2013年上半年重点钢铁企业高炉炼铁技术进展评述

2013-09-05 08:36 来源:钢联资讯

我国生铁产能继续扩张,产业集中度下降;今年炼铁技术有进步,指标有所改善,燃料比下降、原燃料质量提高、铁品位升高;但热风温度下降、休风率提高。重点炼铁企业环保指标有所改善,按新的国家标准要求,企业环保压力加大;淘汰落后设备进入攻坚阶段。

关键词:2013年上半年炼铁技术评述

1.全国炼铁生产情况:

2013年上半年全国生铁产量为3.5753亿吨,比上年同期增长5.73%,占世界产量的61.25%;重点钢铁企业产铁3.0640亿吨(重点企业有75个,铁产量占全国的85.69%)比上年同期增长4.75%;其它企业铁0.5113亿吨,比上年同期增长12.01%。说明我国炼铁产业集中度在下降。上半年我国产铁矿石产量为6.4639亿吨,比上年同期增长7.51%,进口铁矿石3.8428亿吨,比上年同期增长4.9%。

2013年上半年河北省产铁9574万吨,比上年同期增长6.28%,还是全国第一产铁大省;江苏省产铁3259万吨,比上年同期增长11.87%,居第二位,山东省产铁3072万吨,比上年同期增长0.75%,居第三位;辽宁省产铁2865万吨,比上年同期增长6.59%,居第四位;山西省产铁2179万吨,比上年同期增长6.92%,居第五位。

2013年上半年79个重点企业之中有44个企业生铁产量下降,首钢总公司、邯钢唐钢济钢日照武钢、涟钢等大型企业在减产。

高炉炼铁产能在增长,全国现有高炉约1480座,大于1000m3高炉有400余座,在建设的高炉约有40多座。

1.炼铁系统节能减排取得新进展

2013年上半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1.

表1 重点钢铁企业炼铁系统工序能耗单位:kgce/t

工序
炼铁
焦化
烧结
球团
2013年上半年
399.96
100.37
49.77
28.69
2012年上半年
402.13
106.34
50.54
28.71
增减
-2.17
-5.97
-0.77
-0.02
最低值
涟钢325.51
湘钢58.81
承钢36.84
太钢14.12
最高值
474.22
154.63
68.32
35.40

2013年重点钢铁企业加大节能工作力度,采取综合措施为完成国家规定的节能减排目标努力工作,实现了炼铁系统工序能耗全面下降,为我国完成“十二五”节能目标做出了贡献.

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,并还要加大淘汰落后设备的工作力度.

从表1可看出2013年上半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%)。2013年上半年炼铁工序能耗较低的企业有:涟钢325.51kgce/t,新冶钢356.69kgce/t,建龙367.48kgce/t,敬业368.16kgce/t,天铁369.92kgce/t,石钢370.28kgce/t,三明374.24kgce/t,邯钢374.74kgce/t,沙钢375.99kgce/t,日照377.46gce/t,太钢378.84kgce/t,津西380.58kgce/t,衡管381.45kgce/t.湘钢381.48kgce/t,杭钢381.80kgce/t,川威381.81kgce/t,新余381.82kgce/t,济源383.20kgce/t,安阳383.36kgce/t,龙门384.38kgce/t.鞍钢384.88kgce/t,济钢384.91kgce/t,国丰388.00kgce/t,武钢388.49kgce/t.企业最高值达474.22kgce/t.。

目前,部分企业之间能源统计出现较大误差,一些企业没按国家和行业标准、规范进行工作。部分企业燃料比变化幅度与工序能耗变化幅度不相适应。出现燃料比上升,而炼铁工序能耗反而下降的现象(炼铁用能78%来自碳素燃烧)。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理应是比较高,但出现统计数据偏低的虚假现象。

