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2020年我國煉鐵技術(shù)發(fā)展評述

   2021-08-12 中國冶金報(bào)676

2020年中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(以下簡稱“鋼協(xié)”)會員單位高爐利用系數(shù)、噴煤比、燃料比、勞動生產(chǎn)率有所升高,煉鐵工序能耗有所降低,說明煉鐵技術(shù)進(jìn)步尚需努力;多數(shù)煉鐵企業(yè)在追求高產(chǎn),以實(shí)現(xiàn)提高利潤,使燃料比升高、個(gè)別企業(yè)污染物的排放有所升高,應(yīng)當(dāng)及時(shí)扭轉(zhuǎn)片面追求高產(chǎn)(要努力降低燃料比,來實(shí)現(xiàn)高利潤)的操作方針。各企業(yè)之間煉鐵系統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)發(fā)展不平衡,差距較大,因企業(yè)之間生產(chǎn)條件有較大區(qū)別。

2020年鋼協(xié)會員單位鐵產(chǎn)量占全國的84.29%,有96個(gè)單位統(tǒng)計(jì)了高爐生產(chǎn)指標(biāo),還有部分企業(yè)統(tǒng)計(jì)指標(biāo)缺失:2020年鋼協(xié)會員單位統(tǒng)計(jì)的高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)中,有8個(gè)企業(yè)無燃料比數(shù)據(jù),32個(gè)企業(yè)統(tǒng)計(jì)中沒有小塊焦比數(shù)據(jù),有9個(gè)企業(yè)無勞動生產(chǎn)率數(shù)據(jù),有5個(gè)企業(yè)無2019年入爐鐵礦品位數(shù)據(jù),有1個(gè)企業(yè)無2019年熱風(fēng)溫度數(shù)據(jù)等。

高爐煉鐵部分技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)變化情況如下:

高爐燃料比情況

2020年鋼協(xié)公布的會員單位燃料比是529.11kg/t。鋼協(xié)會員單位有32個(gè)企業(yè)高爐燃料比對應(yīng)項(xiàng)目無焦丁比數(shù)值,經(jīng)審核后發(fā)現(xiàn)有7個(gè)企業(yè)報(bào)出的燃料比不包含焦丁比,導(dǎo)致燃料比數(shù)值偏低;有焦丁比數(shù)據(jù)的49個(gè)企業(yè)中有41企業(yè)的燃料比數(shù)值不等于焦比+小焦比+煤比(說明:噴煤比不能用折算系數(shù)計(jì)算),有6個(gè)企業(yè)的焦比+小焦比+煤比數(shù)據(jù)大于報(bào)出的燃料比數(shù)據(jù)。企業(yè)應(yīng)盡快按國家統(tǒng)一的規(guī)定去計(jì)算。

目前,國際先進(jìn)水平的高爐燃料比低于500kg/t。2020年我國只有寶鋼、湛江鋼鐵、新興鑄管、衢州元立和三鋼集團(tuán)等單位的部分的高爐燃料比低于500kg/t。如三鋼集團(tuán)為490.246kg/t、中天鋼鐵為491.81kg/t,均低于500kg/t。

根據(jù)鋼協(xié)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析,2020年鋼協(xié)會員單位有29個(gè)企業(yè)燃料比得到下降,與上年同期相比燃料比降幅較大的企業(yè)有:東海特鋼下降18.67kg/t,中天鋼鐵下降17.04kg/t,西林鋼鐵下降16.97kg/t等。

2020年高爐燃料比較低的企業(yè)有:寶鋼股份為491.36kg/t,三鋼集團(tuán)為490.246kg/t,中天鋼鐵為491.81kg/t,淄博永鋒鋼鐵為503.905kg/t,首鋼為504.003kg/t等。 但是,燃料比最高的企業(yè)達(dá)到647.68kg/t。

分析2020年部分煉鐵企業(yè)降低燃料比變化,主要有以下幾類情況:

