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2015年全国不同级别高炉炼铁主要操作指标与分析

时间:2020-01-14 06:10来源:北京科技大学 作者:许满兴 点击:
  • 摘要  本文介绍了我国2015年我国高炉炼铁的基本情况和不同级别高炉炼铁的主要技术经济指标,对不同级别高炉主要操作指标着重进行了低燃料比和低MgO/Al2O3分析,并对不同级别高炉主要操作指标进行了对比分析。

    关键词  高炉炼铁基本情况 主要操作指标 对比分析


    1  2015年我国高炉炼铁的基本情况

    我国高炉炼铁跨入新世纪以来,经过十余个年度快速发展,由于产能过剩,2015年调整了发展速度,生铁年产量6。91亿t,首次出现3。45%降幅的负增长。总结2001~2013年我国高炉炼铁取得八个方面的长足进步后[1],近两年来我国高炉炼铁又在摆脱低品质矿冶炼的影响,坚持推行精料方针,采用炉煤气量指数指导高炉低燃料比炼铁、高炉高风温和长寿技术、降低烧结、高炉渣MgO/Al2O3炼铁等诸方面取得了新的进步。2015年全国277座各级别高炉的主要操作指标和中钢会员单位高炉的主要操作指标列于表1。

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    由表1可见,我国高炉炼铁2015年生产基本情况,就全国277座高炉指标而言,入炉焦比比2014年有下降,但燃料比却升高了20kg/t,休风率有明显下降,平均风温有一定的提高,利用系数比2014也有一定提高,入炉矿品位和熟料率基本持平,但渣铁比较高(369kg/t),煤气利用率低于46%,造成燃料比不但没有下降,反而出现了较大幅度的升高。中钢协会员单位的情况也基本相似,入炉矿品位升高了0.65个百分点,风温下降了6℃,燃料比2015年比2014升高了13kg/t,这显然是我们不希望看到的结果,因此认真总结2015年我国高炉炼铁主要操作指标的进步和不足,对发展我国高炉炼铁技术和进一步实现低成本、低燃料比炼铁,具有重要的价值和意义。

    2  2015年我国从450m3~580m3各级别高炉的主要技术经济指标(列于表2-表9)

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    3 对2015年我国各级别高炉主要技术经济指标的分析评述

    今年是我国“十三五”计划的第一年,也是国家环保法正式施行的第一年,钢铁企业环保的压力特别大。2015年我国钢铁企业出现全局亏损,是2011年10月以来,钢铁企业进入“困境”以来最困难的一年,钢铁企业降成本的压力也特别大。解压环保,高炉炼铁就要节能减排,低燃料比炼铁;解压成本高炉炼铁就要低成本炼铁。因此,对2015年我国各级别高炉炼铁主要技术经济指标的分析和评述着重从低燃料比和低成本两个方面展开。

    3。1 450~550m3高炉生产主要技术经济指标分析

    由表2所示450~550m3高炉生产主要技术经济指标看,虽然有效容积小,

    但也有低焦比、低燃料比炼铁的实例,这就是江苏长强钢铁公司500m3高炉,全年实现了入炉焦比333kg/t,喷煤比151。0kg/t,燃料比达到511。4kg/t的优良指标。总结该公司的做法,突出高品位低硅烧结(TFe=57。8%,SiO2=5。08%),其入炉品位达到59。33%的水平,风温和富氧率也比较高(风温为1145℃,富氧率为4。18%),使其实现了低燃料比、高产的目标(利用系数=3。82t/m3•d)。

    在全国40座450~550m3的高炉中,沙钢有4座480m3、安钢有一座500m3、黑龙江建龙有一座530m3高炉,炉渣的MgO/Al2O3低于0.5,为降低烧结矿MgO含量和渣铁比创造了条件,为降低生铁成本留了空间。需要指出的是在这一级别的高炉中,有几家企业将烧结矿的MgO做到了2.60%以上,甚至3.26%的程度,这是一个很大的浪费,应尽快设法将烧结矿的MgO含量降低到低于1.8%的水平。