2.高炉炼铁部分技术经济指标在进步

2013年上半年全国重点钢铁企业高炉燃料比(个别企业统计未含小块焦比)为546.30kg/t,比上年度同期下降2.16kg/t;入炉焦比为360.70kg/t,比上年下降1.90kg/t;喷煤比为150.53kg/t,比上年度下降0.09kg/t;焦丁比为36.07kg/t,比上年下降0.15kg/t;入炉矿品位比上年下降0.25%,热风温度为1183℃,比上年升高4℃;利用系数为2.495t/m3·d,比上年下降0.035t/m3·d。2013年上半年重点企业高炉技术经济指标多数在优化,具体情况见表2。

表2 2013年上半年重点企业高炉技术经济指标

目前,我国炼铁企业是多层次的,先进与落后并存,处于不同水平发展阶段。为促进我国炼铁生产技术进步,实现节能减排目标,提升炼铁企业的市场竞争力,我们应当加大推广成熟、先进、实用的炼铁技术装备。同时,也应加大淘汰落后炼铁能力(国家已明令要坚决淘汰400M3以下小高炉.于2013年前完成淘汰落后任务)。我国有750多家炼铁企业,造成产业集中度低,高炉平均炉容小(我国约有1450座高炉,大于1000立方米的高炉约有400座),炼铁企业之间生产指标差距大。要加大贯彻落实国家公布的“钢铁工业十二五发展规划”的目标和任务,利用产业政策和市场经济的手段,加快炼铁企业的技术升级和优化重组整合。从2013年上半年发展形势看,我国炼铁企业技术进步速度有所变缓。据统计,重点企业中有46个企业燃料比有所下降,有27个企业燃料比在上升。主要是全国入炉矿含铁品位有所提高,,因矿石降价,利润也下降,一批企业出现经营亏损,落实炼铁精料方针的工作的难度加大。但炼铁企业加大了对优化配矿的研究,在原料质量下降、使用百家矿、成分波动大情况下,实现了烧结矿质量提高,确保了高炉生产稳定顺行,取得了较好成绩。这说明,我国烧结和高炉生产技术均取得了较大的进步。根据对50多个企业进行技术经济分析,使用铁矿石品位较高的企业,盈利水平普遍比使用低品位铁矿的企业高。

目前,因进口矿的价格与价值发生巨大的扭曲,使我国球团矿比烧结矿贵,出现了球团矿减产(2012年全国约6600万吨球团生产能力放空);高品位块矿在涨价,且供应紧张。这些严重影响了炼铁炉料结构的优化,不利于炼铁系统节能减排。

2.1.高炉燃料比(一些企业没包括小块焦比)得到下降

钢铁工业用能有80%以上是煤炭。高炉用能有78%是来自炭素(焦炭和煤粉)燃烧.因此,降低高炉燃料比是节能减排的工作重点,体现出节能要从源头抓起。2013年上半年重点企业中有27家燃料比在上升.这说明部分炼铁企业炼铁指标在恶化,技术发展很不平衡.钢铁企业实现减量化用能的重点工作是在要努力降低炼铁燃料比上下工夫。2013年上半年重点钢铁企业燃料比下降的原因是炼铁炉料质量有所提高。焦炭质量得到改善:M40为86.37%,比上年升高0.01%.M10为6.32%,比上年降低0.03%,焦炭灰份为12.45%,比上年下降0.05%,硫分0.77%,与上年持平。烧结矿质量也有所提高:品位为54.28%,比上年下降0.25%;转鼓强度为79.41%,比上年升高0.03%;烧结矿碱度为1.97(倍),比上年升高0.02(倍).

