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摘要:本文介绍了我国2016年高炉炼铁的基本情况和按有效容积8个级别高炉的主要技术经济指标,对其主要操作指标做了评述,并与2015年的指标作了比较,提出了我国高炉炼铁技术必须关注的几个问题。
关键词:技术经济指标 燃料比 MgO/ Al2O3 渣比
1. 2016年我国高炉炼铁的基本情况
1.1 高炉炼铁年产量变化
全国高炉炼铁的产量在过剩产能的形势下有提高,2016年我国高炉炼铁的总产量为70073.66万吨,较2015年增产了0.74%,这是在2015年经历了减产3.45%的波动后,钢铁市场形势好转,生铁价格上升,企业利润增加,部分停产企业高炉恢复了生产的结果。
1.2 高炉操作指标的进步
2016年344座高炉统计数据显示全国高炉炼铁燃料比(含焦比和煤比)有所下降,
比2015年275座高炉的平均焦比364.1kg/t下降为361.3kg/t,吨铁平均下降了2.8kg/t,煤比由139.6kg/t下降到139.4kg/t,燃料比由533.6kg/t下降到532.4kg,吨铁燃料比下降了1.1kg/t。2016年焦比和燃料比下降的幅度不大,下降的原因与入炉况品位的提高(由2015年的56.68%提高到56.85%)、渣铁比下降(由2015年的369kg/t下降到2016年的348kg/t)和富氧率及顶压的提高等因素相关。
1.3 炼铁新技术引领
中冶赛迪公司创造了特大型高炉高效低耗关键技术的集成,提升了中国炼铁技术的整体水平,其中:
1 创立了以炉腹煤气量指数为核心的特大型高炉高效低耗工艺理论;
2 建立了合理内型设计长寿型构造技术、系统节能体系设计为核心的特大型高炉
高效低耗设计体系。
3) 开发了以新型无料钟炉顶布料控制技术,高风温顶燃热风炉为核心的关键装备
技术;彻底打破了国外技术的长期垄断;
4) 开发了实现高炉低耗的高炉智能化生产管理系统。
1.4 炼铁行业大数据应用
北京北科亿力科技有限公司创建了炼铁行业的大数据应用平台,获得炼铁及数字化
检测软件著作权等21项,专利技术11项,自主研发炼铁大数据互联网平台,推进炼铁智能化制造,并已广泛应用于河钢集团、首钢集团、中信特钢、山钢集团、酒钢集团等中国近百家钢铁企业及伊朗、越南、印尼共200多座高炉,有益于高炉长寿、高效、优质、低耗,在实际应用中起到关键性的指导作用,获得了工信部颁发的“2016工业大数据应用案例”奖。
1.5 全国高炉炼铁节能环保取得新进展
1 余压余热回收发电取得新进展:目前我国70%的高炉实现了TRT设备发电,大
多数高炉煤气采用干法除尘;目前约有430多台烧结机进行了烧结烟气余热回收,天津天丰钢铁公司成功实现了采用竖窑冷却烧结矿取得了吨烧结矿发电27kw的良好成绩,该公司已与中冶设备公司签约合作开发竖窑冷却烧结矿的余热回收利用技术。
2) 烧结烟气净化环保治理取得了新进展:目前已有近70%的烧结机实现了烟气净
化脱硫,烧结烟气净化脱硫、脱硝一体化在太钢烧结实现了活性炭法后,中冶北方、中冶长天已成功研发了活性炭一体化净化技术,并在江苏永刚、包钢、湛江宝钢基地的烧结机上成功实现。
3) 铁雄冶金科技有限公司开发研制的国内首套脱硫脱硝一体化塔:经过2016年
11月以来一个多月的试车,排放达标,该工艺采用氨水的独特作用以及生成产品的特点,被称为双氨(铵)法,该工艺投资少效率高,没有固体或液体、气体废物生成,具有广泛的推广应用价值。
2. 2016年全国8个不同容积级别高炉主要技术经济指标