    3.2  580~750m3高炉生产主要技术经济指标分析

    在全国580~750m3的32座高炉中,江苏中天钢铁公司660m3的高炉,由于高风温和高顶压、低休风率(休风率=0.64%),实现了入炉焦比327.8kg/t、煤比163.0kg/t和510.9kg/t的低燃料比水平;沙钢本部的4座和淮钢2座580m3高炉,采用低MgO/Al2O3炉渣炼铁(低于0.48和0.5),特别是淮钢坚持精料方针,入炉矿品位达到58.20%,烧结矿的品位接近57%,MgO含量低至1.55%的水平,创造了燃料比低于530kg/t的年指标水平;天铁700 m3和武安裕华600m3高炉,也由于采用精料和高风温冶炼,分别创造了513.8%kg/t和516.7kg/t的年先进指标水平。

    3.3  1000~1080 m3高炉生产主要技术经济指标分析

    在全国炉容为1000~1080 m3的39座高炉中,安徽长江钢铁公司的1080m3

    级高炉,由于采用高风温、高顶压操作和低休风率(0.45%),实现了502kg/t低燃料比的先进纪录;山西长治钢铁公司2座1080m3级别高炉,炉渣的Al2O3含量>15.35%,MgO含量低于5.85%,炉渣的MgO/Al2O3比低于0.377,烧结矿的Al2O3含量高达2.57%以上,MgO含量低于1.7%的水平,创造了高炉渣MgO/Al2O3低于0.4的范例。

    3。4  1200~1800 m3高炉生产主要技术经济指标分析

    在全国25座1200~1800 m3级高炉中,还是安徽长江钢铁公司的1250高

    由于采用高风温(1178℃)和高顶压(189kPa)及低休风率(0.54%)操作,实现了506.9kg/t低燃料比的先进指标;福建三安钢铁公司历来采用低MgO/Al2O3炉渣操作高炉,高炉渣的MgO年平均为6.35%,三安公司的高炉渣MgO一度达到3.01~2.69%,Al2O3为11.91%~18.09%,高炉渣的MgO/Al2O3低到0.178~0.149,可以说它们为我国高炉低MgO/Al2O3炼铁创立了典范。

    3.5  2000 m3级高炉生产主要技术经济指标分析

    在全国2000 m3级高炉的32座高炉中,河北邯钢2000m3高炉是低燃料

    比的先进单位,邯钢高炉也是采用精料(入炉矿品位58.09%)、高风温(1165℃)和低MgO/Al2O3(0.462%)比操作,达到最大限度地降低炼铁成本;太钢1800m3的高炉指标也是相当好的,焦比300kg/t,煤比202kg/t,燃料比519kg/t,风温高达1253℃,入炉矿品位高达59.19%,烧结矿的品位达57.1%,MgO含量低至1.44%;值得一提的山钢集团莱钢的2座1880高炉,烧结矿的Al2O3含量为2.17%,MgO含量低至1.06%,高炉渣的Al2O3分别为15.36%和15.19%,MgO分别为5.04%和4.92%,炉渣的MgO/Al2O3分别为0.328和0.324,为高炉炼铁降低成本创造了佳绩(目前,烧结矿降低1%的MgO,吨铁成本降低可达到20元/t)。

    3。6  2000 m3级高炉生产主要技术经济指标分析

    在全国27座2500m3级高炉统计指标中,宣钢2座2500m3高炉中的一座

    指标,燃料比达到了502.4kg/t的水平;沙钢宏发炼铁厂3座2500m3高炉,由于采用高品位(烧结矿品位57%,入炉矿品位>58%),低休风率和低MgO/Al2O3(<0.48)操作取得了良好的冶炼指标,三座高炉烧结矿的MgO含量低至1.60%的水平是值得效仿的;在全国2500m3高炉中,最高的利用系数达到4.11t/m3•d,在2015年全局亏本的条件下追求高产,造成燃料比>560kg/t,这显然是不值得提倡和追求的。

