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厚壁钢管钢企炼铁技经指标艰难提升
 
双击自动滚屏 网址:www.g518g.com   编辑: 无锡兴百优金属制品有限公司   日期:3-7   浏览数:1867

2012年初,全国高炉生产进入艰难阶段,表现为矿石价格高而生铁价格低,厚壁钢管炼铁企业出现严重亏损,迫使其减产或使用低价、质量劣化的原燃料,使得生产指标一度恶化。为此,各企业加强了对优化配矿技术的研究,并尽量降低铁矿石的储存量,努力优化高炉操作等,炼铁系统部分技术经济指标艰难地取得了进步,能耗也有所降低。

产量增长集中度降低

2012年,全国生铁产量为65790.5万吨,比上年增长3.70%;重点统计单位产铁57620.67万吨,比上年增长2.20%;其他企业产铁8170.02万吨,比上年增长15.90%。这说明其他企业铁产量增幅大于重点企业,我国炼铁产业集中度在下降。2012年全国排名前4位的产铁大省(详见表1),年产铁超过1000万吨的企业有13家(详见表2),年产铁500万吨~1000万吨的企业有25个。

工序能耗全面下降

2012年重点钢铁企业炼铁、焦化、烧结、球团工序能耗,与上年相比均有所下降(详见表3)。

2012年重点钢铁企业加大了节能减排力度,实现了炼铁系统工序能耗的全面下降。

企业之间各工序能耗最高值与最低值相差悬殊,说明重点钢铁企业技术发展不平衡,还有一定的节能潜力,须进一步加大淘汰落后设备的工作力度。

从表3可以看出,2012年全国重点钢铁企业炼铁系统工序能耗取得较好的成绩,特别是高炉炼铁工序能耗下降对吨钢综合能耗有较大的影响(因炼铁工序能耗占钢铁联合企业总能耗的49.4%)。不过,部分企业在统计数据上出现误差,一些企业没按国家和行业标准进行统计。部分企业燃料比变化幅度与工序能耗变化幅度不相符,出现燃料比上升、炼铁工序能耗反而下降的现象(炼铁用能78%来自碳元素燃烧)。个别企业统计的燃料比中不含小块焦;一些使用低品位矿石的高炉,燃料比和炼铁工序能耗也存在数据不准确的现象。

主要技经指标有所提升

2012年,全国重点钢铁企业高炉技术经济指标多数得到提升(详见表4),但我国炼铁企业技术进步的速度有所放缓。主要原因是全国入炉矿含铁品位在下降,因矿石涨价,钢企利润下降甚至亏损,落实炼铁精料方针的工作难度加大。但炼铁企业加强了对优化配矿的研究,在原燃料质量下降的情况下,仍然提高了烧结矿质量,确保了高炉生产稳定顺行。须要强调的一点是,企业购买低品位矿应有限度,不应再进口低于60%品位的铁矿石。低品位矿冶炼会提高炼铁能耗,增加污染物排放。

高炉燃料比下降(一些企业没包括小块焦比)。钢铁企业实现减量化用能,应在努力降低炼铁燃料比上下功夫。影响燃料比变化的技术因素见表5。钢铁企业应结合本企业具体情况,分析出影响燃料比的主要因素,再加以解决。

2012年燃料比较低的企业有:首钢京唐457kg/t,宝钢股份和邯钢均为464kg/t,新冶钢465kg/t,兴澄特钢468kg/t,首钢472kg/t,鞍钢479kg/t,武钢487kg/t,衡管和山东石横均为489kg/t,青钢491kg/t,沙钢493kg/t,通钢496kg/t,韶钢497kg/t,邢钢、徐州钢铁和鄂钢均为501kg/t,马钢股份504kg/t。

2012年重点企业降低燃料比的情况主要表现为三种:一是高炉原燃料质量得到改善、热风温度提高、操作水平提高等,实现了焦比和煤比同时下降,使燃料比得到下降。二是焦比下降幅度大于煤比升高的幅度,使燃料比下降。提高喷煤比后,要实现煤粉替代焦炭的高置换比,才会使燃料比不升高。这也是提高喷煤比最经济、最优化的标准。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,符合炼铁技术发展的大方向。三是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。这种情况是风温提高、高炉操作水平提高和原燃料质量得到改善等方面的体现。在高炉操作方面主要是进行科学布料、提高煤气利用率、降低生铁含硅量等。

焦比降低。降低焦比、提高煤比是降低炼铁生产成本的重要手段,也是炼铁系统结构优化的中心环节。2012年有51家企业的焦比下降,19家企业焦比上升。2012年焦比较低的企业有:宝钢股份300kg/t,首钢京唐305kg/t,兴澄特钢309kg/t、武钢317kg/t,青钢320kg/t,邢钢321kg/t,首钢323kg/t,太钢324kg/t,新冶钢325kg/t,鞍钢332kg/t,鄂钢333kg/t,邯钢336kg/t,唐钢和柳钢均为341kg/t,长钢342kg/t。国际领先水平的焦比是低于300kg/t。目前,我国还没有一座高炉焦比低于300kg/t,而且约有10多座高炉的焦比在550kg/t以上,可见在降低焦比方面还有差距。