2016年全国高炉从420m3~5800m3共334座,按容积大小分八个级别21项技术经
济指标进行统计,并对每项指标列出了平均值、最佳值和最差值。2016年全国高炉主要操作指标总平均值列于表1, 2016年全年334座高炉主要操作指标的总平均值与2015年277座高炉主要操作指标的对比列于表2,2016年全国8个不同容积主要操作指标统计分别列于表3-10
1. 对2016年全国各级别高炉主要技术经济指标的评述与分析
在2016年不同容积8个级别高炉主要技术经济指标的21项高炉主要操作指标
中,为了突出影响高炉炼铁主要指标的因素,本次评述和分析主要对燃料比、风温、富氧率、顶压、煤气利用率、渣铁比、入炉矿品位和炉渣MgO/ Al2O3 共8项指标进行对比分析。
3.1 对420~580m3级别高炉主要技术经济指标的分析
全国68座420~580m3高炉主要操作指标,其中8项指标先进值列于表11。
在420~580m3级高炉中,燃料比低于510kg/t的有辛集澳森和武安文丰;高风温有淮钢高达1200℃以上;富氧率高于5%的元立公司等6座高炉;顶压高于180kPa仅有淮钢。煤气利用率高于45%有辛集澳森公司等8座高炉;渣铁比低于320kg/t的仅有方大特钢和凌钢,这个级别高炉中,有多座高炉的渣铁比高于500kg/t,其中有3座酒钢本部的450 m3高炉;入炉矿品位高于58%的有凌钢2座,淮钢2座。炉渣MgO/Al2O3低于0.5的有安钢和淮钢的3座。值得总结的是辛集澳森公司的460m3高炉的操作指标,仅煤气利用率一项指标突出,小高炉就创造了500.6kg低燃料比的佳绩,说明小高炉值得重视炉内操作提高煤气利用率。
1.2 600~1000m3级别高炉主要技术经济指标的分析
由表12可见,18座600~1000m3高炉的主要操作指标,辛集澳森的两座610 m3高在燃料比、富氧率和渣铁比3项指标上都领先;济源钢铁的605m3高炉风温和炉渣MgO/Al2O3两项指标领先,入炉矿品位中天一铁的57.52%领先;西宁特钢的顶压188kPa为此级别高炉最佳值。还是辛集澳森公司的小高炉610m3的燃料比最佳,说明该企业对降低燃料比重视,高炉操作得法值得总结和发扬。
1.2 1000~1080m3高炉主要技术经济指标的分析
本次纳入统计的1000~1080m3高炉有39座。
有3项居全国之首,这两座高炉入炉矿品位高达58.75%,渣铁比低于305kg/t,热风温度达到1231℃,使燃料比也实现了低于516kg/t的水平,其中有一座高炉燃料比低至504kg/t,这一级别高炉,燃料比最低的福建三明钢铁公司的高炉,平均为501.7kg/t,三明钢铁公司的低燃料比不是偶然的,是各项主要操作指标都很先进的结果,风温>1220,入炉矿品位高于57.5%,顶压>185kPa,煤气利用率平均达到47%,烧结矿的质量无论含铁品位,还是MgO、Al2O3含量和碱度均控制在最佳的范围内,甚至超过了国内2500m3级别高炉的操作水平;敬业二铁2座1080m3高炉炉渣的MgO/Al2O3低至0.163的水平,这种低MgO/Al2O3高炉操作经验值得总结推广,敬业二铁如果在精料和烧结矿质量方面再跨越一步,对高炉指标的进步更有价值。
1.2 1200~1780m3高炉主要技术经济指标的分析
全国46座1200~1780m3高炉的八项主要操作指标的先进值。
