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摘要:文中对2017年我国炼铁技术发展情况做出了总结,对于我国生铁产量、焦比、热风温度等部分技术指标变化进行对比,数据直观反应与往年的差距,列举先进指标企业及炼铁领域的科技进步进展供大家学习交流。
关键词:炼铁 焦比 热风问题 技术进步
2017年我国生铁产量是持续增长的态势,与上年相比铁产量升高了1.83%,主要是重点企业产铁增涨2.15%,使我国炼铁产业集中度有所提高;中钢协会员单位高炉利用系数、入炉铁品位、劳动生产率和热风温度有所提高,说明炼铁技术进步了;但燃料比、工序能耗、污染物排放有所升高,应当及时扭转;各企业之间炼铁系统技术经济指标发展不平衡,差距较大。详见表2、6和表7。
2017年中钢协会员统计中的炼铁系统有90个单位(铁产量占全国87.44%),与上年同期相比,统计增加了9个单位,但济南钢铁、珠海粤裕丰和滦县金马等企业无相关数据。
1 2017年我国炼铁生产基本情况
1.1我国生铁产量在增长
2017年我国生铁产量为71075.92万吨,占世界铁产量的60.50%(世界产铁117477.5万吨),比上年同期升高1.83%,会员单位产铁62151.43万吨,比上年同期升高2.15%;其他企业产铁8954.64万吨,比上年同期下降0.34%。这说明会员单位铁产升高幅度大于其他企业,为我国炼铁产业集中度升高,化解产能过剩,做出了贡献。
2017年我国进口铁矿石10.74亿吨,同比增长4.9%; 2017年全国铁矿石产量为122937.34万吨。比上年同期升高7.15%;全国焦炭产量为11294.36万吨。比上年同期下降3.82%。说明我国钢铁生产是处于上升的态势。
2017年全国有16个企业年产铁量超过1000万吨。它们是:鞍钢产铁2414.55万吨,居第一位;沙钢产铁1907.99万吨,居全国第二;北京建龙重工集团1960.01万吨,居第三位;首钢集团有限公司产铁1843.14万吨,居第四位;马钢股份公司产铁1817.13万吨,居第五位;莱钢集团产铁1652.63万吨,居第六位;武汉钢铁产铁1554.60万吨,居第七位;宝山钢铁股份产铁1447.72万吨,居第八位;日照钢铁产铁1430.93万吨,居第九位;包钢产铁1403.49万吨,唐钢产铁1385.70万吨,方大钢铁公司产铁1281.80万吨;柳钢产铁1149.65万吨,中天产铁1032.82万吨,河北敬业1034.24万吨,邯钢产铁1003.11万吨。安钢和河北纵横因减产,没有实现年产铁1000万吨。有27个单位年产铁量在505~942万吨,比上年增加了1个单位。
1.2炼铁领域获科技进步奖
2017年炼铁领域荣获中国钢铁工业协会、中国金属学会冶金进步奖13项。
特等奖一项,由上海梅山钢铁股份有限公司、无锡东大工业研究院有限公司申报的“超大容积顶装焦炉技术与装备的开发及应用"。
一等奖有2项;
由中钢集团耐火材料有限公司、宝山钢铁股份有限公司、郑州大学申报的“大型焦炉用节能环保新材料关键技术研发及系列化产品应用",
由上海梅山钢铁股份有限公司、无锡东大工业研究院有限公司申报的“焦炉煤气强化烧结技术开发与应用"。
二等奖有3项:
由河钢股份有限公司(承德分公司)申报的“钒钛磁铁矿大高炉超低硅钛冶炼集成技术与创新",
由鞍钢股份有限公司、辽宁科技大学、中钢集团鞍山热能研究院有限公司申报的“煤质微观检测设备的创制与炼焦用煤快速选择技术的生产体系构建",
由包头钢铁(集团)有限责任公司、中南大学、内蒙古科技大学申报的“白云鄂博特殊矿高炉冶炼技术集成及应用"。
