我国钢铁企业的炼铁技术.

我国钢铁工业炼铁技术我国炼铁生产•2011年上半年•生铁产量为32457.8万t，增长8.4%；•重点钢铁企业其他企业•生铁产量:27852.6万t4605.17万t，•同期增长:6.3%；23.1%。•其他企业生铁产量增幅大于重点钢铁企业，说明地方企业发展较快。炼铁技术经济指标下滑炼铁技术经济指标下滑•2010年我国一些重点企业高炉技术经济指标创出历史最高水平：–入炉焦比为369kg/t，–喷煤比为149kg/t，–热风温度为1160℃。•这些指标的提升，表明我国高炉炼铁技术水平已经达到国际水平。炼铁技术经济指标下滑•2011年上半年我国重点钢铁企业燃料比、焦比升高，煤比、入炉矿品位、高炉利用系数下降，这些因素会使炼铁工序能耗上升。风温提高17℃，对工序能耗影响比例较小。但统计数据出现炼铁工序能耗下降，值得质疑。•由于高炉炼铁所需能量有78%是由碳素(焦炭和煤粉)燃烧获得的，19%是由热风提供的。燃料比对工序能耗的影响占80%以上。风温提高有利干提高喷煤比、降低焦比。但2011年上半年我国重点钢铁企业炼铁工序能耗实际数据是相反的结果。这说明，原燃料质量恶化。炼铁工序能耗情况•2011年上半年我国重点钢铁企业炼铁工序能耗为404.99kgce/t，比上年有所下降。•这一数据可能出现计算问题，因为2011年上半年燃料比、焦比在升高，铁矿石品位下降，这些均应该促使炼铁工序能耗升高。•2011年上半年炼铁工序能耗较低的企业有：涟钢、太钢、宣钢、邯钢、天铁、新余、国丰、承钢、湘钢、建龙、张店、冷水江、重钢、衡管。高炉炼铁用能有78%来自碳素(焦炭和煤粉)燃烧，燃料比对工序能耗的影响起决定性作用。•企业的炼铁工序能耗数据应与燃料比有对应关系。但上述炼铁工序能耗较低的企业，有些燃料比相对还是较高的，而且风温偏低，这让人产生疑问。炼铁技术经济指标下滑•我国钢铁企业之间技术发展不平衡，先进值与落后值差距甚大。•造成差距的原因是多方面的:–技术装备水平、原燃料质量–企业管理水平和地理环境•要从技术和管理两个方面进行提高，以促进企业技术进步，提高企业的竞争能力。要加大淘汰落后技术装备的工作力度，加强对环境的治理，实现企业的可持续发展。高炉燃料比•2011年上半年我国重点钢铁企业燃料比为520kg/t，比上年升高2kg/t。与2010年相比，有42家企业燃料比升高，有30家企业燃料比下降。–燃料比较低的企业：宝钢、冶钢、首钢、邯钢、兴澄、太钢、马钢、昆钢、沙钢、青钢、韶钢、柳钢、鞍钢、唐钢、衡管、武钢。–燃料比降低较多的企业：重钢、邯钢、锡钢、南昌、新抚钢、达钢、承钢、徐州、衡管、石横、涟钢、敬业、水钢等。重点钢铁企业炼铁用原燃料质量情况•高炉炼铁是以精料为基础。精料水平对高炉指标的影响率在70%。所以要重视改善原燃料质量的作用。高炉燃料比•2010年我国重点钢铁企业高炉精料水平得到提高，特别是焦炭质量得到改善，起到了重要作用。•2010年与2009年相比，重点企业焦炭M40升高0.56％，M10下降0.15％，灰分升高0.16％，硫分升高0.01％。•高炉生产实践表明，焦炭M10下降0.2％，可使焦比下降7kg/t。高炉操作水平的提高，也会促进指标的改善。高炉燃料比•多种因素可以实现燃料比降低：–矿品位升高1%，燃料比下降1.5%；–风温升高100℃，燃料比下降10-15kg/t；–焦炭M40升高1%，燃料比下降5kg/t；–M10下降0.2%，燃料比下降7kg/t；–烧结矿转鼓指数提高1%，燃料比下降0.5%。重点企业高炉焦比升高•2010年重点企业高炉燃料比(缺少小块焦比)为518kg/t，比2009年下降1kg/t。•燃料比较低的企业有：–湖北新冶钢473kg/t，首钢478kg/t，–宝钢469kg/t，莱钢486kg/t，–马钢490kg/t，太钢496kg/t，–首钢京唐472kg/t，兴澄特钢477kg/t，–青钢486kg/t，马钢490kg/t，–沙钢491kg/t，本钢493kg/t，–通钢496kg/t，涟钢、鞍钢和邯钢为498kg/t。