2013年上半年重点钢铁企业有45个企业高炉燃料比得到下降,与去年相比燃料比降幅较大的企业有:成钢降低55.36kg/t,广钢下降52.43kg/t,包钢降低47.89kg/t,苏钢降低47.28kg/t,泰钢降低41.17kg/t,国丰降低37.56kg/t,杭钢降低32.29kg/t,韶钢降低29kg/t,天铁降低25.8kg/t,济钢和湘钢均降低24kg/t,申特降低26.92kg/t,邢钢和津西均降低24kg/t,南京降低23kg/t,达钢和萍钢均降低22kg/t,安钢降低21.66kg/t,济钢、建龙降低21kg/t。

2013年上半年燃料比较低的企业有宝钢461.65kg/t,兴澄470为464kg/t,冶钢482kg/t,青岛482.11kg/t,沙钢489kg/t,大连495kg/t、马钢497kg/t、通钢498为489kg/t,柳钢为500kg/t.西林502kg/t、首钢为504kg/t、韶钢为507kg/t、天钢均为509kg/t,太钢511kg/t,邢台512kg/t等企业。

高炉工序能耗占钢铁联合企业总能耗的50%以上,高炉炼铁用能有78%是来自碳素燃烧(就是燃料比)。所以,降低高炉燃料比是钢铁企业节能减排工作的重点,也是减少污染物排放的主要手段。2013年上半年重点企业高炉燃料比下降,是因为我国炼铁原燃料质量提高造成的,精料技术的工作重点由提高矿品位,转移到“熟”、“稳”、“均”、“少”、“好”。我们应当在努力降低燃料比上下功夫,大力推广能够大幅度降低燃料比企业的好经验。下面分类介绍降低燃料比变化的几类情况:

(1)焦比和煤比同时下降,使燃料比得到下降的18企业情况

高炉原燃料质量得到改善,热风温度的提高,操作水平提高等因素,可以实现焦比和煤比同时下降,使燃料比得到下降。表5为20个企业情况。20个企业炼铁指标的改善,具有普遍性。说明我国炼铁技术在提高,是可喜的现象。

表32013年上半年企业焦比,煤比,燃料比下降情况单位:kg/t

⑵。焦比下降幅度大于煤比升高的幅度,使燃料比下降的企业情况

降低炼铁燃料比的主要体现是要降低焦比。提高喷煤比后,要实现煤粉替代焦炭的高置换比,才会使燃料比不会升高。这也是最优化经济的提高喷煤比标准。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的,是符合炼铁技术发展的大方向。提高炼铁精料水平是降低燃料比的重要手段之一和有效的措施,特别是焦炭质量的提高会有较好的效应。2013年上半年重的企业之中,有17个企业实现了焦比下降幅度大于煤比升高的幅度,使炼铁燃料比得到下降。详细情况见表6。

表42013年上半年部分企业焦比降幅度大于煤比升高幅度,燃料比下降情况单位:kg/t.jpg

⑶。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

邯钢煤比下降17.3kg/t,焦比增加13.5kg/t,小焦比增加3kg/t,燃料比下降0.6kg/t,风温下降13.9℃。邢钢煤比下降14.8kg/t,焦比升高2.9kg/t,风温下降5℃,使燃料比下降11.9kg/t。济钢煤比下降24kg/t,焦比升高1.5kg/t,小焦比升高2kg/t,风温下降25℃,使燃料比下降20.5kg/t。湘钢煤比下降33.4kg/t,焦比升高4.3kg/t,小焦比升高5kg/t,风温下降20.2℃,使燃料比下降24.1kg/t。这里有风温变化,高炉操作水平提高和原燃料质量得到改善等方面的体现。高炉操作方面主要是要进行科学布料,提高煤气利用率,降低生铁含硅量等办法。

⑷。2013年上半年全国重点钢铁企业之中有27家燃料比与去年相比是升高了.燃料比升高的企业数目大大少于降低的数目.体现出重点钢铁企业炼铁生产技术得到提高.主要是生产条件得到改善,以及高炉操作水平在提高等原因的结果。我们应向燃料比降低的企业学习特别是燃料比升高的企业。2013年上半年燃料比升高较多的企业有:莱钢升高49kg/t,徐州升高35.9kg/t,川威升高38.1kg/t,衡管升高61.8kg/t,冶钢升高19.6kg/t,新临钢升高13.8kg/t,敬业升高19.5kg/t,冷水江升高12.8kg/t等27各企业。其中有6个企业是煤比和焦比同时升高.有10个企业是焦比升幅大于煤比降幅.有4个企业是煤比升幅大于焦比降幅.对此现象要作具体分析.其中主要原因是原燃料质量恶化,或高炉顺行状态不好,不得已退煤比,提高焦比,以维持高产。个别企业有炉况处理不当的现象.

