-
摘要 本文簡(jiǎn)要介紹了2017年我國(guó)高爐煉鐵的基本情況,詳細(xì)介紹了2017年我國(guó)高爐煉鐵從420m3~5800m3不同容積八個(gè)級(jí)別的主要操作指標(biāo),并與2016年的同級(jí)別高爐主要操作指標(biāo)作了對(duì)比和分析,對(duì)2017年不同級(jí)別高爐主要操作指標(biāo)最優(yōu)者作了必要的討論和分析,最后對(duì)2018年我國(guó)高爐煉鐵提出幾點(diǎn)展望。
關(guān)鍵詞 高爐主要操作指標(biāo) 節(jié)能減排 評(píng)價(jià)與分析
1.2017年我國(guó)高爐煉鐵的基本情況
1.1 2017年全國(guó)高爐煉鐵產(chǎn)量情況
2017年我國(guó)高爐煉鐵的年產(chǎn)量在化解過(guò)剩產(chǎn)能5000萬(wàn)噸以上的條件下,比2016年
增加1277.84萬(wàn)噸,達(dá)到7.11億噸,同比增長(zhǎng)1.83%,說(shuō)明我國(guó)增加鋼鐵年產(chǎn)量的潛力很大。
從中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)看,2017年鋼鐵產(chǎn)量的變化,提高了全國(guó)15家大
型企業(yè)的集中度,15家集團(tuán)公司產(chǎn)鋼3.776億噸,占全國(guó)粗鋼產(chǎn)量的45.40%,全國(guó)民營(yíng)企業(yè)產(chǎn)鋼4.71億噸,較2016年占全國(guó)產(chǎn)量比例下降了2個(gè)百分點(diǎn)。
1.22017年全國(guó)高爐煉鐵生態(tài)環(huán)境取得明顯進(jìn)步
高爐煉鐵和燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)的粉塵和污染物排放明顯下降,生態(tài)環(huán)境有明顯進(jìn)步,全
國(guó)鋼鐵企業(yè)封閉式料場(chǎng)普遍建立,不少企業(yè)建封閉式料場(chǎng)的基礎(chǔ)上已開(kāi)始建智能物料場(chǎng),為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程環(huán)境友好不斷創(chuàng)造條件。
1.32017年全國(guó)高爐煉鐵主要操作指標(biāo)情況
全國(guó)列入統(tǒng)計(jì)的318座高爐按爐容分為八個(gè)級(jí)別,八個(gè)不同級(jí)別高爐主要操作指標(biāo)
平均值列于表1,其與2016年的平均值比較列于表2,每個(gè)級(jí)別不同高爐的具體操作指標(biāo)列于附錄。由表1和表2的數(shù)據(jù)可見(jiàn),2017年全國(guó)高爐主要操作指標(biāo)具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1)高爐的利用系數(shù)2017年比2016年有所提高,由2016年的2.62t/ m3,提高到2017年的2.63t/m3,其中600~1000 m3級(jí)高爐的利用系數(shù)降低最大達(dá)到0.11t/m3d;1200~1780 m3高爐提高最大達(dá)到0.07t/m3d.
