我國大型高爐生產現(xiàn)狀分析及展望

1、精選優(yōu)質文檔-傾情為你奉上我國大型高爐生產現(xiàn)狀分析及展望張壽榮 姜曦4000立方米以上大型高爐是高爐煉鐵先進技術的集中體現(xiàn)，大型高爐相對于容積小的高爐，單位爐容投資經濟、能耗低、環(huán)境負荷低、勞動生產率高。2000年以來，隨著鋼鐵需求的迅猛增加，一批4000立方米以上大型高爐在我國相繼投入運行。通過煉鐵工作者的不懈努力，近年來，我國在大型高爐的生產管理和操控技術等方面取得了突出的成績和效果。本文通過對我國4000立方米以上大型高爐的裝備水平、原燃料指標、技術經濟指標等方面進行分析,對存在的問題提出了一些改進建議，并對煉鐵的發(fā)展進行了一些展望，希望對我國高爐煉鐵的發(fā)展有一定的借鑒意義。一、我國大型

2、高爐生產現(xiàn)狀(一)裝備水平2000年以來，以首鋼京唐5500立方米高爐為代表的一批大型高爐在國內相繼投入運行。截至2016年底，4000立方米級以上大型高爐達到22座，高爐的大型化和自主創(chuàng)新成為這一階段高爐煉鐵發(fā)展最主要的特點。隨著高爐操作、管理理念的不斷改進，裝備水平也取得了突飛猛進的發(fā)展，爐頂料面監(jiān)控、水溫差在線檢測、爐缸侵蝕模型、風口監(jiān)控、煤氣在線檢測等先進技術不斷得到推廣應用，傳統(tǒng)意義上的高爐“黑匣子”逐步向“透明化”的方向發(fā)展，一大批國產高爐設備設施已經達到國際領先水平。然而，與西歐、日本等鋼鐵工業(yè)發(fā)展先進國家、地區(qū)相比，我國在高爐大型化方面還有很大的差距。據(jù)統(tǒng)計,2015年我國擁有

3、煉鐵高爐將近1500座,平均爐容僅770立方米。西歐1990-2008年，高爐平均爐容由1690立方不擴大到2063立方米，日本1990-2008年平均爐容由1558立方米擴大到4157立方米(二)技術經濟指標近年來，我國大型高爐的操作管理水平在不斷提高， 指標在逐步優(yōu)化。2015年我國4000立方米級以上高爐平均利用系數(shù)為2.07噸/ (立方米.天)，高于同期8本同級別大型高爐1.93噸/ (立方米.天)的利用系數(shù)，這一方面反映出我國大型高爐的操作管理及順行程度已經達到了國際先進水平，但是從另一方面也反映出我國高爐操作上更追求產量，這可能是受鋼鐵需求大幅增加、長期以來形成產量至上的操作思路影

4、響。2015年我國4000立方米級以上高爐的平均燃料比為510.74千克/噸，平均焦比為345.4千克/噸，平均煤比為156.18千克/噸。平均焦比較4年前增加了5.52千克/噸，但是平均工序能耗(標準煤)卻比4年前降了12.47千克/噸，達到了380.99千克/噸。這反映出我國大型高爐在操作管理上更加科學，更加注重適宜煤比和能耗的控制。2016年上半年我國大高爐的焦比較2015年增加了2千克/噸，噸鐵能耗則基本持平。焦比增加的原因主要還是受新投產高爐焦比高的影響。表1為我國20座4000立方米級以上大高爐2016年上半年生產技術指標。表1我國20座4000立方米級以上大高爐2016年上半年生

5、產技術指標指 標平均值指 標平均值指 標平均值利用系數(shù)/噸（立方米·天）-12.085焦比/千克·噸-1349.4煤比/千克·噸-1159.76燃料/千克·噸-1517.1能耗/千克標準煤·噸-1384.70煤氣利用率/%48.21富氧率/%3.36風壓/千帕404.62頂壓/千帕172.32煤粉灰分/%9.37煤粉揮發(fā)分/%18.33焦炭灰分/%11.94焦炭含硫量/%0.69焦炭粒徑/毫米51.06鐵料粒徑/毫米20.72渣量/千克·噸-1297.73二元堿度1.18鐵水含桂量0.42鐵水溫度/攝氏度1502.6鐵水含硫量/%0.