重点企业高炉焦比升高•2011年上半年我国重点钢铁企业焦比为373kg/t，比上年升高4kg/t；•升高的主要原因是原燃料质量和热风温度有不同程度的下降。•焦比较低的企业有：太钢、兴澄、宝钢、首钢、青岛、营口中板、涟钢、柳钢、武钢、合钢、长治、唐钢、邯钢、鞍钢、湘钢、沙钢。•焦比下降幅度较大的企业有；营口中板、天钢、石横、张店、重钢、太钢、南昌、徐州、敬业、新抚钢、首钢、达钢、衡管、杭钢、兴澄。•与上年相比有42家企业焦比升高，焦比升幅最高的达80kg/t，有9家企业升幅大于20kg/t；重点企业高炉焦比升高•从2006年国际钢铁协会公布的数据来看，–世界高炉平均燃料比为543kg/t–欧盟15国平均为494kg/t–德国为486kg/t–日本为498kg/t–韩国为503kg/t–中国为555kg/t•我国燃料比高于世界平均水平，是我国高炉入炉矿含铁品位低、热风温度偏低、焦炭品质差(灰分高3％、硫高、转鼓指数和热性能较差)等原因、造成的。重点企业喷煤比下降•2011年上半年我国重点钢铁企业煤比为147kg/t，比上年下降2kg/t；•与上年相比，有36家企业喷煤比下降，有34家企业喷煤比得到提高。重点企业喷煤比下降•高炉喷煤是炼铁系统结构优化的中心环节，是降低炼铁生产成本的重要手段，也是减少炼焦过程中环境污染的有效措施。•我国重点企业高炉喷煤比已达国际水平，但仍有较大的提升空间。•衡量提高喷煤比效果的标准是：–喷煤比升高后燃料比不升高，–煤粉与焦炭的置换比高，–除尘灰中含碳量没有升高。重点企业喷煤比下降•如果提高喷煤比，使燃料比升高，除尘灰中含碳量升高。说明多喷的煤粉，没有起到降焦的作用。就不应当增加喷煤比。•不追求高喷煤比，注重提高经济效益，寻求最佳喷煤比。•2011年上半年我国重点钢铁企业喷煤比较高的企业有：营口中板、太钢、兴澄、青岛、合钢、德龙、武钢、长治、济源、柳钢、新兴铸管、莱钢等。重点企业喷煤比下降•2010年重点企业炼铁工序能耗为407.76kgce/t，为历史最低。•其中工序能耗较低的企业有：–涟钢343.16kgce/t、太钢：565.58kgce/t、–宣钢356.34kgce/t、新余钢铁363.25kgce/t、–邯钢365.48kgce/t、天铁373.79kgce/t、–国丰钢铁375.99kgce/t、石钢381.63kgce/t、–建龙钢铁381.76kgce/t、凌钢384.21kgce/t、–鞍钢392.78kgce/t、杭钢391.55kgce/t、–唐钢382.15kgce/t。热风温度有所提高•提高喷煤比要以提高风温为前提，高风温可以补偿因喷煤引起的炉缸理论燃烧温度的降低。•热风温度是廉价的能源，是用45℃低热值的高炉煤气换来的，其热值占高炉炼铁所需热量的19℃。提高热风温度是高炉节能降耗工作的重点，具有长效节能的效果。•一般热风炉寿命应长于25年。高风温、长寿命热风炉会给炼铁带来巨大的经济效益。炼铁企业要尽最大努力实现高风温。•实现高风温是一项系统工程，要从设计使用高质量耐火材料、施工、维护和操作科学、送风系统保障等方面入手。热风温度有所提高•2011年上半年我国重点钢铁企业热风温度为1177℃，比上年升高17℃。•与上年相比，有43家企业热风温度得到提高，风温提高较多的企业有：重钢、天铁、南昌、临汾、张店、南京、苏州、首钢、宣钢、石横、营口中板。有20家企业热风温度在降低，降幅最大的达106℃。•目前，我国炼铁指标中与国际先进水平相比，差距最大的就是热风温度。国外先进水平的热风温度为1250℃以上，领先水平为1300℃。热风温度有所提高•我国风温水平与国际先进水平的差距在100℃左右，热风炉寿命大多数达不到25年。–造成这一差距的主要原因是一些热风炉结构不合理、购买劣质耐火砖、施工质量不高、维护不当、送风系统不过关、燃烧制度不合理等。