三等奖有7项:
由首钢集团有限公司、北京首钢股份有限公司、北京科技大学申报的“首钢烧结高温烟气循环提质节能减排新工艺",
由邯郸钢铁集团有限责任公司、中南大学申报的“高质量球团矿关键生产技术研究及应用",
由武汉科技大学、上海宝钢工业技术服务有限公司、武汉钢铁集团耐火材料有限责任公司、中冶武汉冶金建筑研究院有限公司、湖南湘钢瑞泰科技有限公司申报的“高炉热态维修和出铁场关键材料与技术及工业应用",
由太原钢铁(集团)有限公司、山西太钢不锈钢股份有限公司申报的“太钢使用大比例小粒度焦炭和部分劣质原燃料实现高煤比稳定运行技术",
由武汉钢铁有限公司申报的“弱结焦性炼焦煤高配比生产优质焦炭关键技术开发与应用",
由中冶北方(大连)工程技术有限公司、江苏永钢集团有限公司申报的“多功能烧结鼓风环式冷却机",
由武汉钢铁有限公司、武汉科技大学申报的“一般原料条件下高效与长寿兼顾的特大型高炉关键技术"。
1.3.炼铁高炉装备情况
2017年,有29家原规范合格企业被撤销,现有275家规范合格企业,有917座高炉,产铁能力92732万吨,其中小于1200m3的高炉炼铁能力4.77亿吨,,占能力比例51.4%,铁产量为3.83亿吨,占总能力比例51.4%,产能利用率76.3%。
表1 2017年规范合格企业不同容积高炉装备情况
2 高炉炼铁部分技术经济指标变化情况:
2017年中钢协会员单位铁产量占全国的87.44%,炼铁指标统计中有部分指标的缺失:2017年中钢协会员单位统计的高炉技术经济指标中,有7个企业无燃料比数据,32个企业统计中没有小块焦比数据,有11个企业无劳动生产率数据,昆钢无热风温度数据;中钢协公布的燃料比为531.77kg/t(按会员单位燃料比=焦比+小焦比+煤比计算,实际应为544.04kg/t;误差为12.27kg/t,实际比上年度同期升高1.23kg/t);具体技术经济指标情况见表2。
表2 2017年与上年同期中钢协会员单位高炉技术经济指标(快报)
目前,我国炼铁企业约有500多家,是多层次的,多种结构、先进与落后指标并存,各企业之间处于不同装备水平、不同生产技术水平、不同生产条件共同发展阶段,表1说明企业炼铁技术进步还有较大潜力;化解产能过剩工作力度加大后,用国家能源环保指标的要求,去淘汰落后,约有一批企业会重组或被淘汰出局。
2.1 高炉燃料比数据疑问较多
2017年中钢协公布的会员单位燃料比是531.77kg/t,但按燃料比=焦比+煤比+小焦比,计算后是544.04kg/t,误差为12.74kg/t。据统计:2017年与上年相比,统计的高炉焦比没有变化,小焦比下降1.88kg/t,煤比升高3.01kg/t,实际燃料比应是升高1.13kg/t,不是钢协公布的数据计算值29.76kg/t。
2017年中钢协会员单位统计有32个企业高炉燃料比对应项目无焦丁比数值,经审核后发现有4个企业报出的燃料比不包含焦丁比,出现燃料比数值偏低;有焦丁比数据的35个企业中有13个企业的燃料比数值不等于焦比+小焦比+煤比;(说明:喷煤比不能用折算系数计算)有10个企业的焦比+小焦比+煤比数据大于报出的燃料比数据。说明我国企业燃料比数据存在的问题比较多,企业应尽快按国家规定统一的办法去计算。
目前,国际先进水平的高炉燃料比是低于500kg/t。2017年我国只有宝钢集团的高炉燃料比低于500kg/t;宝钢湛江2号高炉5050M3的燃料比为490.8kg/t韶钢3200M3高炉燃料比为498.31kg/t,鞍钢2号3200 M3高炉燃料比为493.22kg/t,衢州元立1068 M3高炉燃料比为495.76kg/t.
