I4中国高炉炼铁技术进展.doc

中国高炉炼铁技术进展王维兴中国金属学会 北京100711一、2006年中国炼铁工业现状1、产量全国生铁产量：41364.09万吨，其中重点企业31770.52万吨，其它企业9593.57万吨。2007年前三季生铁产量34638.20万吨，比上年增长15.68。重点企业产铁25197万吨，比上年增长12.59。全国烧结矿产量：42977万吨，其中高碱度41061万吨。全国球团矿产量：7634.95万吨。产能达1亿吨，球团矿比达13.20。全国焦炭产量：29767.25万吨。2、装备全国有高炉1254座，大于1000m3容积高炉124座重点钢铁企业有高炉490座，生产能力33460万吨座生产能力（万吨/年）3000m3以上 12355120002999m3 38200910001999m3 525632300999m3 32215972101299m3 571215100m3以下 981全国重点钢铁企业机械化焦炉有414座，生产能力45404万吨。全国重点钢铁企业有烧结414台，130m3以上有98台，90129m3有77台。3、淘汰落后炼铁设备生产能力1140万吨/年4、2006年全国钢铁工业施工建设项目总投资6860亿元，其中炼铁项目投资407.77亿元占总投资5.94%。全国设备生产能力，新增能力烧结矿 49241万吨， 新增6384万吨球团矿 9642万吨， 新增1837万吨生铁 44631万吨，新增4264万吨；07年产能为4.9亿吨，08年为5.9亿吨。直接还原铁 123万吨，新增10万吨5、全国进口铁矿石32630.33万吨二、中国高炉炼铁技术评述1、中国炼铁工业进入快速发展阶段“十五”期间全国生铁产量年增长率在16202006年全国生铁产量为4.04亿吨，2007年上半年为2.26亿吨。全国有高炉1254座，大于1000m3高炉有124座。中小企业炼铁产能幅高于重点企业10以上。全国炼铁产业集中度在下降，高炉大型化进展缓慢。全国小于300m3以下高炉产能为9980万吨/年，属淘汰之列。2、2007年上半年全国重点钢铁企业高炉炼铁创出历史最好水平项目2007年前三季2006年2005年2004年燃料比，Kg/t530531536543焦比，Kg/t391396412427喷煤比，Kg/t139135124116热风温度，1125110010841074系数，t/m3t2.6962.6752.6422.516休风率，1.4891.6611.8461.850入炉品位，57.7557.7858.0358.21工序能耗，Kg比/t430.57430.59445.71466.203、中国大型高炉操作技术进入成熟阶段1）燃料比低于500Kg/t，达到国际水平2007年上半年，燃料比首钢467、宝钢484、武钢488、太钢489、湘钢500、鞍钢501。2）焦比低于400Kg/t为国际水平。2007年前三季，宝钢296、武钢313、首钢326、长冶333、太钢325、鞍钢338、湘钢357、天铁360、新兴铸管363、邢台363、马钢364，全国有28个企业焦比低于400Kg/t。3）高炉休风率低：2007上半年全国有16个企业休风率低于1.0。4）高炉利用系数高：武钢3200m3高炉达2.88t/m3d。宝钢、武钢、首钢、鞍钢、上钢一厂、本钢、马钢等一批大型高炉利用系数达到2.5t/m3d.4、炼铁系统节能降耗取得不断进步炼铁系统能耗占钢铁工业总能耗78.87，吨铁产生1.5tCO2。约320 Kg/t炉渣，1550Kg/t粉尘。因此，炼铁系统要承担钢铁联合企业的节能降耗，降低成本，实现环境友好的重任。节能减排工作主要内容：减量化用能，提高能源利用率，提高二次能源回收利用水平三个方面。钢铁工业总能耗占全国能耗14.7，钢铁工业能耗与国际先进水平相差1015“十一五”期间钢铁工业能耗要降低68，完成万元工业产值能耗降低20的任务。4.1 炼铁工序能耗在不断降低降低工序能耗的措施：贯彻精料方针（重点是稳定原燃料质量，提高转鼓强度等）。提高热风温度，提高高炉操作水平（降低含Si，提高煤气CO2含量， 提高炉顶煤气压力，降低休风率等），普及TRT设施，（全国有220套），提高发电能力（煤气干法除尘可提高发电能力30），达到50度电/t铁）等。2007年前三季全国重点钢铁企业炼铁工序能耗为430.57KgCC/t，比上年度下降1.0。先进单位有：太钢376.77，宝钢382.03，武钢386.17，涟钢 375.67，凌钢386.84，重钢400.12,新余404.40,建龙401.51。4.2 焦化工序能耗在不断降低焦化工序节能措施：优化配煤和备煤技术（按煤岩学配煤，煤脱湿、捣固、型煤等），优化焦炉热工制度、干法熄焦，回收焦炉上升管余热，采用热导油传热等。全国投产和在建的CDQ有98套。2007年前三季全国重点钢铁企业焦化工序能耗为123.23KgCC/t，比上年度下降0.7。先进单位有：三明82.30,新冶钢82.60,宝钢84.20,邢台85.63,新临钢92.86,柳钢93.93。4.3 烧结工序能耗在不断下降烧结工序能耗降低的措施：优化配矿，强化制粒，小球烧结，原料层，燃料分加，偏折布料，高效点火器，烧结余热回收，变频调速控制主抽风机等。