一是焦比和煤比同時(shí)下降,風(fēng)溫提高,使燃料比得到下降,這是高爐操作的最好水平。

二是焦比下降幅度大于煤比升高的幅度,使燃料比下降。

降低煉鐵燃料比的主要體現(xiàn)是要降低焦比。提高噴煤比后,要使煤粉替代焦炭的置換比高,才會使燃料比不會升高。這也是最經(jīng)濟(jì)的提高噴煤比技術(shù)。2020年中鋼協(xié)會員單位之中,有15家企業(yè)實(shí)現(xiàn)了焦比下降幅度大于煤比升高的幅度,使煉鐵燃料比得到下降。

三是煤比下降的幅度大于焦比升高的幅度,風(fēng)溫提高,使燃料比下降。

當(dāng)前,冶金焦炭和煤粉的每噸價(jià)差較大時(shí),為使高爐爐料透氣性好、生產(chǎn)穩(wěn)定、實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),降低煤比、提高焦比,使?fàn)t料透氣性有所改善,促進(jìn)高爐順行,提高產(chǎn)量,同時(shí)有效地降低了燃料比和生產(chǎn)成本。

鋼協(xié)會員單位煉鐵工序

能耗有所下降

2020年,鋼協(xié)統(tǒng)計(jì)了96家單位能源指標(biāo),統(tǒng)計(jì)了88家單位煉鐵生產(chǎn)工序指標(biāo)。統(tǒng)計(jì)煉鐵能源的單位對應(yīng)的鐵產(chǎn)量是5.1601億噸,會員單位的鐵產(chǎn)量是7.4831億噸,相差2.3230億噸鋼。2020年重點(diǎn)企業(yè)的煉鐵工序能耗為385.17kgce/t,比上年同期下降2.79kgce/t。2020年煉鐵工序能耗較低的企業(yè)有:廣東陽春新鋼鐵為322.64Kgce/t,方大集團(tuán)為325.58kgce/t,營口中板為225.44kgce/t,濟(jì)源鋼鐵為358.38kgce/t等,但煉鐵工序能耗最高的企業(yè)達(dá)到429.55kgce/t。

重點(diǎn)企業(yè)高爐焦比下降

2020年,鋼協(xié)會員單位焦比為355.19kg/t,比上年下降1.75kg/t。2020年與上年同期相比,有49個(gè)企業(yè)焦比下降,降幅較大的企業(yè)有:長鋼下降28.545kg/t,方大特鋼下降20.675kg/t,天鐵集團(tuán)下降20.326kg/t,山鋼股份下降11.59kg/t,西林鋼鐵下降19.478kg/t等。有38個(gè)企業(yè)的焦比在升高,大部分企業(yè)是因焦炭與煤粉價(jià)差降低,提高焦比,降低煤比,有利于提高爐料透氣性,高爐好操作。

2020年焦比較低的企業(yè)有:首鋼為295.81kg/t,三鋼集團(tuán)為313.84kg/t,漣鋼為315.47kg/t、興澄為321.92kg/t,太鋼為329.23kg/t等。

噴煤比得到提高

2020年,鋼協(xié)會員單位高爐噴煤比為143.02kg/t,比上年同期升高2.32kg/t。與上年同期相比,有55個(gè)企業(yè)煤比在升高。噴煤比升幅較大的企業(yè)有:達(dá)鋼升高30.17kg/t,沙鋼升高14.001kg/t,山鋼股份升高10.48kg/t,方大集團(tuán)升高14.00kg/t等。有29個(gè)企業(yè)噴煤比在降低,不利于降低成本。

2020年鋼協(xié)會員單位中,噴煤比較高的企業(yè)有:營口中板噴煤比為178.85kg/t,首鋼為174.815g/t,山鋼股份為158.84kg/t,中南鋼鐵為161.864kg/t等;噴煤比最低的企業(yè)僅為93.00kg/t。

近年來,我國高爐噴煤比總體水平不高。煉鐵企業(yè)因焦炭與煤粉的價(jià)差在縮小,為提高爐料透氣性,促進(jìn)高爐生產(chǎn)穩(wěn)定和高產(chǎn),已不再追求過高的噴煤比,而是尋求經(jīng)濟(jì)噴煤比,提高煤粉的置換比,實(shí)現(xiàn)煉鐵成本的最優(yōu)化。但是應(yīng)當(dāng)指出,提高噴煤比是煉鐵技術(shù)發(fā)展的中心環(huán)節(jié),是降低生產(chǎn)成本的有效手段。個(gè)別企業(yè)為降低采購成本,購買劣質(zhì)噴吹煤,灰分高、含有害雜質(zhì)高、發(fā)熱值低,使煤粉置換比低,是不經(jīng)濟(jì)的,會對高爐產(chǎn)生負(fù)面影響。在一般原料質(zhì)量條件下,噴煤比不應(yīng)低于130kg/t;在熱風(fēng)溫度低于1000℃時(shí),不宜大量噴煤。