根据中钢协统计数据分析,2017年中钢协会员单位有22企业高炉燃料比得到下降,与上年同期相比燃料比降幅较大的企业有:永锋淄博下降23.30kg/t,衡管下降12.55kg/t,莱钢下降11.80kg/t,建龙下降11.53kg/t ,武钢下降10.33kg/t,柳钢下降7.74kg/t,唐山国义下降7.45kg/t,太钢下降6.99kg/t,三明下降6.24kg/t,宝钢集团下降6.27kg/t,太钢降低6.49kg/t,湘钢降低5.22kg/t,长钢下降4.94kg/t,西林下降4.82kg/t,安钢降低4.43kg/t,包钢下降2.35kg/t。
2017年燃料比较低的企业有:宝钢497.86kg/t,青钢502.08kg/t,建龙505.92kg/t,三明506.26kg/t,达州506.42kg/t,永锋淄博509.12kg/t,唐钢509.78kg/t,圣戈班511.02kg/t,兴澄512.69kg/t,韶钢515.94kg/t,邯钢516.54kg/t,泰钢519.48kg/t,首钢519.96kg/t,马钢股份520.59kg/t,莱钢520.93kg/t,中天522.13kg/t,武钢523.10kg/t,太钢523.57kg/t,马钢523.97kg/t,方大特钢526.35kg/t等。
下面分类介绍2017年部分炼铁企业降低燃料比变化的几类情况(说明:因部分企业报出的燃料比、焦比、煤比等数据之间的不协调,故以下部分企业分析数据也出现不协调的现象):
(1)焦比和煤比同时下降,使燃料比得到下降的6企业情况
高炉原燃料质量得到改善,热风温度的变化,操作水平提高等因素,可以实现焦比和煤比同时下降,使燃料比得到下降。表2为6个企业具体情况。6个企业炼铁指标的改善,具有普遍性。说明我国这些企业炼铁技术在提高,是可喜的现象。
表3 2017年部分企业焦比,煤比,燃料比下降情况 单位:kg/t
⑵ 焦比下降幅度大于煤比升高的幅度,使燃料比下降的企业情况:
降低炼铁燃料比的主要体现是要降低焦比。提高喷煤比后,要实现煤粉替代焦炭的高置换比,才会使燃料比不会升高。这也是最优化经济的提高喷煤比标准。提高热风温度是提高喷煤比的优先条件,也是提高煤粉置换比的重要条件。大多数钢铁企业是尽最大努力,用这种办法来降低炼铁燃料比的,是符合炼铁技术发展的大方向。提高炼铁精料水平是降低燃料比的重要手段之一和有效的措施,特别是焦炭质量的提高会有较好的效应。2017年中钢协会员单位之中,有10个企业实现了焦比下降幅度大于煤比升高的幅度,使炼铁燃料比得到下降。具体情况见表4。
表4. 2017年部分企业焦比降幅度大于煤比升高幅度,燃料比下降情况 单位:kg/t
⑶ 煤比下降的幅度大于焦比升高的幅度,风温提高,使燃料比下降:
兴澄2017年与2016年相比,煤比下降14.33kg/t,焦比升高8.36kg/t,小焦比升高5.32kg/t,燃料比下降0.65kg/t,风温下降6.58℃,品位下降0.05%。当前,冶金焦炭和煤粉的每吨价差较大时,兴澄的高炉操作方针是正确的,降低煤比、提高焦比,使炉料透气性有所改善,促进高炉顺行;同时有效地降低了燃料比和生产成本,降低了工序能耗;具体措施有提高风温,高炉操作水平提高和原燃料质量得到改善等方面的体现。高炉操作方面主要是要进行科学布料,提高煤气利用率,降低生铁含硅量等办法。
⑷ 2017年中钢协会员单位之中有32家燃料比与去年相比是升高了。燃料比升高的企业数目比上年大大增加了,燃料比高的企业应向燃料比降低的企业学习。2017年有15个企业是煤比和焦比同时升高,有12个企业是焦比升幅大于煤比降幅。有7个企业是煤比升幅大于焦比降幅,这些均不利于降低燃料比。对此现象要作具体分析,其中主要原因是原燃料质量恶化,或高炉顺行状态不好,不得已退喷煤比,提高焦比,以维持高炉顺行。个别企业有炉况处理不当的现象。