6、0307一級品率/%74.73近兩年，隨著企業(yè)經營壓力的增大，成本意識在高爐的日常操作管理中逐步占主導地位，大型高爐也開始逐步嘗試所謂的“經濟配料”，導致原燃料保障能力下降，大型高爐的波動、失常也屢見不鮮，技術經濟指標波動加劇。事實上，大型高爐在各個企業(yè)的經營管理以及生產組織中都處于核心地位，爐況一旦出現(xiàn)波動，對整個公司的經營績效、生產組織將造成嚴重影響，對高爐的長壽也勢必造成嚴重影響。穩(wěn)定順行是高爐最大的效益，對大型高爐尤其如此，高爐長壽創(chuàng)造的效益在日常操作管理中也往往很容易被忽視。因此，對大型高爐至關重要的“精料方針”必須堅持，在努力降低鐵水成本的過程中，操作者應更加注重爐況的長期穩(wěn)定順行

7、及長期效益，在大型高爐具體的操作、管理方面應更加精細，用精益化的思路管理和操作大型高爐。(三)原燃料指標焦炭質量的優(yōu)劣，對高爐生產穩(wěn)定順行、技術經濟指標、產品質量和高爐長壽至關重要，對大型高爐影響更大。焦炭質量的評價包括化學成分、灰分、粒度、轉鼓強度和高溫冶金性能。2015年，我國大型高爐焦炭平均碳含量為86.53%，平均灰分為11.95%，平均粒徑為50.91毫米，平均M40為88.98%。焦炭平均粒徑比四年前減小1.04毫米；2016年1-6月，焦炭的平均灰分為11. 94%，含硫量為0. 69%；焦炭平均粒度為51.06毫米，M40平均為89.67%。焦炭平均粒度比2015年增加2.6毫

8、米，M40增加1%，說明各企業(yè)更重視焦炭質量的改善和提升。煤粉的質量，對高爐噴煤操作的穩(wěn)定順行、煤焦置換效果均有重要影響。對噴吹煤粉質量的總體要求是有害元素少、灰分低、熱值高、輸送性能好、反應性和燃燒性高，而反應性和燃燒性與煤的揮發(fā)分成正比。2015年我國大型高爐的煤粉平均灰分為9.37%，比四年前有所上升，揮發(fā)分為18.33%；2016年1-6月，大高爐的煤粉平均灰分為9.37%，揮發(fā)分為18.33%。由于鋼鐵產量大幅度增長，優(yōu)質的鐵礦石資源日趨緊張，而且質量和性能呈逐步下降趨勢。我國自產的鐵礦石品位較低，大部分的高品位鐵礦石需要從國外進口，2015年我國的鐵礦石對外依存度已達到84%。大型

9、高爐要求噸鐵渣比小于300千克，爐料成分穩(wěn)定、粒度均勻、粉末少、冶金性能良好和爐料結構合理。燒結礦作為高爐的主要含鐵爐料在歐洲和亞洲盛行，而球團礦作為主要爐料則在北美更普遍。2015年，我國大型高爐的爐料結構為70.85%的高堿度燒結礦+20.9%的球團礦+8.25%的塊礦，燒結礦占主導地位，因此對燒結礦質量的管理是大型高爐精料管理的主要內容。2015年，我國大型高爐人爐鐵料的平均含鐵品位和鐵料的平均粒徑分別為59.01%、20.97毫米，鐵料的平均粒徑較四年前增加了0.8毫米。2016年1-6月大高爐燒結礦、球團礦及塊礦的半均比例為71.46%、19.68%、8.86%。與2015年相比，燒

10、結礦的比例不變，球團礦的比例降低了1.5%,塊礦的比例得到一定提高。受市場的影響，我國大型高爐的爐料結構、品種和質量標準也在不斷調整以適應市場，但仍需繼續(xù)堅持精料技術。(四)主要控制參數(shù)高爐實施低硅冶煉，可達到高產、穩(wěn)產、優(yōu)質、低耗的目標，降低生鐵成本。同時低硅、低硫鐵水可以降低煉鋼渣量，提高鐵的收得率，縮短冶煉時間，對開發(fā)新鋼種、冶煉高級純凈鋼、提高轉爐生產能力、降低成本有重要意義。對于低硅冶煉的高爐，應該在保證鐵水溫度的情況下，盡量降低高爐的生鐵含硅量。2015年，我國大型高爐的鐵水含硅量和鐵水溫度平均分別為0.43%、1503.11C，鐵水含硅量比四年前降低了0.01%，鐵水溫度也降低了