支撑焦比下降的重要技术条件是:提高入炉矿含铁品位,改善原燃料质量(特别是焦炭质量),提高热风温度和高炉操作水平(高煤气利用率、低硅铁冶炼、高顶压)以及设备向大型化方向发展等。

喷煤比提高。与2011年相比,2012年重点企业中有37家喷煤比得到提高。其中,喷煤比较高的企业有:太钢182kg/t,邢钢180kg/t,合钢179kg/t,德龙钢铁177kg/t,长钢173kg/t,莱钢172kg/t,青钢171kg/t,武钢170kg/t,新兴铸管169kg/t,石钢、鄂钢和新抚钢均为168kg/t,唐钢和国丰钢铁均为165kg/t,营口中板164.7kg/t,宝钢股份164kg/t等。

提高喷煤比的技术条件是:高风温、富氧、脱湿鼓风使炉缸热量充沛;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,使软熔带低且窄等。目前炼铁企业因原燃料质量劣化,高炉生产不稳定,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,一些企业为降低采购成本,购买劣质喷吹煤,因其灰分高且含有害杂质多,发热值低,使煤粉置换比低。这种做法是不经济的,会给高炉生产带来负面影响。

热风温度呈上升趋势。2012年全国重点钢铁企业高炉热风温度为1183℃,比2011年提高4℃,这是近年来没有出现过的好转现象。2012年,我国有50多座高炉年平均风温超过1200℃,排第一位的是宝钢股份4号高炉1255℃,其次是首钢迁钢4000m3高炉1254℃,山西建邦1860m3高炉1248℃,本钢新3号高炉1247℃,新冶钢1780m3高炉1244℃,首钢迁钢2650m3高炉1240℃,太钢4350m3高炉和武钢5号高炉均达到1234℃。

提高热风温度的技术措施有: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为100℃~150℃,热风炉送风时间控制在40分钟~60分钟;热风炉蓄热砖用高蓄热面积的格子砖(由7孔改为19孔~37孔),并涂上能吸热的高辐射材料;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;保证送风系统能承受高风温,高炉和送风系统能够使用和接受高风温等。

高炉休风率下降。2012年全国重点钢铁企业高炉休风率较低的企业有:德龙钢铁0.248%,新兴铸管0.615%,三钢0.755%,攀钢股份0.816%,莱钢0.844%,锡钢0.863%,合钢0.865%,沙钢0.826%,邯钢0.899%,永钢0.904%,南京钢铁0.954%,冷水江钢铁0.991%,青钢1.014%,马钢股份1.052%,通钢1.077%,宣钢1.093%,南昌钢铁1.112%。

高炉休风率低是高炉生产能够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。要想实现高炉生产稳定顺行,需要原燃料质量稳定,高炉生产不出现大的失误,同时要实行定检定修设备管理制度,不能等设备坏了再去更换,造成高炉休风率高。

4000m3及以上高炉指标差异大

此外,2012年我国重点钢铁企业炼铁技术经济指标的另一个特点是:容积大于4000m3的高炉生产指标差异较大。我国有15座大于4000m3的高炉。2012年这些大型高炉之间,因生产条件的不同,其指标有较大的差异:沙钢5800m3高炉利用系数最高,达到2.36t/m3·d,其富氧率为11.34%,入炉铁品位为59.1%,生铁含硅为0.33%。而部分大高炉因炉缸侧壁温度高,不允许高产。只有宝钢股份和首钢京唐5座大高炉的燃料比低于500kg/t,其他大高炉的燃料比均大于500kg/t。太钢大高炉喷煤比最高,达到185kg/t,尚有煤比在150kg/t左右的高炉;总体喷煤水平不高。宝钢股份4号高炉风温最高,达到1255℃,尚有2座高炉风温低于1200℃,没有达到设计能力。首钢京唐2号高炉生铁含硅最低,达到0.251%,但物理热尚有提高的潜力。除首钢京唐和太钢大高炉以外,其他高炉含硅量在0.4%以上,影响了燃料比降低。宝钢股份4号高炉煤气利用率最高,达到51.86%,全国15座高炉中有7座高炉煤气利用率低于48%,使燃料比升高。宝钢股份3号高炉渣比最低,达到250kg/t,全国15座高炉渣比均低于300kg/t,实现经济炼铁。首钢京唐的高炉用焦炭热性能最好,CRI(焦炭反应性)为20.84%,CSR(焦炭反应后强度)为70.95%,付出了较高的代价;其他企业大高炉之间用焦炭热性能差异较大,但对高炉生产指标影响不明显。

宝钢股份4号高炉实现了长期生产稳定顺行,指标得到优化,其生产管理和指标体系值得其他高炉认真分析和学习。2012年该高炉焦比为305.76kg/t,煤比为178.24kg/t,燃料比为484kg/t,工序能耗为387.23kgce/t,煤气利用率为51.86%,入炉矿品位为60.14%,渣比为251kg/t;炉渣成分:Al3O2为14.8%,MgO为7.31%,碱度为1.24(倍);热风温度1255℃,生铁含硅0.41%;焦炭M40为87.9%,M10为6.1%,CRI为26.3%,CSR为67.24%,灰分为12.18%,硫为0.64%;烧结品位为57.69%,碱度为1.89(倍),SiO2为4.95%。

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