2)2017年的焦比和燃料比較2016年不但沒(méi)有降反而升高了,焦比升高了11.66kg/t,燃料比由2016年的532.4kg/t升高到542.81kg/t,升高了10.41kg/t,這是值得全國(guó)煉鐵工作者關(guān)注的一個(gè)重大問(wèn)題。
3)2017年全國(guó)高爐的入爐礦品位比2016年低0.04個(gè)百分點(diǎn),燒結(jié)礦的品位低0.30個(gè)百分點(diǎn),燒結(jié)礦的SiO2含量比2016年高0.33個(gè)百分點(diǎn),全年的渣鐵比較2016年高21.7kg/t,這些是造成2017年燃料比高于2016年的重要原因。
4)2017年全國(guó)高爐的熱風(fēng)溫度為1154.7℃,比2016年1164℃低了9.3℃,煤氣利用率平均為44.69%,比2016年的45.01%低0.31%,這也是2017年高爐的平均燃料比高于2016年的重要原因。
5)2017年高爐渣的MgO/Al2O3為0.585%,比2016年的0.577%也略有升高,這也會(huì)對(duì)燃料比和生鐵成本產(chǎn)生影響。
6)高爐的富氧率、休風(fēng)率和頂壓是影響高爐產(chǎn)量的重要因素,2017年這三個(gè)因素均優(yōu)于2016年,故在入爐礦品位和渣鐵比不利于產(chǎn)量的條件下,2017年的平均系數(shù)還優(yōu)于2016年。
1.4 2017年高爐煉鐵原燃料的市場(chǎng)狀況
2017年由于鋼鐵產(chǎn)品的市場(chǎng)價(jià)普遍上揚(yáng),形成高爐煉鐵的原燃料采購(gòu)成本也有較
大升高,據(jù)中國(guó)冶金報(bào)報(bào)道[2],對(duì)標(biāo)企業(yè)折算成干基的采購(gòu)成本,冶金焦為1815.52元/t,上漲幅度達(dá)到71.89%,噴吹煤為935.49元/t,上漲幅度接近50%,國(guó)產(chǎn)球團(tuán)礦為719.8元/t,上漲幅度達(dá)到30%,國(guó)產(chǎn)鐵精粉為570.73元/t,上漲幅度高于25%,進(jìn)口鐵礦粉為567.45元/t,上漲幅度高于27%,進(jìn)口塊礦為641.94元/t,上漲幅度高于28%[3],冶金焦炭和噴吹煤價(jià)格的大幅上漲造成全年高爐煉鐵的燃料質(zhì)量有所下降,這也是2017年燃料比上升的一個(gè)重要原因。
由于原燃料的價(jià)格上漲,高爐煉鐵的生產(chǎn)成本也發(fā)生的了較大的變化,煉鋼生鐵平均生產(chǎn)成本比2016年上漲了40.54%,煉鋼生鐵累計(jì)平均制造成本達(dá)到了2017.97元/t.
1.5 2017年我國(guó)鋼鐵市場(chǎng)和效益情況
2017年我國(guó)鋼鐵行業(yè)在新的市場(chǎng)形勢(shì)下,習(xí)主席倡導(dǎo)的“一帶一路”戰(zhàn)略起了重大
作用,全國(guó)鋼鐵行業(yè)發(fā)生了可喜的變化。2016年和2017年可以說(shuō)打了兩個(gè)翻身仗,2017年全國(guó)98家鋼鐵央企實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)額達(dá)到14230.8億元,同比增長(zhǎng)15.2%,全國(guó)民營(yíng)企業(yè)實(shí)現(xiàn)利潤(rùn)達(dá)到1690億元[4],這些數(shù)據(jù)可充分說(shuō)明2017全國(guó)鋼鐵市場(chǎng)和效益是良好的。
2 對(duì)2017年不同級(jí)別高爐主要操作指標(biāo)的評(píng)估與分析
2017年全國(guó)高爐煉鐵燃料比、入爐礦品位等十二項(xiàng)主要操作指標(biāo)最佳企業(yè)列于表3.