•近年来，我国热风温度不断提高，特别是一些2000m3以上容积的高炉，均可实现高风温。•2011年上半年我国风温水平较高的企业有：太钢、首钢、宝钢、天钢、攀钢、济源、三明、津西、重钢、兴澄。热风温度有所提高•高炉炼铁所需的热量78％来自碳素燃烧(焦炭、煤粉)，降低燃料比是减少工序能耗的重要环节。•提高煤气余压发电是提高二次能源回收利用水平的重要标志之一。•我国TRT装置发电能力普遍为22kWh/t～25kWh/t，没有达到设计能力。–用干法降尘技术TRT发电量应在40kWh/t～45kWh/t，–湿法除尘应在30kWh/t～35kWh/t水平。炼铁烧结生产情况•因铁矿石供应紧张，价格上涨，烧结矿品位下降是不可避免的。•由于进口球团矿价格高，为了降低生产成本，企业选择尽量少使用球团矿。但高炉炼铁的炉渣碱度要求在1.0(倍)左右，少用球团，制约了高碱度烧结矿的使用。•有些企业降低烧结矿碱度，或生产少量酸性烧结矿。炼铁烧结生产情况•《高炉炼铁工艺设计规范》中对烧结矿质量的标准：–铁分波动±≤0.5%，–碱度波动±≤0.08%，–铁分和碱度波动达标率≥80%～98%；–含FeO≤9.0%，波动±≤1.0%。•达不到这个标准，严重影响了高炉正常生产。•我国炼铁存在的最大问题是生产不稳定，其主要原因是原燃料质量不稳定。–稳定是高炉生产的灵魂，炼铁企业应当在生产稳定上下功夫。炼铁烧结生产情况•为了降低生产成本，一些企业在使用高硅、高Al2O3的矿石后，不得不配加白云石，以改善炉渣流动性和高效脱硫。•白云石加到烧结中会使烧结矿质量下降，建议将白云石加到球团矿中，或使用镁球团。炼铁球团矿生产情况•我国球团矿生产能力已达2亿t。但2010年生产约1.5亿t。其原因是生产球团矿所用合格精矿粉供应不足，造成约有0.5亿t能力无法利用。•链篦机-回转窑和带式焙烧机工艺生产的球团矿质量高，能耗低，应大力推广。我国链篦机-回转窑生产的球团矿产量已占球团矿总量的60%，•要逐步淘汰落后的小竖炉。•京唐公司投产了400m2大型带式焙烧机，表现我国球团生产技术较高水平。•烧结工序能耗•2011年上半年我国重点钢铁企业烧结工序能耗为52.34kgce/t，比上年下降1.48kgce/t。烧结固体燃耗占烧结工序能耗的70%以上，烧结固体燃耗高的企业烧结工序能耗要高。但烧结生产多配高炉除尘灰，由于除尘灰含碳，所以使烧结工序能耗数值偏低。•烧结工序能耗较低的企业有：湘钢、宝钢八一、新余、宣钢、太钢、成钢、重钢、衡管、三明、武钢、天铁。•2011年上半年我国重点钢铁企业烧结固体燃耗与上年持平。烧结固体燃耗较低的企业有：兴澄、永钢、新余、青岛、凌源、衡管、合钢、三明、徐州、杭钢、成无、川威、衡管、南昌、湘潭、首钢、太钢。评价铁矿石质量•一些企业为了降低生产成本，采购低品位、低价格的铁矿石。•如何评价铁矿石质量：铁矿石的物理性能、化学成分、冶金性能。•铁矿石含SiO2和Al2O3高，配料要加较多CaO和MgO，使渣量增多，焦比升高，对炼铁会产出较大负作用。–如采购60%品位的铁矿石，含SiO2高达11%，Al2O3含量达6%以上时，实际铁矿石的经济品位也就在51%左右。•如果吨铁有害杂质总含量为3.5kg，会使铁矿石价值降低30元。评价铁矿石质量•高品位矿石价格高，而且不容易买到，国内外高炉入炉品位下降是大趋势。要科学确定合理经济采购铁矿石的标准。•通过计算可知，炼一吨铁，品位由68%降到62%，要多消耗142.4kg矿石，多消耗49.5kg燃料，铁产量降低15%，联合企业炼钢、轧钢也要降低15%的产能。•品位低于50%的铁矿石，非常不利于炼铁，因为高炉是炼铁，不是炼渣，不能牺牲能源环保指标。因此，进口铁矿石品位要大于60%。价格、性能、使用寿命、维护费用等多方面的因素•我国高炉和热风炉寿命偏低。•主要是为降低投资，采购了低价格、低质量的耐火材料。导致设备寿命达不到设计标准。最终造成企业因设备寿命低，总经济损失大。•一些企业普通热风阀寿命在1.5