高炉炼铁对原燃料质量的要求和影响.doc

高炉炼铁对原燃料质量的要求和影响王维兴 （中国金属学会 北京 1007111. 2011年上半年我国钢铁生产情况2011年上半年我国钢铁生产是处于增长阶段，平均日产钢199.77万吨，已是接近年产钢7亿吨的水平，祥见表1.表1 2011年上半年我国钢铁主要产品产量情况 单位：万吨项目钢生铁钢材焦炭铁矿石铁合金成品钢材11年上半年3505432457437402103757503.701401.2033788.69去年上半年3198829935387281884047132.701151.3030862.55增长，%9.608.4012.8011.7022.0021.79.482011年前7个月我国进口铁矿石388634万吨，比上年增长7.81%，进口焦炭36万吨，比去年下降46.37%；出口焦炭2627.21万吨，比去年增加32.4%。2. 我国钢铁工业发展趋势根据我国“十二五”发展规划，GDP值增长速度在8%，我国钢铁的需求量还有发展的空间。预计我国钢产量的顶峰会在8.0亿吨左右，并要维持58年。主要是，我国正处在工业化时代，基本建设任务大，钢材65%是用于基本建设。农民还没开始大量使用钢材。所以说，我国钢产量还有一定发展空间。现在我国钢的生产能力已达9.2亿吨，只是其中还有部分落后的产能要淘汰，也还在建设新的钢铁设备（一部分是淘汰落后设备的替代，一部分就是扩大产能）。2011年上半年我国铁钢比为0.9259，上年为0.9358.铁的增速低于钢的增速。但近年我国铁钢比不会有较大变化。因我国废钢短缺，电价高，短流程发展不起来。世界炼铁界公认，目前融熔还原炼铁在能耗和成本上是竞争不过高炉。直接还原成功的案例是在特出条件下实现的。所以，高炉还是产铁的主要设备。短期内高炉是打不倒，而且还在得到不断的完善和提升。综上所述，我国钢铁还要发展，高炉是炼铁的主要设备，对焦炭的需求也不会减弱。这是发展的大趋势。我们要有清醒的认识。三年内，我国炼铁对进口铁矿石的依存度会下降。但炼铁燃料比下降的空间不是很大了。因炼铁的生产条件很难有较大的改善（特别是矿石品位、焦炭质量等）。3.GB 50427-2008高炉炼铁工艺设计规范对原燃料质量的要求2008年公布的高炉炼铁工艺设计规范对烧结、焦炭、球团、入炉块矿、煤粉质量均有具体要求。祥见表29.表2 入炉原料含铁品位及熟料率要求炉容级别(m3)10002000300040005000平 均 含 铁56%58%59%59%60%熟 料 率85%85%85%85%85%注：不包括特殊矿。表3 烧结矿质量要求炉容级别(m3)10002000300040005000铁 份 波 动0.5%0.5%0.5%0.5%0.5%碱 度 波 动0.080.080.080.080.08铁份和碱度波动的达标率8085909598含 FeO9.0%8.8%8.5%8.0%8.0%FeO 波 动1.0%1.0%1.0%1.0%1.0%转 鼓 指 数+6.3mm7174777878注：碱度为CaO/SiO2。表4 球团矿质量要求炉容级别(m3)10002000300040005000含铁量63%63%64%64%64%转鼓指数+6.3mm89%89%92%92%92%耐磨指数-0.5mm5%5%4%4%4%常温耐压强度(N/个球)20002000200025002500低温还原粉化率+3.15mm85%8589%89%89%膨胀率15%15%15%15%15%铁 分 波 动0.5%0.5%0.5%0.5%0.5%注：不包括特殊矿石。表5 入炉块矿质量要求炉容级别(m3)10002000300040005000含铁量62%62%64%64%64%热爆裂性能1%1%1%铁 分 波 动0.5%0.5%0.5%0.5%0.5%表6 原料粒度要求烧结矿块矿球团矿粒度范围(mm)550粒度范围(mm)530粒度范围(mm)61850mm8%30mm10%918mm85%5mm5%5mm5%6mm5%注：石灰石、白云石、萤石、锰矿、硅石粒度应与块矿粒度相同。