    3。6 3200 m3级高炉生产主要技术经济指标分析

    在全国有统计的18座3200m3级高炉操作指标中,焦比低于300kg/t的

    有3家。其中鞍钢 2号高炉指标最优良,燃料比破500kg/t大关为496kg/t,这与鞍钢实施精料(入炉品位58。44%),高风温(1211℃)和(高富氧=4。59%)等操作相关;梅钢和邯宝公司的3200m3级高炉指标也相当优良,这与两家企业重视提高煤气利用率和采用精料方针直接相关;山钢集团莱钢的一座3200m3高炉,操作指标也相当好,值得关注的是该高炉采用低MgO/Al2O3(0。3076)操作,烧结矿的Al2O3含量高达2。15%,但MgO含量控制到0。99%的水平,这值得炼铁工作者重视和关注,它对降低莱钢高炉炼铁成本起了重要作用。

    3。7  >3800m3级高炉生产主要技术经济指标分析

    在全国>3800 m3的10座特大型高炉主要操作指标中,梅山钢铁的4070m3

    高炉,由于采取精料(入炉矿品位58.77%,烧结矿品位57.4%)、高风温(1224℃)、和低MgO/Al2O3等操作,取得了491.9kg/t低燃料比的良好效果;宝钢的四座大高炉(有效容积1~4#分别为4966m3,4706 m3,4350 m3和4747 m3),本次虽然没有列入主要操作指标的统计,但从其近几年燃料比的变化(列于表10)可以给全国炼铁工作者一个很大的启发。

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    由表10不难看出,宝钢高炉主要操作指标优良和高炉长期稳定顺行,是宝钢高炉一贯实行精料方针的结果(入炉矿品位均接近60%左右);二是宝钢高炉炉料质量长期保持稳定;三是宝钢高炉操作在不断探索炉料结构变化对主要操作指标的影响,特别关注球团矿配比的变化对高炉主要操作指标的影响,证明球团矿配比是影响高炉燃料比的一个重要因素。

    4  2015年全国不同级别高炉主要操作指标的对比分析(对比数据列于表11)。

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    由表11中2015年全国不同级别高炉主要操作指标对比可见具有以下特点:

    (1) 入炉焦比不是高炉容积越大越低,1200~2500 m3的三级高炉入炉焦比偏高;

    (2)高炉喷煤比也不是高炉容积越大,喷煤比越高,平均喷煤比是580~1000m3级高炉最高;

    (3)燃料比也与高炉容积不成比例变化,其中1200~1800m3、1800~2200m3和2500m3三级高炉燃料比与入炉焦比有类似偏高的特点;

    (4)热风温度也不是高炉容积越大风温越高,其中1200~1280m3、1800~2200m3和2500m3三级高炉的热风温度有偏低的特点;

    (5)风量和风速与炉容的关系是应有相关关系的,由数据分析,1000~1080m3和1800~2200m3级高炉的风速有偏低的特点;

    (6) 顶压也应与炉容具有相关关系,随炉容增大,炉顶压力升高,1000~1080m3顶压高于1200-1280m3高炉的。但其煤气利用率反而低;

    (7) 富氧率与休风率与炉容不具有相关关系,按常规大高炉的休风率应具有下降的特点,但从统计数据看并不是这样,也就是说,大型高炉的休风率也不低;

    (8) 渣铁比是高炉操作的一个重要数据,常规应随炉容扩大,炉料质量提高,渣铁比下降。由表11可见,1000~1080m3、1200~1280m3、1800~2200m3和2500m3四级高炉,不是随炉容扩大,提高精料水平,而是出现相反的趋势;