煤粉分配器應(yīng)高放置(放在爐頂平臺下),實(shí)現(xiàn)各風(fēng)口噴煤量均勻,爐缸圓周工作均勻,煤氣流分布穩(wěn)定均勻,促進(jìn)高爐高效化生產(chǎn)。

熱風(fēng)溫度有所下降

2020年,鋼協(xié)會員單位高爐熱風(fēng)溫度為1115.73℃,與上年同期相比下降31.71℃。2020年與上年同期相比有52個(gè)企業(yè)熱風(fēng)溫度升高,有28個(gè)企業(yè)熱風(fēng)溫度降低。熱風(fēng)是廉價(jià)的能源,是高爐煤氣(約用45%)燃燒換來的。熱風(fēng)是高爐煉鐵的第二熱源(占煉鐵用能的19%左右),企業(yè)要及時(shí)對熱風(fēng)爐進(jìn)行技術(shù)改造,要努力提高熱風(fēng)溫度,促進(jìn)實(shí)現(xiàn)低燃料比,降低生產(chǎn)成本。提高100℃熱風(fēng)溫度,可降低高爐燃料比約15kg/t,允許提高噴煤比。目前,我國高爐煉鐵技術(shù)指標(biāo)中與國際先進(jìn)水平相比,最大差距是熱風(fēng)溫度偏低(約差80℃~100℃)。

2020年,有52家企業(yè)熱風(fēng)溫度提高,提高較多的企業(yè)有:略鋼提高21.55℃,冷鋼提高73.37℃,新冶鋼提高21.29℃等。

提高熱風(fēng)溫度的技術(shù)措施是:熱風(fēng)爐拱頂使用耐高溫的硅磚,熱風(fēng)爐拱頂在燒爐和送風(fēng)時(shí)的溫差小于100℃~150℃,熱風(fēng)爐送風(fēng)時(shí)間要控制在40分鐘~60分鐘;熱風(fēng)爐蓄熱磚要用高蓄熱面積的格子磚(由7孔磚改為19孔磚~37孔磚),并涂上能吸熱高輻射蓄熱材料;提高熱風(fēng)爐廢氣溫度(達(dá)到400℃~450℃),單燒高爐煤氣的熱風(fēng)爐采用煤氣和空氣雙預(yù)熱技術(shù);高爐和送風(fēng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu),能夠使用和接受高風(fēng)溫等。

目前,我國一些企業(yè)熱風(fēng)溫度偏低和熱風(fēng)爐壽命偏低(設(shè)計(jì)規(guī)范要求大于25年)的主要原因是使用的耐火磚質(zhì)量差。為降低投資而買質(zhì)量差耐火磚,使風(fēng)溫達(dá)不到高風(fēng)溫水平,造成高爐長期得不到高風(fēng)溫,使煉鐵焦比高,其經(jīng)濟(jì)代價(jià)太大,是得不償失的做法。一些企業(yè)熱風(fēng)爐的短管設(shè)計(jì)不當(dāng)、所用材料不好,經(jīng)受不了高風(fēng)溫。要用技術(shù)經(jīng)濟(jì)的方法去進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,確認(rèn)合理經(jīng)濟(jì)的建設(shè)和改造熱風(fēng)爐投資原則。豫興等單位均有實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐高風(fēng)溫的技術(shù),應(yīng)廣泛使用。

2020年,鋼協(xié)會員單位高爐熱風(fēng)溫度較高的企業(yè)有:太鋼為1217.76℃,淮鋼為1217.18℃,首鋼為1216.72℃,濟(jì)源鋼鐵為1204.23℃,攀鋼為1208.25℃等,但是熱風(fēng)溫度最低的企業(yè)是1050.00℃。