2.2.焦比得到降低

2013年上半年全国重点钢铁企业高炉焦比与去年相比降低1.89kg/t。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。2013年上半年有46个企业的焦比得到下降。降幅较大的企业有:泰钢降低64.1kg/t,成钢降低56.9kg/t,苏钢降低49.4kg/t,通钢降低17.0kg/t,国丰降低33.8kg/t,杭钢降31.5kg/t,重钢降低30.4kg/t,新抚钢降低30.9kg/t,营口中板降低30.8kg/t,广钢降低28.7kg/t,达钢、达钢降低26kg/t,申特降低20.5kg/t,马钢降低20kg/t,天铁降低18.5kg/t,建龙降低17kg/t,南京降低16.6kg/t,沙钢降低16.1kg/t,永钢钢降低14.9kg/t,安阳降低14.5kg/t,三明降低12kg/t等。

2013年上半年焦比较低的企业有:宝钢302.48kg/t,武钢310.3kg/t,青岛313.2g/t、邢钢317.9kg/t,首钢为320.2kg/t沙钢322.1kg/t,营口中板为327.8kg/t、冶钢332.5kg/t、太钢为332.6kg/t、鞍钢为332.78kg/t,唐钢337.8g/t、马钢为338.9kg/t,柳钢为340.7kg/t,合钢为343.5kg/t、韶钢345.7kg/t,三明347.7kg/t,长治349,1kg/t等企业。

说明:2013年上半年有33各企业报出了小块焦比,他们的平均值为35kg/t,其它企业没有提供小块焦比的数据。也没有说明焦比中是否含小块焦比。希望其它企业今后要报出小块焦比,以利对标。

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16企业高炉的焦比在400kg/t以上。

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(特别焦炭质量的提高),热风温度的提高,高炉操作水平(高煤气利用率、低硅铁冶炼、高顶压)的提高,以及设备的大型化等因素。

但是,2013年上半年有25家企业的炼铁焦比是上升了,升幅较大的企业有:鄂钢升高47.7kg/t,徐州升高45.4kg/t,川威升高44.9kg/t、略阳升高39.6kg/t、新临钢升高32.7kg/t,敬业升高17.5kg/t,酒钢升高14.6kg/t,邯钢升高13.5kg/t,衡管升高12.3kg/t。

2.3.喷煤比在降低

2013年上半年全国重点钢铁企业高炉喷煤比为150.74kg/t,比去年相比下降0.09kg/t.。与去年相比,有31个企业喷煤比得到提高,提高煤比较多的企业有:重钢提高32.8kg/t,沙钢提高18kg/t,天管提高17.7kg/t,营口中板提高12.2kg/t,昆钢、淮钢和锡钢均提高10kg/t、马钢提高14.5kg/t,济源和通钢均提高13kg/t,冶钢提高11.3kg/t,营口中板和衡管提高12kg/t、邢钢提高19kg/t,本钢、承钢均提高9kg/t。

提高喷煤比的技术条件是:炉缸热量充沛,其措施有:高风温,富氧,脱湿鼓风;炉料转鼓强度高,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。

2013年全上半年国重点钢铁企业中,喷煤比较高的企业有:太钢178.6kg/t、合钢为181.2kg/t、营口中板179.9kg/t,德龙177kg/t、德龙172.3kg/t,长治为173.8kg/t,武钢171.1kg/t、莱钢为168.9kg/t、武钢169.8kg/t、沙钢为167.4kg/t、水钢均为165.5kg/t、石钢为164kg/t、国丰为164.4kg/t,新抚钢为162.5kg/t,济源162.1kg/t等。