    (9)炉渣的MgO/Al2O3比在上述分析中已特别提出了,目前多数高炉尚没有关注这个问题,因此应引起多数高炉工作者的关注,通过降低烧结炼铁MgO/Al2O3,取得降低生铁成本的效果;

    (10)烧结矿品位和入炉品位偏低,在低矿价的新常态下,应大幅度提高精料水平,取得降本增效的效果;

    (11)烧结矿和球团矿的SiO2含量太高,这是渣比高、精料水平低的反映。在高炉实施精料方针上,多数企业和高炉应仿效宝钢的做法,提高烧结矿和入炉矿的品位,把渣铁比降低到低于320kg/t的水平;

    (12)烧结矿的MgO含量偏高,这对烧结矿质量的影响主要是负面影响,应仿效莱钢、沙钢和三安公司做法,降低烧结矿MgO含量,向降低烧结矿MgO含量要效益。

    5  对2016年我国高炉炼铁的展望

      由以上2015年我国高炉炼铁主要操作指标的分析和讨论,对我国2015年高炉炼铁的燃料比作归纳,将450~1280 m3高炉的燃料比低于520 kg/t的列为先进指标,将1800~2200 m3高炉燃料比低于515 kg/t的和大于2500 m3高炉燃料比低于510 kg/t列于先进指标,全国277座高炉的先进指标列于表12。由表12可见,2015年全国高炉燃料比最低的除了宝钢本部4座高炉外,是梅山钢铁的5号高炉了(燃料比为491.9kg/t)。将高炉炼铁炉渣的MgO/Al2O3值小于0.50的作为低镁铝比先进指标列于表13。由表13可见,2015年全国高炉MgO/ Al2O3 最低的是莱钢的3200m3高炉,其MgO/ Al2O3=0.308,炉渣的Al2O315.44%,MgO含量低至4.75%。

    5.1 加大降低燃料比的力度

    2015年我国277座高炉统计燃料比平均为533。5 kg/t,这个数值比2014年不是降低了,而是升高了20 kg/t,因此2016年全国的高炉应像宝钢那样,加大提高精料水平和煤气利用率,进一步提高风温和喷煤比,运用炉腹煤气量指数改善高炉操作等措施大幅度降低燃料比,像宝钢和梅山钢铁那样,有更多企业的高炉燃料比跨入500 kg/t的大关。

    5.2 适当降低高炉渣的MgO/Al2O3

    炉渣的MgO/Al2O3是一组具有重要价值的数据。2015年我国炼铁低炉渣MgO/Al2O3高炉已不再是少数几家了,已有34座高炉炉渣的MgO/Al2O3低于0.5,笔者期待2016年拥有更多的高炉炉渣MgO/Al2O3低于0.5,打出烧结和炼铁降本增效的“组合拳”,为企业降低成本作出新贡献。

    7  结语

    近两年来我国高炉炼铁在摆脱低品质矿冶炼的影响,坚持推行精料方针,采用炉煤气量指数指导高炉低燃料比炼铁、高炉高风温和长寿技术、降低烧结、高炉渣MgO/Al2O3炼铁等诸方面取得了新的进步,但最大的不足是燃料比2015年比上年升高了20kg/t。所以2016年应加大降低燃料比和高炉渣MgO/Al2O3的力度,以实现经济利益的最大化。

    8  参考文献

    [1] 许满兴 2014年1~6月全国不同级别高炉主要操作指标与分析

    《炼铁交流》 2014年NO.6(38-46)

    [2] 炼铁交流 2015年1-12月全国高炉生产技术经济指标

    [3] 王维兴  2015年我国炼铁生产技术指标评述

    《世界金属导报》2016.3.15B02版

    [4] 许满兴 把好我国大型高炉低成本、低燃料比的关

    《第十四届全国大高炉炼铁学术会论文集》2013年9月嘉峪关

    (责任编辑:zgltw)
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