2007年前三季全国重点钢铁企业烧结工序能耗为55.02 KgCC/t，比上年度下降0.7。先进单位有：新余37.92，鞍钢44.73，长治45.22，水城46.02，济钢46.58，首钢46.94，太钢47.23, 石钢47.50, 新兴铸管48.36, 南京48.59，三明50.12。4.4 球团工序能耗在降低2007年上半年首钢球团厂链篦机回转窑能耗为18.59 KgCC/t，柳钢的链篦机回转窑能耗为21.74 KgCC/t。竖炉球团能耗低的企业有：凌源25.80，承德圆形竖炉26.02，唐山建龙25.10，安阳26.35，吉林建龙26.74，瑞通28.01。5 热风温度得到大幅度提高2007前三季全国重点钢铁企业热风温度为1125，比上年度升高26。风温高的企业有：天钢1175，太钢1173，鞍钢1173，天铁1169,首钢1169,宝钢1164, 攀钢1157,三明1150, 淮钢1147, 新兴铸管1144。6 高炉喷煤比取得新进展高炉喷煤是炼铁系统结构优化的中心环节，是国内外炼铁技术发展的大趋势，又是炼铁节能和降低生产成本的重要手段。提高喷煤比的技术措施是：降低吨铁渣量，提高风温；提高原燃料转鼓强度和高炉操作水平，实现炉料透气性好，煤粉燃烧率高，炉缸热量充沛；优选喷煤品种，低灰分、流动性能好，进行烟煤混喷；进行脱湿鼓风和低富氧鼓风等。2007年前三季全国重点钢铁企业喷煤比为139Kg/t比上年度提高3Kg/t。喷煤比高的单位有：长治196，宝钢188，武钢175，石钢166，太钢164,江阴兴澄163,鞍钢163, 新兴铸管159,邢台157,莱芜155。提高喷煤比，实现炼铁系统结构节能（焦化工序能耗132Kg/t，喷煤30 Kg/t）。提高喷煤比，降低生产成本（每吨煤粉比焦炭价低500600元）。7 炼铁精料水平进展缓慢因中国炼铁生产高速发展，造成国内外炼铁原燃料供应紧张，价位攀升，成分波动，已严重影响高炉正常生产，是目前我国高炉生产中存在的最大问题。2006年我国进口铁矿石3.26亿吨，中国炼铁企业对铁元素的依存度有53是由进口来解决的。目前，国内外铁矿的含铁品位在下降，而且只有30的进口矿是有长期合同，而70的进口矿是依靠购买现货来进行交易。为此，中国购买矿石现货的价格约比长期合同矿的价格高出30，减少了中国进口矿石定价的语化权。应当尽快扭转这种局面。呼吁重点钢铁企业进入以宝钢为首的采购国外矿石联合体，提高我国的矿石定价话语权。7.1 优化炉料结构，提高球团矿配比多用球团矿可实现结构节能（烧结工序能耗54.98 KgCC/t，球团工序能耗为2039 KgCC/t）。球团矿品位比烧结矿高约5，有效地提高入炉品位，实现节焦增产（品位升高1，焦比下降1.5，产量升高2.5）。全国球团生产能力已达1.0亿吨，采用链篦机回转窑工艺生产球团矿产量占产量地57.55，实现球团生产技术地提升。不追求高热料比，配加块矿炼铁，可提高入炉矿含铁品位，减少烧结和球团生产的能耗和减少生产过程的污染排放。宝钢熟料比为81.42，济源75.13，海鑫为76.32，首钢为83.05，水钢为83.10，唐钢为83.56，天钢为87.56；有9个单位的熟料比在90左右。7.2 焦炉大型化，进行捣固炼焦有效地提高了焦炭质量近年来，太钢，马钢，山东兖州焦化厂上了7.63m大型焦炉，建设了一批大于6m的焦炉，同时也推进了捣固炼焦技术，使我国焦炭质量得到明显提高，特别使焦炭的热性能得到改善，促进了大型高炉生产技术进步。8 关于小高炉比大高炉指标好的探讨8.1 小高炉利用系数高的虚假现象分析现高炉利用系数定义：一立方米高炉容积日产铁量。欧洲高炉容积是不算炉缸容积，称为工作容积，比我国高炉炉容要少12.5科学评定高炉利用系数要用炉容除以炉缸面积这个比值来分析高炉利用系数，即炉容（V）/炉缸面积（A）。宝钢4000m3级高炉的,而350m3高炉的。也就使说，小高炉在设计上是采用大炉缸面积，小炉容。如果用日产铁量除以的比值，可以得出，350m3高炉的系数4.0t/m3d，也就相当于4000m3高炉的2.2 t/m3d。8.2 高利用系数获得的方法中小高炉是采用大风量、高冶炼强度来获高利用系数。采用大风机，大风量，高冶炼强度，一般吨铁风量要达到13001500m3/t,而宝钢的吨铁风量仅为950m3/t左右。1公斤煤炭燃烧要消耗2.5m3的风，1m3的风量要消耗0.8Kg标准煤能源。而大型高炉是走低燃料比来获得高利用系数的道路。首钢燃料比为468Kg/t，宝钢为484 Kg/t，武钢为490 Kg/t。武钢3200m3高炉系数达到2.88 t/m3d，首钢宝钢大型高炉也达到2.5 t/m3d的利用系数。而中小高炉的燃料比一般在540 Kg/t以上。9 我国炼铁生产技术的不足产业集中度低，全国有980多家炼铁厂，有1254座高炉，平均炉容偏低，大于1000m3高炉只有124座，大型化程度低，仍有6000多万吨落后能力。全国炼铁企业处于不同层次，不同生产技术水平共同发展阶段。落后与先进技术指标差距大。2007年前三季全国重点企业情况如下：焦比Kg/t煤比Kg/t风温利用系数t/m3d休风率铁工序能耗KgCC/t焦工序能耗KgCC/t烧结工序能耗KgCC