目前,中国钢铁工业总能耗占全国总能耗的16.3%,钢铁工业总产值占全国GDP的3.2%,说明钢铁工业是能耗大户,但对国民经济贡献率不是太高。这就要求钢铁工业要加大技术升级和结构优化工作,转变增长方式,努力提升钢铁工业效能。
高炉炼铁是以精料为基础,这是国内外炼铁界的共识。做好高炉炼铁精料技术对于提高钢铁工业效能、做好新形势下的节能减排工作有着重要的意义。我们要科学分析钢铁工业用能结构和节能潜力,指出节能工作要点,提出具体节能措施,促进钢铁工业节能减排的健康发展。
精料技术是一种系统工程分析方法
降低炼铁燃料比是实现钢铁企业减量化用能的最大体现。所以说,降低炼铁燃料比是钢铁联合企业节能工作的重中之重,必须下大力气抓好此项工作。做好此项工作,节能的效果也就会做到最好。对此,钢铁企业节能工作要有清醒的思路。
精料技术水平在炼铁的节能工作中有着重要的地位,也是优化炼铁炉料结构、影响炼铁燃料比的重要因素。在炼铁指标的各种影响因素中,精料技术水平对炼铁指标的影响率占70%,高炉操作占10%,现代化管理水平占10%,设备作业占5%,外界因素(动力、供应、上下工序等)占5%。所以,降低炼铁燃料比的重点工作是要坚持精料方针,努力提高入炉矿含铁品位是大方向。
实现精料技术的价值要用系统工程的方法来分析。这里有技术、经济、管理三个方面的因素。以购矿石为例,如购买低品位廉价矿石,是要有个度,要用技术经济的观点去进行分析,不能一味追求降低采购成本,要算一算会给高炉生产带来什么结果,给钢铁联合企业带来什么结果,总体经济效益如何。钢铁企业的领导应有清醒的头脑,建议炼铁厂技术科要有即懂炼铁技术,又懂经济的人才,进行合理精矿品位的科学计算,优化炼铁炉料结构,以获取最大效益为工作目标。
另外,炼铁厂应对采购有语话权,不能让采购人员买什么矿、高炉只能用什么矿的现象继续下去。我们最终考核业绩是炼铁指标和成本,就不能不给炼铁创造好条件。我们建议把烧结厂、球团厂、焦化厂、炼铁厂实行统一管理,进行整合,由炼铁厂统管。大家都要为高炉服务,以追求高炉最佳指标为目标,公司开生产调度会时就不要再给这些企业当裁判员。
高炉炼铁是个有条件组织生产的工序,具备什么样的生产条件,就会有什么样的生产结果。也就是说,优化生产条件的高炉,它会给你好的回报(好的生产指标)。相反,你要是糊弄它,它要犯脾气,会折腾你,而回头你再哄它,给它好吃好喝(改善原燃料生产条件,轻负荷等),还要几天或几周后,才能缓过劲来,回头一算账,还不如早点善待它。
我们要承认炼铁学的基本规律,用科学发展观来组织炼铁生产,不能有半点马虎。高炉生产状态好时,不能有侥幸心理,用质量差一点的炉料,希望还保持好的生产指标。这是有一定限度的,炼铁工作者的艺术就是把握好这个度。组织炼铁生产要用有条件论的观点去组织生产,但不唯生产条件,重在企业科学管理。
精料技术具有八大内涵
精料技术的内容具体包括高、熟、稳、均、小、净、少、好八个方面。要充分发挥精料技术的价值,做好这八个方面的工作缺一不可。
高是指入炉矿含铁品位高,原燃料转鼓指数高,烧结矿碱度高。首先,入炉矿品位高是精料技术的核心。其作用是: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。
其次,原燃料转鼓强度要高。《高炉炼铁工艺设计规范》要求,烧结矿转鼓强度≥71%~78%,焦炭转鼓强度M40≥78%~86%。大高炉对原燃料的质量要求是高于中小高炉。如宝钢要求焦炭M40为大于88%,M10为小于6.5%,CRI小于26%,CSR大于66%。一般高炉M40要求为大于80%,M10为小于7%,CRI小于30%,CSR大于60%。
第[FS:PAGE]三,烧结矿碱度要高(在1.8~2.0)。球团矿转鼓强度(+6.3mm)(%)≥90,抗压强度(N/个球)≥2200。提高入炉矿含铁品位的有效办法是,多使用含铁品位高的块矿和球团矿。
2010年我国进口铁矿石6.1864亿吨,比上年降低1.5%%。进口铁矿石含铁品位比国产矿要高,促进了我国高炉入炉矿含铁品位的提高。2010年高炉入炉矿品位较高企业有:徐州(61.08%)、太钢(59.35%)、宝钢(59.79%)、沙钢(59.02%)、鞍钢(59.12%)、本钢(59.39%)、包钢(59.36%)、首钢(58.66%)、首钢京唐(59.35%)。
