高炉大型化和竞争力初步分析 Microsoft Word 文档.doc

高炉大型化和竞争力初步分析 作者：佚名 转贴自：本站原创 点击数：2346 文章录入：admin 高炉大型化和竞争力分析探讨 刘文权 （冶金工业规划研究院） 近年来，钢铁工业竞争日趋激烈，工业发达国家为进行结构调整、淘汰落后工艺和设备，降低能耗和生产成本，改善环保，提高市场竞争力，相继建成了2000m3级以上大型高炉100多座，高炉最大容积已达5775m3。其中，日本和西欧等国家自20世纪80年代以来，建成了一批4000m35000m3级特大型高炉。生产实践证明，高炉大型化具有生产效率高、降低消耗、节约人力资源、提高铁水质量、减少环境污染等突出优点。 1国内外高炉大型化概况 据不完全统计，世界上大于2000m3高炉超过150座，大于4000m3高炉约有40座（其中：5000m3级高炉8座）。日本原有60多座高炉，1989年底服役有37座高炉，平均每座容积3143.4m3。高炉大型化和结构调整后，2004年服役高炉仅为28座，平均每座高炉容积3814m3。川崎制铁千叶6号高炉、水岛4号高炉、新日铁君津3号高炉、名古屋1号高炉、名古屋3号高炉、大分1号高炉，由4500m3、3363m3、4063m3、3850m3、3424m3、4158m3分别扩容至5153m3、4350m3、4822m3、4650m3、4300m3、4884m3。川崎制铁水岛4号高炉、新日铁君津2号高炉、钢管福山3号高炉、日新钢昊1号高炉、住友金属小仓2号高炉、北海制铁室兰2号高炉也进行了扩容。日本高炉座数减少了，而炉型更加大型化。近来日本没有新建高炉，只是对高炉进行了扩容。日本5大钢铁公司高炉扩容情况见表2；德国蒂森公司与克虏伯公司合并前有9座高炉，合并后减少到6座。高炉座数减少，但总产量并没有减少，高炉单产提高，寿命延长。近年我国重点大中型企业高炉结构情况（座数）见表3。我国小高炉多，单炉产量低，布局分散，高炉结构不合理，技术装备水平低，在未来几年，需淘汰1亿吨左右落后炼铁生产能力。随着原、燃料费用和人力资源费用与国际市场逐步接轨，环保要求日益苛刻，小高炉竞争力逐渐弱化。只有在能耗、劳动生产率、环保和生铁质量等方面提高竞争能力，否则将因竞争力差而被市场淘汰。 表1 世界4000m3级大型高炉 国家 企业名称 炉号 容积（m3） 日本 （20座） 新日本钢铁公司君津厂 4 5555 新日本钢铁公司君津厂 3 4822 新日本钢铁公司名古屋厂 1 4650 新日本钢铁公司名古屋厂 3 4300 新日本钢铁公司户畑厂 4 4250 新日本钢铁公司大分厂 1 4884 新日本钢铁公司大分厂 2 5775 JFE（日本钢管公司）京浜厂 1 4907 JFE（日本钢管公司）京浜厂 2 4052 JFE（日本钢管公司）福山厂 4 4288 JFE（日本钢管公司）福山厂 5 4664 JFE（川崎钢铁公司）千叶厂 6 5153 JFE（川崎钢铁公司）水岛厂 2 4100 JFE（川崎钢铁公司）水岛厂 3 4359 JFE（川崎钢铁公司）水岛厂 4 5005 住友金属工业公司鹿岛厂 1 5370 住友金属工业公司鹿岛厂 2 4800 住友金属工业公司鹿岛厂 3 5050 神户制钢公司加古川厂 1 4550 神户制钢公司加古川厂 3 4500 中国 （9座） 宝钢（集团）公司炼铁厂 1 4063 宝钢（集团）公司炼铁厂 2 4063 宝钢（集团）公司炼铁厂 3 4350 宝钢（集团）公司炼铁厂 4 4350 太原钢铁（集团）公司 5 4350 马钢（集团）公司 1 4080 马钢（集团）公司 2 4080 京唐钢铁联合有限公司 1 5500 京唐钢铁联合有限公司 2 5500 韩国（1座） 浦项钢铁公司光阳厂 2 4350 法国（2座） Arcelor公司（于齐诺尔）敦刻尔克厂 1 4587 Arcelor公司（于齐诺尔）敦刻尔克厂 4 4265 荷兰（2座） 霍高文钢铁公司艾默伊登厂 3 4540 霍高文钢铁公司艾默伊登厂 7 4450 意大利（1座） 里瓦集团塔兰托厂 5 4335 德国（2座） 蒂森钢铁公司斯韦尔根厂 1 4416 蒂森钢铁公司斯韦尔根厂 2 5513 俄罗斯（1座） 谢韦尔钢铁公司（切列巴维兹） 5 5580 乌克兰（1座） 克里沃罗格钢铁公司 9 