高爐入爐鐵品位下降

2020年,重點(diǎn)企業(yè)高爐入爐鐵品位是57.73%,比上年下降0.12%;有37個(gè)企業(yè)高爐入爐鐵品位得到提高,有43個(gè)企業(yè)鐵品位下降。

2020年入爐鐵品位較高的企業(yè)有:首鋼為60.574%,太鋼為59.762%,漣鋼為58.98%,安鋼為58.597%等。但是最低的企業(yè)鐵品位只有50.59%。

入爐鐵品位提高較多的企業(yè)有:石鋼提高0.89%,富鑫鋼鐵提高0.72%,青鋼提高0.57%,達(dá)鋼提高0.65%等。

高爐煉鐵精料技術(shù)水平對煉鐵指標(biāo)的影響在70%,精料技術(shù)的核心是努力提高入爐礦含鐵品位。鐵品位升高1%,燃料比下降1.5%,產(chǎn)量提高2.5%,降低污染物排放,促進(jìn)高爐清潔生產(chǎn)。含Al2O3高及高SiO2的鐵礦石,實(shí)際經(jīng)濟(jì)品位下降較多,因此,不要再購買低于60%品位的進(jìn)口礦。建議將企業(yè)高爐入爐礦含鐵品位提高到58%以上,促進(jìn)企業(yè)節(jié)能減排,綠色生產(chǎn)。企業(yè)要認(rèn)識到:高爐煉鐵是以精料為基礎(chǔ),精料技術(shù)的核心是努力提高入爐鐵品位。

提高高爐爐料中球團(tuán)礦配比,是煉鐵技術(shù)發(fā)展的大方向,是提高高爐入爐鐵品位的主要技術(shù)措施之一。球團(tuán)礦含鐵品位比燒結(jié)礦高約7%,球團(tuán)生產(chǎn)過程中污染物排放是燒結(jié)礦生產(chǎn)的1/3,煉鐵多用球團(tuán)礦,可以降低煉鐵系統(tǒng)的污染物排放。因此,我們提倡煉鐵要努力提高球團(tuán)礦配比。部分高爐已有好的范例。

高爐提高球團(tuán)礦配比后,爐渣堿度不好調(diào)整,建議使用熔劑性球團(tuán)礦,我國已有生產(chǎn)熔劑性球團(tuán)技術(shù)。目前,首鋼、湛鋼、唐鋼等企業(yè)已有熔劑性球團(tuán)礦的成功生產(chǎn)實(shí)踐。

2020年重點(diǎn)企業(yè)球團(tuán)礦產(chǎn)量為1.08億噸,比上年提高2.98%,有利于提高煉鐵球團(tuán)礦含鐵品位、提高煉鐵入爐鐵品位。

2020年重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)選礦的鐵精礦品位是63.16%,比上年提高3.70%,促進(jìn)了煉鐵入爐鐵品位和球團(tuán)礦品位的提高。

高爐休風(fēng)率降低

2020年,鋼協(xié)會員單位高爐休風(fēng)率為1.92%,比2019年下降0.43%。休風(fēng)率較低的企業(yè)有:東海特鋼為0.39%,中天鋼鐵為0.44%,鞍鋼和攀鋼均為0.49%,敬業(yè)鋼鐵為0.51%,德龍為0.68%,陽春鋼鐵為0.72%等。但休風(fēng)率最高的企業(yè)為23.75%,是生產(chǎn)不正常的表現(xiàn)。

高爐休風(fēng)率低是高爐能夠生產(chǎn)穩(wěn)定順行的主要標(biāo)志,是高爐操作水平高和設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好等方面的綜合體現(xiàn)。當(dāng)前,一些企業(yè)因環(huán)保限產(chǎn)等因素,高爐出現(xiàn)臨時(shí)休風(fēng)現(xiàn)象較多,造成高爐休風(fēng)率升高,是屬于外界因素影響。國家已出臺環(huán)保限產(chǎn)區(qū)別對待的政策,煉鐵企業(yè)應(yīng)該加大對環(huán)保的治理,努力實(shí)現(xiàn)成為達(dá)到超低排放的A類企業(yè)。




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