有3项居全国之首,这两座高炉入炉矿品位高达58.75%,渣铁比低于305kg/t,热风温度达到1231℃,使燃料比也实现了低于516kg/t的水平,其中有一座高炉燃料比低至504kg/t,这一级别高炉,燃料比最低的福建三明钢铁公司的高炉,平均为501.7kg/t,三明钢铁公司的低燃料比不是偶然的,是各项主要操作指标都很先进的结果,风温>1220,入炉矿品位高于57.5%,顶压>185kPa,煤气利用率平均达到47%,烧结矿的质量无论含铁品位,还是MgO、Al2O3含量和碱度均控制在最佳的范围内,甚至超过了国内2500m3级别高炉的操作水平;敬业二铁2座1080m3高炉炉渣的MgO/Al2O3低至0.163的水平,这种低MgO/Al2O3高炉操作经验值得总结推广,敬业二铁如果在精料和烧结矿质量方面再跨越一步,对高炉指标的进步更有价值。
1.2 1200~1780m3高炉主要技术经济指标的分析
全国46座1200~1780m3高炉的八项主要操作指标的先进值。
可见,全国37座1800~2350 m3高炉的主要操作指标中,沧州中铁的2350 m3高炉燃料比最低,该企业3座此级别高炉平均燃料比均低于470kg/t,这是我国高炉炼铁指标罕见的低燃料比指标,其特点是入炉矿品位>58%,渣铁比低于300kg/t,烧结矿的质量指标也很优良,高品位、低SiO2、低MgO和Al2O3,但风温和煤气利用率并不高,取得这样的燃料比是难能可贵的。尤为难得的是此级别高炉中,八项高炉操作指标的最优值太钢独揽四项,高风温、高煤气利用率、高入炉矿品位、低渣铁比,太钢高炉工作者为此付出了努力,做出这可圈可点的优越成绩。莱钢1880m3的高炉炉渣MgO/Al2O3低至0.404,这是莱钢一贯的高炉操作特点,可以通过技术交流掌握这一高炉操作经验。
3.6 2500~2850m3高炉主要技术经济指标的分析
全国32座2500~2850m3高炉的8项主要操作指标先进值。
可见,此级别高炉中燃料比最低的是宣钢,为509kg/t,从这座高炉的其他各项操作指标看,几乎都很一般,风温1069℃,入炉矿品位低于57%,渣铁比395kg/t,它的制胜法宝是焦炭,高质量的焦炭确保高炉长期顺行稳定,继而保持较低的燃料比。首钢迁钢的此级别高炉因为入炉矿品位高渣铁比低,燃料比也不高(515.7kg/t)。浙江宁钢的2500m3高炉凭借优良的炉料质量和稳定的炉内操作也获得了514kg/t的低燃料比。江西新钢两座2500m3高炉采用高风温、高顶压和高富氧等技术,在烧结矿和入炉矿品位偏低、渣量偏大的条件下,也取得了513kg/t和516kg/t低燃料比的操作效果。
3.7 3000~3200m3高炉主要技术经济指标的分析
全国21座3000~3200m3高炉8项主要操作指标先进值
可见,用现在的流行语形容:被鞍钢刷屏了,全国3000~3200m3 高炉燃料比最低是鞍钢,富氧率最高的是鞍钢,煤气利用率和入炉矿品位最高的是鞍钢,渣铁比最低还是鞍钢,鞍钢有如此骄人的成绩不是一蹴而就的,与鞍钢长期坚持的高风温、高品位、低渣量的精料方针分不开,与实行高富氧、炉内操作重视煤气利用率等一系列技术措施密切相关。北营的3200m3高炉热风温度达到1238℃,是此级别高炉的先进值,但是在烧结矿质量和煤气利用率等方面还有改善的空间。莱钢此级别高炉实施炉渣低MgO/Al2O3操作,但并不仅限于这级别高炉,是全面的且已坚持数年,兄弟企业可以借鉴莱钢低MgO/Al2O3高炉操作降低生铁成本的经验。
3.8 3800特大型高炉主要技术经济指标的分析
全国目前有此级别的特大型高炉21座,由于宝钢本部和湛江基地5座高炉的指标没有纳入统计,故本次统计为16座,其先进值.