5026 合计 39座 表2 日本5大钢铁公司高炉扩容情况 公司 厂名和炉号 建设期 炉容变化（m3） 新日铁 君津2#高炉 君津4#高炉 1994年2月1994年11月 2003年5月 28843273 51515555 日本钢管 京滨2#高炉 福山2#高炉 2004年3月 2005年 40525000 46645500 川崎钢铁 千叶6#高炉 水岛4#高炉 水岛2#高炉 1998年3月1998年5月 2001年10月2002年1月 2003年9月2003年11月 45005153 48265005 28574100 住友金属 小仓2#高炉 鹿岛2#高炉 鹿岛新1#高炉 2000年4月2002年4月 1990年1月 2002年5月2004年 18502150 40804800 36805370 日新钢铁 昊厂高炉 2001年4月2003年11月 16502080 表3 近年我国重点大中型企业高炉结构情况（座数） 容积分类 1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2000m3 18 19 19 21 24 32 10001836m3 25 27 28 29 30 42 400983m3 22 22 24 27 39 55 294398m3 106 109 112 125 145 154 共计 171 177 183 202 238 283 2高炉大型化和竞争力分析 高炉大型化是建立在精料、富氧喷煤、高顶压、高风温、高炉长寿和低硅低硫冶炼等技术基础上。普遍采用无料钟布料、薄壁内衬、炉顶余压发电、热风炉双预热、铜冷却壁、炉渣粒化装置、高风温长寿型热风炉、软水密闭循环冷却系统、高炉冶炼专家系统等现代化工艺和装备。高炉大型化与投资主体融资水平、企业产品定位、原燃料条件及供应、市场产品定位等因素有关。高炉大型化对原、燃料要求、技术经济指标、经济效益和运行成本等方面行对比分析如下： 21原、燃料要求 精料是大型高炉高产、优质、低耗、长寿与环境友好的物质基础，是高炉炼铁工艺中最重要的一项关键技术。随着高炉大型化，对原燃料质量、合理炉料结构等要求日益苛刻。高炉越大，对原、燃料质量要求越高。焦炭强度，尤其是高温强度（反应后强度CSR和反应性 CRI）是建设大型高炉考虑的首要因素。目前，大中型焦炉配备了干熄焦工艺工艺，改善了焦炭质量。大型高炉对原燃料质量要求见表4。 表4 大型高炉对原燃料质量要求 项目 质量指标 单位 4000m3 1000m34000m3 综合矿 入炉品位 % 60 58 烧结矿 TFe % 59 56 SiO2 % 5 7 粒度5mm % 3 5 转鼓指数ISO（+6.3mm） % 65 72 低温还原粉化率 RDI（-3mm） % 40 40 球团 TFe % 65 63 常温耐压强度 N/个球 2500 2000 焦炭 M40 % 85 82 M10 % 6 8 灰分 % 10 12 S % 0.6 0.7 CRI（反应性） % 25 28 CSR（反应后强度） % 65 60 22大型高炉技术经济指标要求 表5 大型高炉技术经济指标要求 项目 单位 4000m3 1000m34000m3 利用系数 t/(m3.d) 2.2 2.0 入炉焦比 kg/t 310 360 煤比 kg/t 200250 150200 风温 1250 1200 炉顶压力 MPa 0.25 0.20 渣量 kg/t 250 300 高炉寿命（一代无中修） 年 20 15 23高炉大型化和竞争力分析比较 根据前苏联的资料，高炉大型化经济效益显著。其经济效益比较见表6。成本是钢铁行业最重要的竞争要素，成本优先历来是钢铁企业首选的竞争策略。国内不同级别高炉运行成本对比见表7。 表6 高炉经济效益比较 高炉容积（m3） 1033 2000 2700 5000 生产率 100 167 212 409.5 劳动生产率 100 167 212 300 单位投资 100 84.5 76.5 70.1 生铁成本 100 98.4 97.1 表7 高炉运行成本对比 项目 单位 1000m3 1000m3 2000m3 4000m3 工序能耗* 元/t 450 424 430 390 吨铁人工工资 元/t 11.67 7.00 3.50 2.00 固定资产成本 万元 24000 37500 80000 180000 预计使用年限 年 10 12 14 16 吨铁折旧费 元/t 40.00 31.25 28.57 32.14 产量 万t/年 60 100 200 350 吨铁维修费 元/t 28.00 26.25 20.40 26.23 吨铁成本* 元/t 529.67 489.50 482.47 450.37 注：*假定能耗价为1元/kg；*不考虑含铁原料。 