目前,喷煤比呈下降的趋势。炼铁企业因原燃料质量恶化,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。但是应当指出,提高喷煤比是炼铁技术发展的中心环节,是降低生产成本的有效手段。一些企业为降低采购成本,购买劣质喷吹煤,灰分高、含有害杂质高,发热值低,使煤粉置换比低,是不经济的,对高炉产生负面影响。

当前,钢铁企业已不再追求单一指标的先进,根据企业自身条件寻找最佳经济喷煤比,最低燃料比,最高经济效益。宝钢将喷煤从200kg/t,降低到160kg/t左右,实现经济燃料比,炼铁成本最低。

2.4.热风温度呈下降趋势

2013年上半年全国重点钢铁企业高炉热风温度为1159.38℃,比去年相比降低36.92℃。这是因统计的变化造成的:今年统计新增加了二个单位,变化了4个单位,有21个单位没有去年的风温数据;使去年的平均风温数据偏高,也拉低了今年的数据。2013年上半年有42个企业热风温度得到提高,提高较多的企业有:西林提高92.6℃,锡钢提高76.6℃,成钢提高74.2℃,宣钢提高59.2℃,天管提高59℃,达州提高58.4℃,安阳提高47.4℃,本钢提高46.2℃,石钢提高46℃,龙门提高44.9℃昆钢提高43℃,鄂钢提高40.5℃,申特提高38.2℃,,淮钢提高31.5℃,张店提高29.5℃,酒钢提高29.3℃,柳钢提高28.6℃,武钢提高29℃,承钢提高27.2℃,天钢提高24.1℃,营口中板提高23.3℃。

提高热风温度的技术措施是: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小于100~150℃,热风炉送风时间要控制在40~60分钟;热风炉蓄热砖要用高蓄热面积的格子砖(由7孔改为19-37孔砖),并涂上能吸热高辐射材料;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;高炉和送风系统能够使用和接受高风温等。目前我国一些企业热风温度偏低和热风炉寿命偏低(设计规范要求大于25年)的主要原因是使用的耐火砖质量差.为降低投资,买质量差耐火砖,使风温达不到高风温水平,造成高炉长期得不到高风温,炼铁焦比高,其经济代价太大.是得不偿失。要用技术经济的方法去进行科学计算,确认合理经济的建设和改造热风炉投资原则。

2013年上半年全国重点钢铁企业高炉热风温度较高的企业有:首钢公司1220.7℃,宝钢1219.3℃、太钢1215,2℃,泰钢1212.5℃、淮钢1212.2℃、天钢1210.6℃、三明1210.2℃、济源1206.3℃、天管1201℃、武钢1197.7℃,南昌为1192.8℃、津西1190.8℃、鞍钢1187.9℃,新余1184.7℃,兴澄1183.3℃。但风温最低的企业仅为901.1℃.

2.5.2013年上半年全国重点钢铁企业高炉休风率为1.71%,比去年相比升高0.24%.休风率较低的企业有:石横0.60%,三明0.64%,永钢0.67%,建龙0.73%,攀钢集团0.75%,通钢0.76%,合钢0.80%,沙钢为0.81%锡兴0.85%,宣钢0.89%,邢钢为0.90%,湘钢和申特均为0.93%,马钢0.95%,衡管0.99%,南京1.11%。总体讲,2013年上半年全国重点钢铁企业高炉休风率偏高的主要原因是,一些企业压产,高炉作业率下降所造成的。

高炉休风率低是高炉能够生产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.高炉操作要实现生产稳定顺行,需要原燃料质量稳定,高炉操作不出现大的失误;设备管理要实行定检定修制度,不能等设备坏了再去更换,造成高炉休风率高;炼铁企业实行现代化管理,就会使高炉休风率低。

3.节能减排取得新进展

3.1.余热回收:

目前,全国高炉有TRT近700套,煤气干法除尘的有597套,顿铁发电量得到提高。新建的高炉均配备了TRT装置。约有150座烧结机进行了烟气余热回收(但大多数没有达到设计能力)。