表7 焦炭质量要求炉容级别(m3)10002000300040005000M4078%82%84%85%86%M108.0%7.5%7.0%6.5%6.0%反应后强度CSR58%60%62%65%66%反应性指数CRI28%26%25%25%25%焦炭灰分13%13%12.5%12%12%焦炭含硫0.7%0.7%0,7%0.6%0.6%焦炭粒度范围(mm)75207525752575257530大于上限10%10%10%10%10%小于下限8%8%8%8%8%表8 喷吹煤质量要求炉容级别(m3)10002000300040005000灰分Aad12%11%10%9%9%含硫St,ad0.7%0.7%0.7%0.6%0.6%表9 入炉原料和燃料有害杂质量控制值（kg/t）K2O+Na2O3.0Zn0.15Pb0.15As0.1S4.0Cl0.63. 高炉炼铁是以精料为基础国内外炼铁工作者均公认，高炉炼铁是以精料为基础。精料技术对高炉生产指标的影响率在70%，工长操作水平占10%，企业现代化管理水平占10%，设备作业水平占5%，外界因素（动力、供应、上下工序等）占5%。在高冶炼强度、高喷煤比条件下，焦炭质量变化对高炉指标的影响率在35%左右。精料技术的内涵：精料技术的内容有：高、熟、稳、均、小、净,少,好八个方面 高：入炉矿含铁品位高，原燃料转鼓指数高，烧结矿碱度高.入炉矿品位高是精料技术的核心。作用：矿品位升高1%，焦比降1.0%1.5%，产量增加1.5%2.0%,吨铁渣量减少30公斤,允许多喷煤粉15公斤. 熟：指熟料（烧结和球团矿）比要高。 稳：入炉的原燃料质量和供应数量要稳定。要求含铁品位波动0.5%，碱度波动60%）、软融温度高（1200以上）、软融温度区间要窄（100150）、低温还原粉化率和膨胀率要低（一级15%，二级1150+100-8Kg/t烧结矿FeO1.0%1.5%10501150+100-10Kg/t烧结矿碱度0.1(倍)3.0%3.5%9501050+100-15Kg/t熟料率+10%-4%5%950+100-20Kg/t烧结矿5mm粉末10%0.5%顶压提高10KPa-0.3%-0.5%矿石金属化率+10%-5%-6%鼓风湿度+1g/m+1Kg/t焦炭M401%-5.0Kg/t富氧1%-0.5%M10-0.2%-7.0Kg/t生铁含Si+0.1%+45Kg/t灰份+1.0%+1.0%2%煤气CO2含量+0.5%-10Kg/tS份+0.1%+1.5%2%渣量+100Kg/t+40Kg/t水份+1%+1.1%1.3%矿石直接还原度+0.1+8%转鼓+1%-3.5%炉渣碱度0.1(倍)3%入炉石灰石+100Kg+6%7%炉顶温度+100+30Kg/t碎铁+100Kg-20-40Kg/t焦炭CRSCSI+1%+1%-0.5%-1.1%-2%-3%矿石含硫+1%+5%烧结球团转鼓+1%-0.5%从表10可看出，M10变化-0.2%，燃料比将变化7kg/t，比焦炭的其它指标作用都大。所以，我们应十分关注M10的变化。6. 用生产条件论的观点来指导企业的生产建设企业的一切先进指标的实现，均是在一定的生产条件下完成的。支撑先进指标的条件会有许多。我们要找出其主要因素，给予优先创造条件，使企业的效益最大化。要建立适合本企业的技术支撑体系，抓住重要矛盾，进行科学对标（在相近生产条件下、相近设备容量、相近产品结构条件下进行对标）促进企业的技术进步和生产建设发展。目前，我国有1400多座高炉，大于1000m的高炉约有320座，4000m以上容积的高炉有14高炉座。要承认巨型高炉所要求的原燃料质量是苛刻的。这是冶金学基本原理所决定的。为缓和原燃料供应紧张、价位的不断攀升，我们应控制再建设巨型高炉的数量。高炉大型化和提高喷煤比是在确保提高原燃料质量条件下进行的。7. 科学认识高炉对焦炭质量的要求高炉炼铁所用焦炭要满足表7中的质量要求。从表7可看出容积越大的高炉，要求的焦炭质量越高。企业有多种容积的高炉，就要给大高炉使用好的焦炭，容积较小的高炉可用质量较差的焦炭。不同容积高炉，用不同质量焦炭，是科学的方法。对于小于1000m高炉所用焦炭可以不必过分追求焦炭热性能。要承认捣固焦指标是较高的。但因是盲肠气孔，密度大，在高炉内反应性差，发热低、产生CO2少，使铁矿石间接还原度降低。宝钢和欧洲的一些高炉使用捣固焦，出现焦比升高、产量降低现象。所以，对捣固焦指标