2.2 2017年中钢协会员单位炼铁工序能耗有所上升
2017年中钢协能源统计的单位数与生产工序指标统计单位有十几单位缺失;且能源统计对应的铁产量是4.48亿吨,而会员单位的铁产量是6.21亿吨,相差1.73亿吨钢;说明能耗数据已不能完全代表钢铁行业能源消耗的实际状态。会员单位(能源统计有80个单位,铁产量统计有109个单位)炼铁工序能耗为390.75kgce/t,比上年同期升高0.12kgce/t;与上年同期相比,有38个企业炼铁工序能耗在升高,有36个企业炼铁工序能耗得到下降。炼铁工序能耗指标较低的企业是:重钢282.61kgce/t,涟钢331.33kgce/t,新冶钢357.06kgce/t,安阳354.21kgce/t,沙钢361.42kgce/t,凌源369.12kgce/t,川威369.16kgce/t,新余370.39kgce/t, 三明372.91kgce/t,方大374.06kgce/t,萍乡374.43kgce/t,本钢376.22kgce/t,太钢378.96kgce/t,武钢379.28kgce/t,珠海粤钢380.24kgce/t, 建龙383.07kgce/t,济源383.50kgce/t。 企业最高能耗值达434.58kgce/t.。
目前,部分企业的能源统计出现较大误差,一些企业没按《钢铁企业节能设计规范》进行计算,有关各能源介质也没按国家规定的折标准煤系数进行统计。部分企业燃料比变化幅度与工序能耗变化幅度不相适应。有7个企业出现燃料比上升,而炼铁工序能耗反而下降的现象(炼铁用能78%来自碳素燃烧);有一批企业燃料比数据与炼铁工序能耗不能对应,出现燃料比偏高,但炼铁工序能耗先进的现象。一些使用低品位矿石的高炉,燃料比和炼铁工序能耗理应是比较高,但出现统计炼铁能耗数据偏低的不科学现象;宝钢公布的数据比较可靠,其它企业可进行学习对比分析,部分企业对应的数据变化详见表5:
表5 2017年与2016年部分企业高炉指标变化情况
2.3 近两年相比焦比无变化
2017年中钢协会员单位焦比为363.83kg/t,与上年持平。2017年与上年同期相比有31个企业焦比下降,降幅较大的企业有:重钢降低41.55kg/t,湘钢降低22.81kg/t,邯钢降低19.18kg/t,青钢降低15.96kg/t,韶钢降低14.69kg/t,武钢降低13.43kg/t,柳钢降低12.52kg/t,西林降低11.90kg/t,涟钢降低11.59kg/t,泰钢降低10.50kg/t,圣戈班降低10.01kg/t,新冶钢降低8.91kg/t,莱钢降低8.64kg/t,凌钢降低7.90kg/t,安阳降低7.59kg/t,淄博降低7.86kg/t,长钢降低7.81kg/t,通钢降低7.73kg/t,津西降低6.63kg/t,建龙降低6.42kg/t等。降低焦比的技术措施有:提高入炉矿含铁品位,提高风温,提高原燃料质量(高转鼓强度,高还原度,低有害杂质含量,好冶金性能,粒度均匀,成分稳定等);符合《高炉炼铁工程设计规范》不同容积高炉的相关技术要求等。大高炉要特别注意焦炭指标的变化,及时进行调整操作参数,实现生产稳定顺行。
有30个企业的焦比在升高,焦比升幅较大的企业有:申特升高81.52kg/t,酒钢升高24.26kg/t,石横升高20.43kg/t,达州升高27.68kg/t,水钢升高18.43kg/t,酒钢升高18.23kg/t,石横升高18.10kg/t,本钢升高16.45kg/t,淮钢升高13.61kg/t,水钢升高12.58kg/t,达钢升高12.21kg/t,陕钢升高10.17kg/t等。大部分企业是因焦炭与煤粉价差降低,进行焦比升高,降低煤比操作,有利于提高炉料透气性,高炉好操作。