2.1 對(duì)燃料比的評(píng)估與分析
節(jié)能減排、綠色發(fā)展鋼鐵業(yè)、低燃料比是高爐煉鐵最關(guān)鍵的指標(biāo),如上所述,我國(guó)2017年高爐煉鐵據(jù)全國(guó)318座不同容積級(jí)別高爐指標(biāo)的統(tǒng)計(jì),燃料比比2016年不但沒(méi)有降低,反而升高了10.41kg/t。由表3不同級(jí)別高爐燃料比數(shù)據(jù)對(duì)比中可見(jiàn),各級(jí)高爐低燃料比的先進(jìn)企業(yè)還是較為突出的,如江蘇長(zhǎng)強(qiáng)鋼鐵公司500 m3高爐,全年燃料比平均值為502kg/t,比這一級(jí)別燃料比的平均值低了47.94kg/t,比這一級(jí)別最差值622kg/t低了119.79kg/t,從長(zhǎng)強(qiáng)鋼鐵的操作參數(shù)可見(jiàn),其燒結(jié)礦品位57.91%,入爐礦品位59.39%,渣鐵比低,熱風(fēng)溫度高(1184℃),精料和高風(fēng)溫是長(zhǎng)強(qiáng)鋼鐵低燃料比的主要經(jīng)驗(yàn),這比全國(guó)特大型高爐燃料比的平均值低了30kg/t。常州中天公司850 m3高爐的燃料比為509kg/t;浙江元立公司1068 m3高爐的燃料比為495.76kg/t、安徽長(zhǎng)江鋼鐵公司1250 m3高爐的燃料比為506.24kg/t、三明鋼鐵公司1800 m3高爐的燃料比為497.83kg/t、武鋼2600 m3高爐的燃料比為511.60kg/t、鞍鋼3200 m3高爐的燃料比為493.72kg/t、梅山鋼鐵4070 m3高爐的燃料比為492.43kg/t,這些不同級(jí)別高爐低燃料比操作指標(biāo)都是值得肯定和學(xué)習(xí)的。值得指出的是,1080 m3高爐燃料比高的有高達(dá)696.5kg/t,1750 m3高爐有高達(dá)676.29kg/t,2200 m3高爐有高達(dá)688.57kg/t,2500 m3高爐有高達(dá)595.14kg/t,全國(guó)最大高爐的燃料比竟高達(dá)571.78kg/t,這值得相關(guān)企業(yè)采取措施,把這么高的燃料比降下來(lái),為節(jié)能減排、低碳煉鐵、綠色發(fā)展多做貢獻(xiàn)。
煤氣利用率也是影響燃料比的一個(gè)重要因素,接近或超過(guò)50%的有冀南鋼鐵、山東泰鋼、太鋼煉鐵、鞍鋼煉鐵和梅山鋼鐵等企業(yè),這也是值得肯定和發(fā)揚(yáng)的。
2.2 對(duì)入爐礦品位、燒結(jié)礦品位和SiO2含量的評(píng)估與分析
2017年我國(guó)高爐煉鐵入爐礦品位、燒結(jié)礦和SiO2含量最佳值和最差值列于表4。
由表3、表4數(shù)據(jù)可見(jiàn),入爐礦品位浙江元立和太鋼煉鐵是領(lǐng)先企業(yè),入爐礦品位高于60%;燒結(jié)礦品位長(zhǎng)強(qiáng)鋼鐵和梅山鋼鐵是領(lǐng)先企業(yè),燒結(jié)礦品位接近或超過(guò)58%;燒結(jié)礦SiO2含量包鋼煉鐵和梅山鋼鐵是領(lǐng)先企業(yè),其值達(dá)到4.78%的水平;以上三項(xiàng)實(shí)質(zhì)上均為精神水平的反映,它們集合起來(lái)企業(yè)在渣鐵比項(xiàng)反映出來(lái),渣鐵比領(lǐng)先的企業(yè)有唐鋼煉鐵、沙鋼宏發(fā)和梅山鋼鐵,它們的渣鐵比均接近或低于300kg/t的水平。
