大型高炉竞争力分析.doc

高炉大型化和竞争力分析探讨 发表日期：2007年9月5日 出处：钢铁之家 【编辑录入：bbyy】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 4000m 35000m3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 4500m 3、3363m3、4063m3、3850m3、3424m3、4158m3分别扩容至 5153m 3、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45555新日本钢铁 公司 君津厂34822新日本钢铁公司名古屋厂14650新日本钢铁公司名古屋厂34300新日本钢铁公司户?厂44250新日本钢铁公司大分厂14884新日本钢铁公司大分厂25775JFE（日本钢管公司）京浜厂14907JFE（日本钢管公司）京浜厂24052JFE（日本钢管公司）福山厂44288JFE（日本钢管公司）福山厂54664JFE（川崎钢铁公司）千叶厂65153JFE（川崎钢铁公司）水岛厂24100JFE（川崎钢铁公司）水岛厂34359JFE（川崎钢铁公司）水岛厂45005住友金属工业公司鹿岛厂15370住友金属工业公司鹿岛厂24800住友金属工业公司鹿岛厂35050神户制钢公司加古川厂14550神户制钢公司加古川厂34500中国（9座）宝钢（集团）公司炼铁厂14063宝钢（集团）公司炼铁厂24063宝钢（集团）公司炼铁厂34350宝钢（集团）公司炼铁厂44350太原钢铁（集团）公司54350马钢（集团）公司14080马钢（集团）公司24080京唐钢铁联合有限公司15500京唐钢铁联合有限公司25500韩国（1座）浦项钢铁公司光阳厂24350法国（2座）Arcelor公司（于齐诺尔）敦刻尔克厂14587Arcelor公司（于齐诺尔）敦刻尔克厂44265荷兰（2座）霍高文钢铁公司艾默伊登厂34540霍高文钢铁公司艾默伊登厂74450意大利（1座）里瓦集团塔兰托厂54335德国（2座）蒂森钢铁公司斯韦尔根厂14416蒂森钢铁公司斯韦尔根厂25513俄罗斯（1座）谢韦尔钢铁公司（切列巴维兹）55580乌克兰（1座）克里沃罗格钢铁公司95026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1994年2月1994年11月28843273君津4#高炉2003年5月51515555日本钢管京滨2#高炉2004年3月40525000福山2#高炉2005年46645500川崎钢铁千叶6#高炉1998年3月1998年5月45005153水岛4#高炉2001年10月2002年1月48265005水岛2#高炉2003年9月2003年11月28574100住友金属小仓2#高炉2000年4月2002年4月18502150鹿岛2#高炉1990年1月40804800鹿岛新1#高炉2002年5月2004年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 1819192124321000 1836m3 252728293042400 983m3 222224273955294 398m3 106109112125145154共计1711771832022382832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 1000m3 4000m3 综合矿入炉品位%6058烧结矿TFe%5956SiO2%57粒度 5mm %35转鼓指数ISO（+ 6.3mm ）%6572低温还原粉化率 RDI（ -3mm ）%4040球团TFe%6563常温耐压强度N/个球25002000焦炭M40%8582M10%68灰分%1012S%0.60.7CRI（反应性）%2528CSR（反应后强度）%656022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 1000m3 4000m3 利用系数t/(m3.d)2.22.0入炉焦比kg/t310360煤比kg/t200250150200风温12501200炉顶压力MPa0.250.20渣量kg/t250300高炉寿命（一代无中修）年201523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）1033200027005000生产率100167212409.5劳动生产率100167212300单位投资10084.576.570.1生铁成本10098.497.1表7 高炉运行成本对比 项目单位 1000m3 1000m3 2000m3 4000m3 工序能耗*元/t450424430390吨铁人工工资元/t11.6773.52固定资产成本万元240003750080000180000预计使用年限年10121416吨铁折旧费元/t4031.2528.5732.14产量万t/年60100200350吨铁维修费元/t2826.2520.426.23吨铁成本*元/t529.67489.5482.47450.37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 4335280.154.052831000 2000m3 4274770.120.57541183200 4350m3 3950.076473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料系统等除尘设施，对瓦斯灰、除尘灰和炉渣等进行资源综合利用，以实现环境友好和可持续发展，达到循环经济的要求。 （6）高炉大型化要实现高炉长寿， 1000m3 以上高炉一代炉龄无中修设计寿命应达到1220年，热风炉寿命达20年。只有长寿才能达到提高经济效益的目的。 5结语 钢铁产业发展政策中产业技术政策规定：新建高炉有效容积达到1000立方米及以上。高炉大型化和结构调整为大势