可见,全国特大型高炉中让人眼前一亮的是太钢,8项操作指标先进值它就占了4项,无论是入炉矿品位、渣铁比、风温还是煤气利用率等方面,指标都很先进,美中不足的是太钢的燃料比不低,是否与焦炭质量有关,需要太钢炼铁工作者去探索总结。梅钢4070m3的燃料比是此级别高炉中最低的(494.2kg/t),MgO/Al2O3也低,这与梅钢重视精料技术,实行高品位、低渣量、高风温,不断改善烧结矿质量等相关。京唐公司的两座5500m3高炉的主要操作指标也是很优良的,但燃料比不算低,也值得总结。至于沙钢,全国最大容积5800m3高炉,燃料比接近530kg/t,还赶不上全国450~1080m3小高炉的燃料比,笔者认为是值得沙钢人思考的一个问题。
1. 对2017年我国高炉炼铁的展望
在总结2016年我国高炉炼铁取得主要成绩的基础上,发展和推广已有经验,争取
2017年取得更大的成绩,笔者认为应该抓住几个方面作为对2017年我国高炉的展望:
1 优化原料采购到烧结高炉配矿一体化,最大限度的降低高炉炼铁成本: 不能片面地追求低成本、不要从国外采购高SiO2、Al2O3含量的矿(造成渣量大)进行高炉炼铁,大渣量不能给高炉带来效益,只能增加燃料比和加大废气排放量,降低高炉的效益。2016年统计的344座高炉中有48座高炉的入炉矿品位低于56%,渣铁比高于400kg/t,这有较大的空间可以提升。
2 向进一步降低燃料比进军: 2016年全国344座高炉的燃料比平均为532.4kg/t,
降低燃料比还有很大的潜力,辛集澳森公司460m3高炉的燃料比能做到500.6kg/t,610m3高炉的燃料比能做到513.3kg/t,而4000m3级的特大型高炉燃料比居然高于540kg/t。2016年全国列入统计的高炉中有54座高炉的燃料比高于550kg/t,占了15.7%,还有几座高炉燃料比超过600kg/t,笔者认为应该找出原因所在,不遗余力的降低燃料比,求得企业的生存和发展,别被淹没在日新月异的改革浪潮中。
3) 降低烧结矿和炉渣的MgO含量大有文章可做: 在当前的原燃料市场条件下,烧结矿降低1%的MgO,吨铁能降低56~60元的成本,目前还是高MgO(>2.5%)生产烧结矿的企业应转变思路,加大力度降低MgO含量,降低生铁成本。2016年纳入统计的高炉中有24座高炉用烧结矿的MgO含量>2.5%,最高的3.94%。
4) 提高煤气利用率,进一步降低燃料比: 2016年全国纳入统计的344座高炉煤气利用率总平均值仅为45%,说明提高煤气利用率的空间很大,全国煤气利用率最高的达到53.8%(鞍钢3200m3高炉),最低的仅为36.26%,相差相当大。高1%的煤气利用率可降低5kg/t的燃料比,所以应该改善高炉上部煤气流的合理分布,提高顶压,改善炉料的还原性和缩小入炉矿的平均粒径,提高煤气利用率,为降低燃料比做铺垫。
5) 推广中冶富迪公司创建的高炉低耗高炉炼铁的关键技术,提高高炉炼铁总体水
平: 重视高风温,合理布料,采用炉腹煤气量指数管控高炉下部操作,实现上、下部结合的高炉长期顺行稳定操作。
6) 推广北京北科亿力公司创建的高炉炼铁大数据平台,推进高炉炼铁向数字化,信息化智能化发展,实现高炉炼铁规范化、现代化,把我国高炉炼铁向智能化制造的世界先进水平迈进。
(责任编辑:zgltw)