高爐煉鐵指標(biāo)的評(píng)估,關(guān)鍵要看渣鐵比和入爐礦品位,只有這兩項(xiàng)指標(biāo)領(lǐng)先了才能確保燃料比的領(lǐng)先水平。我國(guó)著名煉鐵專(zhuān)家李維國(guó)說(shuō)過(guò),“煉鐵工作者的最大職責(zé)是千方百計(jì)降低渣鐵比”。用這個(gè)尺度來(lái)衡量我國(guó)高爐煉鐵,差距和發(fā)展空間還很大,由表4中的最差值可見(jiàn),入爐礦品位接近和低于50%的存在,燒結(jié)礦品位低于50%還有不少企業(yè),燒結(jié)礦SiO2含量最佳值應(yīng)在4.6~5.3%,但我國(guó)的燒結(jié)礦質(zhì)量SiO2含量不僅有6%的,還有高于8%甚至9%的企業(yè)、渣鐵比不僅有高于500kg/t的,還有高于600kg/t,甚至有高于700kg/t的。這些企業(yè)距離高爐精料的差距過(guò)大。當(dāng)然對(duì)精料水平的執(zhí)行的狀況不能一概而論,還要從企業(yè)所在地、資源運(yùn)輸和生產(chǎn)成本出發(fā)綜合考慮,但對(duì)接近沿海的企業(yè)現(xiàn)在還追求低品質(zhì)礦是不應(yīng)該的。
2.3 對(duì)富氧、頂壓和休風(fēng)率狀況的評(píng)估和分析
富氧、頂壓和休風(fēng)率是影響高爐煉鐵主要操作指標(biāo)的重要參數(shù)。高爐煉鐵富氧的作用在于降低爐腹煤氣量和補(bǔ)充噴煤后風(fēng)口前的理論燃燒溫度,每富氧1%可以補(bǔ)償50℃左右的理論燃燒溫度,富氧對(duì)冶煉強(qiáng)度、提高產(chǎn)量和降低焦比均有直接的積極作用,當(dāng)富氧率超過(guò)5%后作用隨之遞減。2017年全國(guó)高爐平均富氧率3.49%高于2016年的2.71%,這有利于2017年高爐產(chǎn)量的提高,湖南冷水江鋼鐵公司450 m3和600 m3高爐的富氧率達(dá)到16%以上的水平,在入爐礦品位較低的條件下利用系數(shù)并不高,這一情況值得總結(jié)。
高頂壓有利于強(qiáng)化冶煉和提高產(chǎn)量、降低燃料比,提高爐頂煤氣壓力可以延長(zhǎng)煤氣在高爐內(nèi)的停留時(shí)間,有利于提高煤氣利用率、降低重力除塵器的瓦斯灰量,故高爐煉鐵在常態(tài)下應(yīng)用足頂壓以改善高爐操作指標(biāo)。2017年全國(guó)高爐的頂壓平均比2016年略有提高,(由183kpa提高到186kpa),山西通才煉鐵450m3高爐的頂壓達(dá)到223kpa,它已接近全國(guó)特大型高爐頂壓的平均值(226kpa),對(duì)通才煉鐵而言,如何發(fā)揮高頂壓的作用尚值得探討。同樣,我國(guó)特大型高爐266kpa高頂壓如何發(fā)揮其作用也值得探討。冀南鋼鐵460 m3高爐147kpa的頂壓,煤氣利用率達(dá)到49.47%,燃料比為523.5kg/t,鞍鋼公司3200 m3高爐頂壓為202kpa,煤氣利用率達(dá)到53.60%,燃料比為493.72kg/t,應(yīng)該說(shuō)效果都是比較好的,值得總結(jié)提高頂壓,提高煤氣利用率,降低燃料比的經(jīng)驗(yàn)。
休風(fēng)率是放映高爐設(shè)備和操作穩(wěn)定的重要參數(shù),高爐休風(fēng)率是以犧牲產(chǎn)量和燃料比為代價(jià)的,因此為了改善高爐操作指標(biāo),低休風(fēng)率是一項(xiàng)保障措施,高爐煉鐵應(yīng)力求降低休風(fēng)率。2017年全國(guó)高爐的休風(fēng)率由2016年的2.46%降到2.03%,應(yīng)該說(shuō)這是不小的進(jìn)步。其中常州中天公司510 m3和660 m3高爐,年休風(fēng)率低至0.11%和0.13%,冀南鋼鐵1080 m3高爐休風(fēng)率低至0.27%,蕪湖新興鑄管1280 m3高爐年休風(fēng)率低至0.23%,通鋼2260 m3高爐的年休風(fēng)率低至0.25%,沙鋼宏發(fā)2500 m3高爐的年休風(fēng)率低至0.28%,是全國(guó)高爐低休風(fēng)率的標(biāo)桿,我國(guó)大型高爐的休風(fēng)率普遍比中小高爐高,說(shuō)明大型高爐的設(shè)備薄弱環(huán)節(jié)還是比較多。