2017年焦比较低的企业有:宝钢集团306.36kg/t,三钢320.14kg/t,青钢327,65g/t,通钢328.65kg/t,首钢328.99kg/t,太钢333.96kg/t沙钢334.21kg/t,鞍钢340.04kg/t,建龙341.37kg/t,柳钢341.78kg/t,兴澄特钢345.49kg/t,营口中板346.20kg/t,新冶钢347.27kg/t,石钢347.28kg/t等企业。焦比最高的企业焦比达450.05kg/t。
国际先进水平的高炉焦比水低于300kg/t。2017年武钢7号3200 M3高炉焦比为284.41kg/t,8号3800 M3高炉焦比为484.70kg/t,6号3200 M3高炉焦比为294.37kg/t,1号2200 M3高炉焦比为284.70kg/t,中天7号和10号1580 M3焦比分别为296.08kg/t和289.14kg/t;衢州元立1063 M3高炉焦比为295.80kg/t。
2.4 喷煤比在升高
2017年中钢协会员单位高炉喷煤比为143.16kg/t,比去年同期相比升高3.01kg/t,是近年煤比升高幅度较大的一年。与上年同期相比,有40个企业煤比在升高;升幅较大的企业有:重钢升高41.57kg/t,青钢升高18.96kg/t,邯钢升高17.48kg/t,湘钢升高15.91kg/t,宣钢升高12.73kg/t,泰钢升高12.84kg/t,圣戈班升高12.30kg/t,kg/t,韶钢升高11.69kg/t,冷水江升高10.89kg/t,鞍钢和包钢均升高10.57kg/t,永钢升高9.05kg/t,南京升高7.38kg/t,昆钢升高7.11kg/t,涟钢升高7.20kg/t等。有20个企业喷煤比在降低,降低煤比较多的企业有:兴澄降低14.33kg/t,首钢降低12.51kg/t,水钢降低9.73kg/t,酒钢降低8.33kg/t,凌钢降低6.78kg/t,营口中板降低6.53kg/t,衡管降低6.06kg/t,天铁降低5.47kg/t,新兴铸管降低4.48kg/t。
提高喷煤比是高炉炼铁技术发展方向,会有好的经济效益。提高喷煤比的技术条件是:炉缸热量充沛,其措施有:高风温,富氧,脱湿鼓风;炉料转鼓强度高,入炉矿含铁品位高,渣铁比低,炉料透气性好,优化高炉操作,炉内煤气分布均匀;各风口煤粉喷吹均匀,喷吹煤质量好(可磨性,流动性,可燃烧性,含碳量高,含有害杂质低等);矿石冶金性能好,使高炉软熔带低、且窄等。
2017年中钢协会员单位中喷煤比较高的企业有:太钢169.02,营口中板165.20kg/t,沙钢164.02kg/t,通钢159.25kg/t,宝钢集团165.48kg/t,通钢162.46kg/t,莱钢161.28kg/t,宝钢集团159.07kg/t,首钢157.88kg/t,建龙155.64kg/t,申特157.14kg/t,莱钢156.87kg/t,德龙155.83kg/t,三明155.52kg/t,昆钢153.67kg/t,柳钢153.66kg/t,永钢154.71kg/t,中天154.25kg/t等;喷煤比最低的企业仅为82.38kg/t。
近年,我国高炉喷煤比总体水平不高。炼铁企业因焦炭与煤粉的价差在缩小、为提高炉料透气性,促进高炉生产稳定,已不再追求过高的喷煤比,而是寻求经济喷煤比,提高煤粉的置换比,实现炼铁成本的最优化。但是应当指出,提高喷煤比是炼铁技术发展的中心环节,是降低生产成本的有效手段。个别企业为降低采购成本,购买劣质喷吹煤,灰分高、含有害杂质高,发热值低,使煤粉置换比低,是不经济的,会对高炉产生负面影响。
煤粉分配器应高放置(放在炉顶平台下),实现各风口喷煤量均匀,炉缸圆周工作均匀,煤气流稳定均匀,促进高炉高效化生产。