11、1.36C。2016年1-6月大高爐鐵水含硅量及鐵水溫度平均值分別為0.42%、1502.6C。鐵水溫度下降幅度不大。高爐生鐵一級品率是指硫含量小于或等于0.03%的生鐵占所有生鐵的比例。2015年，我國大型高爐的硫含量和一級品率的平均值分別為0. 029%、76.35%，鐵水一級品率比四年前降低了2%；2016年1-6月大高爐鐵水硫含量和一級品率的平均值分別為0.031%、74.73%，仍然呈下降趨勢，這可能主要還是受經濟配料、使用低品質礦的影響。我國大型高爐的噸鐵渣量有所降低。平均渣比和二元堿度分別為301.02千克/噸和1.19倍，除寶鋼4座高爐以外，都在300千克/噸以上。2016年1

12、-6月平均渣量及二元堿度，分別為297.73千克/噸、1.18。大高爐的渣量比2015年降低了3千克/噸。與國外的大型高爐相比，我國的渣比仍然偏高。煤氣利用率與高爐的噸鐵燃料比有著直接的關系。2015年我國大型高爐的平均煤氣利用率為48. 72%。2016年1-6月平均煤氣利用率及燃料比，分別為48.21%、517.1千克/噸。寶鋼幾座高爐的煤氣利用率高于50%,其燃料比也低于500千克/噸。二、對目前我國大型高爐生產存在問題的改進建議(1)大型高爐的發(fā)展必須基于一定的條件和基礎，大型高爐需要比中小高爐更加優(yōu)質的原燃料、高效的管理和綜合操作技術。當前大型高爐對優(yōu)質原燃料的需求越來越多，而可供使

13、用的優(yōu)質資源越來越少，對大型高爐的穩(wěn)定順行帶來巨大的挑戰(zhàn)。(2)大型高爐對外圍生產條件的變化非常敏感，大型高爐一旦出現(xiàn)問題，對公司整個生產組織、經營績效將產生嚴重影響，因此要求對大型高爐的操作管理要更加精細，舉全公司之力提高外圍保障能力，確保大型高爐的安全穩(wěn)定運行。(3)作為電爐煉鋼主要原料的廢鋼積蓄量較少,廢鋼積蓄量和使用率有待提高，我國鋼鐵冶煉的主流程為鐵前(燒結/球團)一煉鐵(高爐)一煉鋼(轉爐)一軋鋼工序。鋼鐵工業(yè)的能耗總量占全國能耗消費總量的15%，占全國工業(yè)能源消費總量的23%左右，而全國煉鐵系統(tǒng)能耗占整個鋼鐵行業(yè)總能耗的70%左右。因此，大型高爐仍要把節(jié)能降耗當作首要任務來抓。(

14、4)風溫帶入的熱量占高爐冶煉熱收人的將近20%。在現(xiàn)有高爐的冶煉條件下，風溫提高100C可降低燃料比約8千克/噸。這幾年，我國高爐風溫已經有了長足的進步，但是不同層次的起因發(fā)展并不平衡。2015年，我國大型高爐的平均風溫為1211C，個別高爐的風溫仍然低于1200C。因此，要繼續(xù)推廣高風溫技術。高風溫是節(jié)能減排的重要措施，是提高煤粉燃燒率的重要影響因素，對高爐的穩(wěn)定順行及爐缸的活躍性也有重要的意義。三、對高爐煉鐵的展望(一)鋼鐵工業(yè)由大轉強，增加產業(yè)集中度，因地制宜發(fā)展大高爐應是方向大型高爐是煉鐵先進技術的集中體現(xiàn)，2016年，我國大于4000立方米高爐生產的鐵水僅占生鐵總產量的5.5%。隨著供給側改革、去產能的深人進行，以及環(huán)保壓力的越來越大，增加產業(yè)集中度，因地制宜發(fā)展大型高爐是促進我國鋼鐵工業(yè)轉型升級的必由之路。雖然目前我國鐵礦石等原燃料資源對外依存度較高，但隨著鋼鐵企業(yè)國際化程度的提高，資源保障不斷提升,因此高爐大型化仍有發(fā)展空間。(二)抓住歷史機遇，推動中國鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)“由大變強”的轉變2015-2016年，我國鋼鐵產能出現(xiàn)下降趨勢。2016年2月，國務院又印發(fā)了關于鋼鐵行業(yè)化解過剩產能實現(xiàn)脫困反展的意見，提出未來5年我國單位國內生產總值能耗和二氧化碳將力爭分別下降15%和18%，再壓減粗鋼產能1億-1.5億噸。全國性的壓減鋼鐵產能必然對鋼鐵產業(yè)格局產生重要影響，這是