2.4 對(duì)爐料結(jié)構(gòu)的分析
爐料結(jié)構(gòu)是高爐煉鐵指標(biāo)的重要參數(shù),爐料結(jié)構(gòu)一定程度上決定了高爐爐料的質(zhì)量和冶煉效果,我國(guó)高爐煉鐵多年來(lái)以高堿度燒結(jié)礦為主,球團(tuán)礦入爐配比最高的是2011年為19%,此后逐年下降,2016年為15.88%,2017年球團(tuán)礦入爐比例提高到16.53%,提高幅度不大,但隨著高爐煉鐵的燒結(jié)煙氣凈化治理環(huán)保壓力不斷加大,2017年以來(lái),我國(guó)已有鞍鋼,京唐,遷鋼,包鋼,韶鋼,酒鋼等多家大型企業(yè),球團(tuán)礦的入爐比例已提高接近30%或超過(guò)30%的比例,地方企業(yè)陜西略鋼球團(tuán)礦的入爐比例已高于35%,黑龍江西林鋼鐵公司配入比例已高于45%,不斷提高球團(tuán)礦的入爐比例將成為一種趨勢(shì)。
總結(jié)2017年全國(guó)高爐煉鐵主要操作指標(biāo)的狀況,統(tǒng)計(jì)的十二項(xiàng)指標(biāo),大型高爐梅山鋼鐵的3200~4070 m3高爐,貫徹精料方針和降低燃料比等方面成績(jī)突出,太鋼和鞍鋼公司其次。中小級(jí)高爐的操作指標(biāo),黑龍江西林鋼鐵公司突出,江蘇長(zhǎng)強(qiáng)鋼鐵公司和常州中天、馬鋼二鐵的操作指標(biāo)也是較為領(lǐng)先的。
3 對(duì)2018年我國(guó)高爐煉鐵的展望
2018年是貫徹十九大精神和十三屆人大精神的第一年,十九大和十三屆人大精神對(duì)發(fā)展鋼鐵工業(yè)的要求是要綠色發(fā)展,高質(zhì)量發(fā)展和智能化發(fā)展,因此對(duì)2018年我國(guó)高爐煉鐵的展望應(yīng)該圍繞著綠色發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展和智能化發(fā)展,就此,本作者提出以下幾點(diǎn)展望:
1)以低燃料比高爐煉鐵為中心,節(jié)能減排是新的一年我國(guó)高爐煉鐵推進(jìn)綠色發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展、智能化發(fā)展的核心和關(guān)鍵,各企業(yè)應(yīng)面向全國(guó)低燃料比的先進(jìn)高爐指標(biāo)對(duì)比挖潛,學(xué)習(xí)全國(guó)先進(jìn)企業(yè)低燃料比的工藝技術(shù)和管理經(jīng)驗(yàn),采取切實(shí)措施,最大限度降低高爐煉鐵的燃料比。作者建議國(guó)家相關(guān)職能部門(mén)及地方政府對(duì)低燃料比的優(yōu)秀企業(yè)應(yīng)予以獎(jiǎng)勵(lì),對(duì)高燃料比企業(yè)應(yīng)予以懲罰。對(duì)2018年降低燃料比的具體希望:
(1)高爐爐內(nèi)操作:在保持順行穩(wěn)定的條件下,應(yīng)用好用足降低燃料比的工藝技術(shù)措施,有效提高熱風(fēng)溫度,保持一定的富氧率,保持高的爐頂壓力,提高煤氣利用率,加強(qiáng)設(shè)備計(jì)劃維護(hù)與檢修、降低休風(fēng)率。
(2)優(yōu)化爐料結(jié)構(gòu)和爐料質(zhì)量,努力提高入爐礦品位,降低渣鐵比,深入貫徹精料方針,徹底改變低品質(zhì)礦冶煉的狀態(tài)。
(3)優(yōu)化燒結(jié)礦和球團(tuán)礦的質(zhì)量,少吃和不吃低品質(zhì)礦,有效降低燒結(jié)礦的SiO2和MgO含量,燒結(jié)礦的最佳堿度范圍為1.90~2.30,SiO2的最佳含量為4.6~5.3%,MgO含量應(yīng)低于1.80%的水平,酸性球團(tuán)礦的SiO2含量應(yīng)≤4.5%。