2.5 热风温度有所提高
2017年中钢协会员单位高炉热风温度为1142.05℃,比上年同期相比升高2.70℃,扭转了近年热风温度下滑的趋势。2017年与上年同期相比有33个企业热风温度升高,有25企业热风温度降低,其中一个单位风温仅为905.50℃。风温降低较多的企业有:酒钢降低72.18℃,水钢降低47.51℃,天铁降低36.35℃,营口中板降低27.79℃,本钢降低28.73℃,石横降低20.56℃,邯钢降低20.59℃,冷水江降低17.66℃,唐钢降低14.70℃,申特降低14.59℃,新冶钢降低10.92℃,承德降低10.24℃,国丰降低8.63℃,泰钢降低7.23℃,兴澄降低6.58℃等。热风是廉价的能源,是高炉煤气(约用45%)燃烧换来的;热风是高炉炼铁的第二热源(占炼铁用能的19%左右),企业要及时对热风炉进行技术改造,要努力提高热风温度,促进实现低燃料比,降低生产成本。提高100℃热风温度,可降低高炉燃料比约15kg/t。目前,我国高炉炼铁技术指标中与国际先进水平相比,最大差距是热风温度偏低(约差80~100℃)。
2017年热风温度提高较高的企业有:建龙提高261.76℃,淄博提高105.78℃,衡管提高68.15℃,武钢提高45.80℃,西钢提高41.87℃,申特提高37.31℃,敬业提高33.78℃,东北特钢提高29.07℃,湘钢提高20.93℃,,通钢提高19.82℃,邢钢提高16.65℃,永钢提高15.84℃,青钢提高14.66℃,淮钢提高14.04℃等。
提高热风温度的技术措施是:热风炉拱顶使用耐高温的硅砖,热风炉拱顶在烧炉和送风时的温差小于100~150℃,热风炉送风时间要控制在40~60分钟;热风炉蓄热砖要用高蓄热面积的格子砖(由7孔改为19~37孔砖),并涂上能吸热高辐射蓄热材料(济南慧敏科技公司提供);提高热风炉废气温度(400~450℃),单烧高炉煤气的热风炉采用煤气和空气双预热技术;高炉和送风系统能够使用和接受高风温等。目前,我国一些企业热风温度偏低和热风炉寿命偏低(设计规范要求大于25年)的主要原因是使用的耐火砖质量差。为降低投资,买质量差耐火砖,使风温达不到高风温水平,造成高炉长期得不到高风温,使炼铁焦比高,其经济代价太大,是得不偿失的做法。要用技术经济的方法去进行科学计算,确认合理经济的建设和改造热风炉投资原则。
2017年中钢协会员单位高炉热风温度较高的企业有:太钢1243.83℃,淮钢1214.36℃,敬业1211.46℃,济源1206.41℃,泰钢1206.47℃,攀钢1198.31℃,三明1201.84℃,北京建龙1195.30℃,新余1188.11℃,鞍钢1188.06℃,方大特钢1187.46℃,通钢1185.78℃,新抚钢1184.54℃等。
2.6 高炉入炉铁品位得到提高
2017年中钢协会员单位高炉入炉品位57.32%,比上年同期提高0.07%。据统计, 2017年有31个企业高炉入炉品位在降低,有28个企业入炉品位得到升高。铁品位升幅较大的企业有:凌源提高2.09%,永锋淄博升高1.64%,冷水江升高1.44%,邢台提高0.73%,淮钢铁品位升高0.72%,攀钢品位升高0.65%,昆钢提高0.64%,永钢提高0.59%,重钢提高0.55%,承钢提高0.49%,长钢提高0.48%,衡管提高0.42%。
高炉炼铁精料技术水平对炼铁指标的影响在70%,精料技术的核心是努力提高入炉矿含铁品位。铁品位升高1%,燃料比下降1.5%,产量提高2.5%,降低污染物排放,促进高炉清洁生产。目前,铁矿石价格下降,有利于采购高品位矿石。建议我国高炉炼铁的入炉铁品位应当努力在58%以上。