2013年上半年重点企业高炉煤气放散率为2.96%,比上年降低0.79%;焦炉煤气放散率为1.7%,比上年增加0.12%。

3.2.环保治理:

烧结烟气脱硫设备有438套,80%是湿法,约有一半没有达到国家规定的排放指标。我国已成功开发出活性炭烟气治理的技术装备,价格比引进的低60%以上;可实现脱硫、脱硝、脱二恶英,及脱除重金属,应大力推广。

固体废弃物排放均有所下降:

重点企业废水的化学需氧量、氨氮、挥发酚、悬浮物和石油类的排放量分别下降-15.04%、-25.73%、-29.625、-23.15%;

废气的S02、烟尘、工业粉尘排放量也分别下降-5.96%、-2.96%、-1.395;

一些焦化企业实现了废水零排放。

4.存在的问题和差距

4.1.2013年初,全国高炉生产进入艰难阶段,表现为矿石价格和生铁价格低,使企业出现严重亏损;迫使炼铁企业减产,或使用劣质低价矿,出现生产指标恶化。这种现象延续到7月后才略有好转,较长时间是低利润经营阶段。

4.2.由于使用劣质、低价铁矿石(含铁品位低、含有害杂质高、含Al2O3高等),造成渣量大、风口破损多、休风率高,严重影响了高炉长寿。

4.3.因球团矿价格比烧结矿贵150~250元,造成我国球团矿生产能力6600万吨放空;为降低炼铁成本,炼铁球团矿配比下降,不利于节能减排。

4.4.我国钢铁产能过剩(约2.5亿吨),还有一批新建设炼铁项目,企业之间竞争激烈,不利于科学炼铁。

4.5.全国生铁产能的快速增长,增加了能源消耗和污染物排放量,对环保产生了负面影响.地方企业铁产量增幅大于重点企业,也使钢铁产业集中度下降。这种态势,对我国钢铁企业可持续发展不利.

4.6.企业环保的压力加大。国家新公布了《钢铁工业大气污染物排放标准》(8个专业)。按新标准要求,约有一半企业没达到标准,要提高对环保的意识,要加大对环保的投入。这是关系企业生存和发展的大问题。

4.7..一些落后炼铁产能没有得到及时淘汰,使炼铁企业之间技术发展水平不平衡,落后的技术经济指标继续存在,使我国炼铁工业整体技术水平下降,能耗高,污染物排放增多。因国家考核体制有问题,迫使一些企业在能耗数据上作假。具有小高炉的企业不想死,均在扩大炉容,或新建大炉容的高炉;使炼铁产能膨胀。要用环保这只手,去加大淘汰落后。

4.8.2013年上半年全国重点钢铁企业多数炼铁技术经济指标出现有所改善,如焦比、煤比、燃料比、入炉铁品位、原燃料质量等指标与上年同期相比是有所提高。这是炼铁生产者进入理性化管理阶段,用科学发展观去指导生产组织。如不再追求某个指标的先进与否?而是追求低成本、高利润;结合本企业具有情况进行经济喷煤比、经济燃料比研究,进行中等冶炼强度精细化操作,高炉生产指导方针进行优化等。

4.9.2013年上半年全国重点钢铁企业之中有27个企业炼铁燃料比在升高,最高升幅的达50.8kg/t;有25个企业焦比在升高,最高的达47.7kg/t;有39个企业喷煤比在下降,降幅最大的达43.6kg/t;有29个企业热风温度在下降,降幅最大的达67.3℃.上述现象均是炼铁技术退步的表现.应当得到尽快的扭转。我们还是要坚持,高炉炼铁要以精料为基础的方针。炼铁企业要不断提高现代化管理水平,加强对炼铁学基本理论的认识,用科学发展观来把握炼铁企业生产运行,要善待高炉,不能再去糊弄高炉。否则高炉会给你眼色看,使全公司都得不到安宁。


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