第四,焦炭转鼓指数要求高。《高炉炼铁工艺设计规范》中要求,大高炉M40>85%~88%,M10<6.5%,CRI<26%,CSR>66%。1000~2000M3高炉,CRI<30%,CSR>60%。中小大高炉M40>78%-82%,M10<7.5%。另外,大高炉对焦炭有热性能的要求。
烧结矿碱度在1.8~2.2(倍)为高碱度烧结矿,高碱度烧结矿转鼓指数高,还原度高。2010年烧结矿碱度较高的企业包括:川威(2.759)、德龙(2.478)、广钢和成钢为(2.257)、达钢(2.211)、攀钢(2.257)、重钢(2.251)、永钢(2.207)、南京(2.146)、济源(2.145)、锡兴(2.077)、冷水江(2,075)、衡管(2.075)、柳钢(2.063)、德龙(2.069)。
烧结矿球团矿统称为熟料,熟料比是指烧结矿加球团矿占入炉料的比例。目前,企业已不再追求高熟料比,但建议熟料比不低于80%,因熟料比下降1%,燃料比会升高2~3kg/t。2010年全国重点企业熟料比为91.69%,熟料比较低的企业中,宝钢为83.28%,海鑫为78.23%,德龙为89.48%,广钢为77.16%,青钢为80.30%,南钢为86.11%,唐钢为84.71%,衡管82.10%,水钢86.17%。
使用高品位块矿,国外铁矿石品位高,是提高入炉品位的首选,又可以减少造块过程中对环境的污染,以及降低炼铁系统的能耗。
稳是指原燃料化学成分和物理性能要稳,波动范围要小,即原燃料供应量要稳定。《烧结厂设计规范》要求烧结矿的品位波动±<0.5%,碱度波动±<0.08(倍),FeO含量波动±<1.0%(最好FeO含量波动±<0.5%),合格率要大于80%~98%,大高炉合格率要在大于95%。原燃料波动的影响:品位波动1%,产量影响3.9%~9.7%,焦比2.5%~4.6%,碱度波动0.1,产量影响2%~4%,焦比1.2%~2.0%。
目前,我国高炉生产中存在的最大问题是原燃料成分波动大。不少企业的炉料储存量不足一周用量,造成烧结和高炉处于经常变料状态,致使高炉生产不稳定。
设立原料混均料场是实现炉料成分稳定的最有效的办法。建设宝钢时日本人提出这是必备条件,对宝钢高炉生产起到重要作用。以后,马钢、广钢等企业相继建设了原料混均料场,对高炉生产起到积极的作用。
均是指入炉原燃料粒度要均匀。其作用是,粒度均匀会提高炉料透气性(不同粒度的原燃料同时装入高炉炉料会有填充作用,使炉料的空间减少,透气性差),提高矿石间接还原度。炉料的填充作用,使孔隙度减少。粒度均匀会节焦增产。烧结矿粒度>50mm粒级要小于10%。表1为国内外高炉炼铁企业对入炉料粒度要求的范围。
烧结和焦炭均要进行整粒,目的就是要实现粒度均匀。如焦炭要保证60mm左右粒度占>80%,大于80mm的要小于10%,小于5mm的比例要小于5%,5~10mm比例要小于30%。
小是指原燃料粒度要偏小。烧结粒度为25~40mm,焦炭25~45mm,球团8~15mm,块矿8~30mm。小高炉可取下线值,炉料粒度偏小,比表面积大,与还原剂接触面大,可提高矿石还原度,促进间接还原比例提高。
净是指要筛除炉料小于5mm的粉末。入炉原燃料粒度组成的要求是,小于5mm的比例要小于5%,最好在3%左右;5~10mm的比例要小于30%,最多不能超过35%。若实现上述要求,焦比下降0.5%,产量增加0.4%~1.0%。小于5mm含量从4%升到11%,煤气阻力由1.6升到2.9,焦比升高1.6kg/[FS:PAGE]t。
少是指炉料含有害杂质要少。S≤4kg/t,P≤0.2kg/t,Cu≤0.2kg/t,Pb≤0.15kg/t,cl≤0.6kg/t,Zn≤0.15kg/t,As≤0.1kg/t,K2O+N20≤3.0kg/t。
焦炭灰份中含有K2O+Na20要少,煤中灰份中K2O+N20含量要小于2.0%。钾对炉料和耐火材料的破坏作用要比钠大,要特别注意原燃料中的钾含量不要超标。铁矿石中每种元素含量超过一定值时,可以考虑进行综合利用。
好是指铁矿石冶金性能要好,其标准是:铁矿石还原性好,还原度要大于60%。低温还原分化率低:球团矿+3.15mm≥65%~89%,合格率大于90%。按JIS标准测定还原性指标-3.15mm的RDI-3.0达到小于35%.低温还原分化率每升高5%,产量下降1.5%。荷重软化温度高,要大于1250~1300度。铁矿石滴熔温度高。铁矿融化区间窄,在100~150度。球团矿还原粉化率要<15%~20%,还原度(RI)≥65%,还原后强度≥450N/个球,还原膨胀率<15%,最高不能大于20%。(王维兴) ( 责任编辑:管理员 ) |