2017年高炉入炉品位下降降幅较大的企业有:圣戈班降低0.57%,新抚钢品位降低0.98%,武钢降低0.43%,东北特钢和唐山国义均降低0.38%,建龙降低0.80%,青钢降低0.31%,石钢降低0.35%,营口中板降低0.33%,西钢降低0.34%,石横降低0.26%等。
近年来,进口铁矿石价格连续下降,有利于购买高品位铁矿石。我们认为,高炉炼铁低于50%品位的铁矿石,白给也不要,因渣量太大,不经济;含Al2O3高及高SiO2的铁矿石,实际经济品位下降的较多,因此,不要再购买低于60%品位的进口矿。建议将企业高炉入炉矿含铁品位提高到58%以上,促进企业节能减排,绿色生产。要认识到:高炉炼铁是以精料为基础,精料技术水平对高炉指标的影响在70%,精料技术的核心是努力提高入炉铁品位。
2.7 高炉休风率得到降低
2017年中钢协会员单位高炉休风率为1.28%,比去年相比下降0.68%。休风率较低的企业有:中天0.30%,沙钢0.58%,衡管为0.64三钢为0.69%,泰钢为0.67%,泰钢为为0.70%,冷水江为为0.76%,攀钢为0.83%,永钢0.84%,通钢0.85%,柳钢086%等。但休风率最高的企业为13.28%,是生产不正常的表现。
高炉休风率低是高炉能够生产稳定顺行的主要标志。是高炉操作水平高和设备运行状态良好等方面的综合体现。当前,一些企业因环保限产等因素,高炉出现临时休风现象较多,造成高炉休风率升高,是属于外界因素影响。
3 2017年中钢协会员单位环保情况
2017年中钢协会员单位铁产量的增长2.15%,使高炉渣产量增长2.83%;铁渣利用率下降0.56%;含铁尘泥产生量增加5.68%,含铁尘泥利用率提高0.36%;高炉煤气产生量增加4.73%,高炉煤气利用率提高0.08%。
2017年中钢协会员单位钢产量增长6.91%,铁产量的增长2.15%;但吨钢耗新水降低6.13%,水的重复利用率得到提高;废气so2排放降低3.69%,工业粉尘排放降低11.58%。
4 炼铁企业的技术进步
4.1 依靠科技进步,科学配矿,提升高炉操作技术水平,实现精细化管理,促进炼铁成本的降低,提升炼铁盈利水平。
2017年通过炼铁技术进步,进行科学管理等措施,我国炼铁成本得到较大幅度的降低,使行业盈利水平得到提升。
4.2 炼铁用焦炭和烧结矿质量得到不同程度提高(详见表5和表6),促进了高炉指标的改善。
多数钢铁企业和科研单位共同进行铁矿石烧结优化配矿技术研究,建立了快速评价铁矿石成矿性能的铁酸钙生成曲线法,揭示了含铁原料基本物化性能与制粒、成矿性能的关系,提出了基于调控粘附粉含量、成分、比表面积和核颗粒矿物组成的配矿标准,开发出优化配矿综合技术经济系统,解决了多品种、难造块铁矿资源快速优化配矿的难题。一些企业进行不同煤的质量,优化配煤、优化炼焦工艺,有效地提高了焦炭质量。提高烧结机、焦炉操作水平,促进行业烧结、焦炭质量得到改善。
2017年与上年同期相比中钢协会员单位烧结(转鼓强度、碱系数的提高度、含铁品位)和焦炭(M40提高、M10降低)质量都得到不同程度的改善,一些指标先进值已达到国际先进水平;一些指标落后值的企业,表现出尚有较大发展潜力,详见表6和表7。
表6 两年烧结质量情况
表7两年焦炭质量情况
4.3 提高高炉操作水平,使指标得到改善,促进炼铁技术进步
湛江和京唐等企业的高炉进行精确布料和低硅铁冶炼,实现降低燃料比低于500kg/t,低成本生产;
宝钢2号高炉进入炉役后期,出现炉皮开裂和冷却板破损,原燃料质量变化,对高炉长寿有影响;宝钢采取科学维护和正确的操作方针,实现燃料比490kg/t,工序能耗在380kgce/t左右的好成绩,进行绿色炼铁。
马钢进行标准化高炉操作,推行高炉体检制度,确立高炉运行指数,促进长期生产稳定顺行;高炉操作制度优化,提升了指标,降低成本,促进节能减排。