24高炉竞争力分析比较 高炉竞争力分析主要体现在能耗、环保、劳动生产率、生铁成本和质量等几个方面。 表8 高炉竞争力分析比较 炉 型 工序能耗，kgce/t 粉尘排放，kg/t 劳动生产率，t/人.年 高 炉 1000m3 433528 0.154.0 5283 10002000m3 427477 0.120.57 54118 32004350m3 395 0.07 647 3实现大型化的途径和对策 （1）新建大型高炉。如京唐钢铁联合有限公司新建2座5500m3高炉；宝钢新建4#高炉（4350m3）；武钢、天钢新建3200m3高炉；沙钢新建2500m3高炉等。 （2）淘汰落后，以新替旧，以大替小，实现高炉大型化。如鞍钢建2座3200m3高炉取代7座6001000m3高炉；涟钢建2座2200m3高炉取代300m3高炉；马钢建2座2500m3高炉淘汰300m3级高炉等。 （3）大修扩容改造。如本钢5#高炉由2000m3大修扩容至2600m3；包钢1#高炉由1513m3大修扩容至2200m3；武钢1#高炉由1386m3大修扩容至2200m3。新钢7#高炉由600m3大修扩容至1050m3；湘钢1#高炉、酒钢2#高炉均由750m3大修扩容至1000m3等。 （4）整体推移大修扩容改造。如唐钢2#高炉（1260m3）、邯钢5#高炉（1260m3）采用整体推移技术大修扩容至2000m3。 （5）采用熔融还原或直接还原等新工艺替代1000m3以下的高炉。我国74家重点钢铁企业中，现有18家建在省会城市，有34家建在百万以上人口的大城市，不仅造成了城市环境容量的压力，也制约了企业自身的发展。采用流程短、生产灵活性强、环境污染小的熔融还原或直接还原工艺，替代1000m3以下高炉。宝钢集团浦钢公司搬迁采用Corex C-3000工艺，成为世界上第一座年产150万吨铁水熔融还原装置。首钢与美国纽柯公司、澳大利亚力拓公司、日本三菱公司四方共同出资进行Hismelt熔融还原的研究，在澳大利亚投产的年产80万吨铁水的熔融还原厂，目前已经进入设备试车阶段。2003年，莱钢集团公司与澳大利亚力拓集团签署了“莱钢力拓Hismelt设备工艺许可协议”，引进直接Hismelt熔融还原技术，标志着使用直接熔融还原工艺的新型炼铁厂将在莱钢诞生。石钢和日本神户制钢有限公司签订了成立年产50万吨铁水煤基直接还原铁合资公司的意向书，采用神户制钢和其子公司Midrex公司开发的Fastmelt工艺。 4高炉大型化应注意的几个问题 （1）根据发改委第35号令钢铁产业发展政策中产业技术政策规定：高炉有效容积达到1000立方米及以上，新上项目高炉必须同步配套余压发电装置和煤粉喷吹装置。沿海深水港地区建设钢铁项目，高炉有效容积要大于3000立方米。 （2）重视企业总体规划的工作，注意前后工序和整体生产能力的协调与配套。我国目前高炉生产大致分为三个层次，重点大中型企业以1000m3以上高炉为主，地方骨干企业以3001000m3高炉为主，地方及小民营企业以300m3以下高炉为主。对此，在企业总体规划中，统筹考虑生产规模、投资、总图位置和资源供应情况，以大替小，以新替旧，逐步实现高炉大型化。如企业在技术改造时淘汰23座300m3级的高炉改造为1座1000m3级高炉；600m3级高炉大修扩容至1000m3高炉；1000m3级高炉采用整体推移技术扩容至2000m3级高炉。高炉大型化后，单一企业高炉座数以23座为宜。 （3）1000m3以上的大型高炉应配备富氧喷煤、高炉炉顶余压发电（TRT）、热风炉煤气和助燃空气双预热等节能降耗措施，以降低炼铁的能耗和生产成本。上游工序应配备干熄焦、烧结余热回收等设备。 （4）高炉大型化要以原燃料条件相适应。高炉大型化对原燃料条件提出更苛刻要求，尤其是对焦炭质量的要求，否则为大型化而大型化效果会适得其反。 （5）大型高炉应配备出铁场及原