 500 m³高爐極限產能進行理論分析計算。

3.1提高風量增產

以2 500 m³高爐2017年1～6月生產數據為基準，通過查詢收集整理國內2 500 m³級高爐合理的爐腹煤氣量指數在58～64之間為依據，按64上限值計算得到昆鋼2 500 m³高爐允許的最大爐腹煤氣量為6 529.00 m³/min，最大允許風量為4 590 m³/min。高爐風機配置能力為5 000 m³/min，2017年1～6月使用風量僅4 185 m³/min，噸鐵風量1 000 m³，若將封堵的兩個風口捅開，按允許最大風量4 590 m³/min組織生產，風量增加將帶來增產583.20 t/d。

3.2 提高富氧率增產

在制氧能力遠遠大于工序消耗能力的前提下，提高高爐富氧率不存在氧氣問題，通過分析國內先進2 500 m³高爐富氧率情況，我們認為昆鋼2 500 m³高爐富氧量由2017年1～6月的14 000 m³/h增加到18 000 m³/h是可行的，在最大風量4 590 m³/min冶煉條件下，富氧率將達到5.00 %，增產258.47 t/d。

3.3優化高爐用礦結構，提高入爐品位增產

為確保爐渣脫硫能力，在保證爐渣R₂≥1.15倍的前提下，我們提出以下用礦結構優化思路：

①燒結工序增加燒結性能優、品位高的進口礦（南非粉、巴西粉）配比，減少省內燒結性能差、品位低的貧雜礦配比，優化燒結工序用礦結構，適當提高燒結礦二元堿度，改善燒結性能，提高燒結礦品位的同時提搞產能，緩解燒結礦礦不保鐵問題；

②高爐用礦結構減少或停用高硅低品位自產球，增加進口低硅高品位南非塊或低硅高品位印度球替代，適當降低燒結礦配比，達到緩解燒結礦緊張的同時提高綜合入爐品位。

經與相關部門探討，一致認為此用礦結構優化思路可行，高爐入爐品位將提升2.83個百分點，增產420.40 t/d。

表2  優化用礦結構提高入爐品位增產

3.4高爐理論極限產能

通過上述理論分析計算，昆鋼2 500 m³高爐在2017年1～6月基礎上，按極限風量4 590 m³/min組織生產，風量增加將帶來增產583.20 t/d；在最大風量4 590 m³/min冶煉條件下，按最大富氧量

18 000 m³/h組織生產，富氧率將達到5.00 %，增產258.47 t/d；用礦結構優化調整，綜合入爐品位提高2.83 %，增產420.40 t/d。合計增產達1 262 t/d，達到7 204 t/d，為高爐極限產能。

4  昆鋼2 500 m³高爐產能提升生產實踐

4.1燒結工序提質增產

    燒結工序通過開展增加燒結性能優的進口巴西粉、南非粉用量，相應減少省內低品質粉精礦用量用礦結構調整，提高料層厚度、機速、堿度等關鍵工藝參數控制，加強設備維護管理、提高設備作業率等基礎管理工作，燒結礦產量提升、質量得到改善。

表3  燒結工序工藝調整燒結礦產、質量提升效果

4.2 高爐工序用礦結構優化

    高爐工序逐步降低自產低品位“燒結礦+球團礦”使用比例，增加高品位南非塊礦替代，綜合入爐品位逐月提高，為提高產量奠定基礎。

表4  高爐工序用礦結構優化效果

4.3 優化高爐操作參數

以爐腹煤氣量為控制核心，在保證腹煤氣量≤6 500.00 m³/min的前提下，2017年8月11日通開一個長期封堵的風口，增加進風能力，適當提高風量與富氧率，縮小壓差與頂壓的差距，爐況保持穩定順行。

表5  高爐用礦結構優化效果

4.4 夯實基礎管理，降低高爐休風率

加強設備日常點巡檢和維護，實施設備包機項目負責制和操檢有機結合制，改善設備在線運行精度和長周期運行質量，休風率逐月降低，2017年下半年僅為1.28 %。

加強出鐵管理，優化出鐵模式，一個鐵口出鐵的同時，另一個鐵口清理具備出鐵條件，待出鐵鐵口來風后立即打開待出鐵鐵口，實現連續出鐵；加強鐵口維護管理，保持鐵口深度＞3.20 m，嚴禁潮鐵口出鐵，及時出凈查鐵，為爐內操作保駕護航。

加強槽下篩分管理，嚴格控制篩分時間，及時清篩，控制入爐粉末＜5 %。

5  實踐效果

    通過對限制昆鋼2 500 m³高爐產能釋放的影響因素進行分析，對理論產能進行計算并在生產中逐一組織實施，高爐入爐品位、風量、富氧率得以提高，平均日產量大幅度提升，有效容積利用系數達2.768t/(m³·d)的國內同級別高爐先進水平。

表6  實踐效果

6  結論

   （1）風量、氧量、入爐品位是限制高爐煉鐵產能釋放的三個關鍵因素，高爐生產要實現高產目標，必須具備較大的入爐風量，富氧量及較高的綜合入爐品位。

   （2）以爐腹煤氣量為指導依據，通過理論分析計算，得到昆鋼2 500 m³高爐極限入爐風量為4 590.00 m³/min、極限富氧率為5.00 %，在綜合入爐品位56.80 %冶煉條件下，極限產能為7 204 t/d。

   （3）2 500 m³級高爐通過夯實基礎管理，優化燒結、高爐工序用礦結構與操作參數，提高入爐品位、增大入爐風量、提高富氧率、夯實基礎管理等技術措施，有效容積利用系數達2.70 t/(m³.d)以上是可行的。