2)積極創(chuàng)造條件,提高入爐礦品位,調(diào)整高爐爐料結(jié)構(gòu),多生產(chǎn)低SiO2含量的球團(tuán)礦,降低企業(yè)凈化燒結(jié)煙氣的環(huán)保壓力。
3)加速環(huán)保升級(jí)改造,實(shí)現(xiàn)綠色生產(chǎn)、清潔生產(chǎn)、環(huán)境友好的生產(chǎn)方式,達(dá)到工信部公布今年對(duì)“2+26”城市鋼鐵行業(yè)開(kāi)展達(dá)標(biāo)排放執(zhí)法檢查的五項(xiàng)要求。
4)貫徹十九大精神,建立數(shù)據(jù)中心和人工智能推動(dòng)高爐煉鐵業(yè)跨入中國(guó)特色社會(huì)主義新時(shí)代,全聯(lián)冶金商會(huì)已對(duì)全國(guó)鋼鐵企業(yè)提出支持企業(yè)建大數(shù)據(jù)創(chuàng)新中心,推動(dòng)民營(yíng)鋼鐵企業(yè)向數(shù)字化、智能化發(fā)展。高爐冶煉的綠色發(fā)展、智能化發(fā)展主要包括高爐爐內(nèi)操作和燒結(jié)、球團(tuán)生產(chǎn)三大部分。
高爐爐內(nèi)操作的智能化是在數(shù)字化信息平臺(tái)的基礎(chǔ)上建立的,也就是要建立一個(gè)大數(shù)據(jù)中心,它應(yīng)該主要包括高爐布料,爐喉溫度和煤氣分布熱成像,從爐頂?shù)綘t底冷卻設(shè)備的冷卻狀態(tài),高爐長(zhǎng)壽的檢測(cè)預(yù)報(bào)和診斷,通過(guò)對(duì)煤氣的三項(xiàng)分布狀況的分析,對(duì)風(fēng)口燃燒帶狀態(tài)和爐渣狀態(tài)的反映,爐料下降和高爐熱狀態(tài)爐腹煤氣量指數(shù)的分析,預(yù)測(cè)診斷爐況,實(shí)現(xiàn)高爐智能化操作。
貫徹落實(shí)十九大精神,努力推進(jìn)我國(guó)高爐煉鐵的數(shù)字化,信息化智能化發(fā)展,全國(guó)網(wǎng)絡(luò)安全和信息化工作會(huì)議,習(xí)總書(shū)記號(hào)召建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó),要主動(dòng)參與自主創(chuàng)新,推動(dòng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)建設(shè),這是千載難逢的機(jī)遇,我們必須敏銳抓住信息化發(fā)展的機(jī)遇,大力推進(jìn)高爐煉鐵和燒結(jié)球團(tuán)生產(chǎn)的數(shù)字化、信息化、智能化發(fā)展。全國(guó)高爐煉鐵工作者都要認(rèn)真學(xué)習(xí)習(xí)總書(shū)記關(guān)于建設(shè)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)國(guó)系統(tǒng)講話,扎扎實(shí)實(shí)抓好燒結(jié)球團(tuán)和高爐煉鐵的數(shù)字化、信息化平臺(tái)建立高爐煉鐵的大數(shù)據(jù)中心,推進(jìn)高爐煉鐵的智能化發(fā)展。
主要參考文獻(xiàn)
[1] 煉鐵交流 2017年全國(guó)高爐煉鐵主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)匯編
[2] 許滿興 2016年全國(guó)高爐煉鐵主要操作指標(biāo)評(píng)述與分析 2017年全國(guó)高爐煉鐵學(xué)術(shù)年會(huì)論文集 昆明 2017.6(20-41)
[3] 姜曦 胡啟晨 2017年中國(guó)高爐煉鐵整體運(yùn)行情況淺析 中國(guó)冶金報(bào) 2018.3.29.05版
[4] 王連忠 鋼鐵行業(yè)有可能出現(xiàn) “大氣象” 中國(guó)冶金報(bào)2018.3.30.01版
(責(zé)任編輯:zgltw)