武钢高炉进行优化配矿(提高块矿比),提高喷煤比,降低焦比,改善煤气利用率,降低休风率,提高风温,前三季度成本5.6亿元。
沙钢5800M3高炉中修换冷却壁,制定严密、细致、科学的方案,停炉打水、降料面、清理炉缸和新开炉操作等工作,均有科学的工作秩序,中修后高炉燃料比下降,产能得到提高。气流监控系统开发,日钢高炉指标改善技术研究等。
4.4 开展多方面理论研究,指导科学炼铁,取得显著成绩:
武钢进行气流监控系统开发,
日钢高炉指标改善技术研究等。
湛江溶剂性球团稳定生产实践;
太钢降低肥煤比例研究;
高炉经济喷煤量研究;
铜冷却壁破损调查研究;
高炉炉缸积水与炉缸长寿的探讨;
宝钢智能化高炉炼铁软件系统研发;
武钢对风口前理论燃烧温度进行研究;
首钢、梅钢、北科大、东北大学、江西理工大学等开展炉渣性能研究;
宝钢研究碳砖抗侵蚀机理,炉料结构对高炉冶炼的影响;
本钢、首钢对炉缸温度带和活性进行研究;
宣钢开展合理炉料结构试验研究;
北科大和迁钢对煤粉有效热及碳的燃烧率研究;
东北大学对煤气化、竖炉还原工艺、回转窑直接还原-电炉熔分工艺及热压块-电炉熔分工艺进行了多方面研究;
中南大学对高炉软熔带形状进行研究等。
5存在的问题和差距
5.1 高炉指标统计中燃料比数据误差大;希望各企业按行业标准去计算。燃料比=焦比+小焦比+煤比。煤比不能用折算系数。
5.2 高炉炼铁炉料结构退步,球团矿配比下降
2017年使用进口铁矿粉生产球团矿的企业减产:因球团矿价格比烧结矿贵40~80元,造成我国球团矿生产能力8000万吨/年放空;要科学评价提高球团矿配比,总体的经济效益(采购成本、高炉生产成本、企业总体成本等),才有利于节能减排。
提高炼铁球团矿配比有三个优点:
1)球团矿生产能耗比烧结矿低,2017年中钢协会员单位的球团工序能耗为25.59kgce/t,而烧结矿的工序能耗为48.50kgce/t,说明球团工序能耗比烧结低22.91kgce/t;
2)球团矿含铁品位高。球团矿含铁品位在64%,烧结矿在55.7%,品位相差约9.0%;
3)炼铁提高球团矿配比,可有效地提高炼铁入炉品位,促进降低燃料比、污染物排放。
4)多用球团,减少烧结矿用量,可降低烧结生产对环境的污染,也降低企业建设环保设备和运行的费用。
建议将高炉炼铁球团矿配比提高到25%,个别企业可达30%以上。
5.3 大多数企业烧结烟气没有进行综合治理,脱硝只是少数企业;应大力推广活性炭技术设备,进行烟气综合治理。
5.4 部分高炉生产不稳定,是原燃料质量不稳定造成的。炉料供应不稳定(包括品种、数量和质量),高炉生产不稳定(随意变动操作方针,追求高产,炉料质量变差,没及时调整操作参数,抱有侥幸心里)。建议炉料80%供应点是稳定的,不能轻易断料种,努力提高铁品位,重视冶金性能分析。
6 化解产能过剩问题严重:
我国钢铁产能过剩(约4亿吨)严重,还有一批新建设炼铁项目,企业之间竞争激烈,不利于科学炼铁。一些关闭的高炉,在经济效益好的情况下,又会复活,对市场造成冲击。
7 要贯彻科学发展观,尊重冶金学基本理论:
(1)要认真贯彻高炉炼铁以精料为基础的方针
2014年国家修订了《高炉炼铁工程设计规范》、《烧结厂设计规范》和《钢铁企业节能设计规范》,增加了一些篇章,提出了对不同容积用高炉炼铁炉料质量的具体要求。希望有关企业要遵照落实。不要再买低品位、劣质(有害杂质含量高,冶金性能不好)的铁矿石,科学评价矿石的经济性。
(2)实现科学炼铁,转变观念,炼铁企业不要再追求产量,科学进行中等强度(强度<1.2t/m3d)冶炼,求得经济喷煤比和燃料比,最低生产成本。
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