2002年我国炼铁生产取得的新进展

编者按  2002年以来，我国钢铁工业继续快速发展，其中在炼铁生产和工艺优化方面亦取得了长足的进步。与此同时，作为钢铁生产的重要环节，炼铁生产和技术进步亦存在一些值得关注和需认真研究解决的问题。为此，本报特约请中国金属学会有关专家撰写了此篇介绍2002年我国炼铁生产和技术创新情况的文章，希望能对有关钢铁企业炼铁生产技术进步有所启示和帮助。

    2002年，我国生铁产量高速增长，全年产铁1.7074亿吨；炼铁生产技术进步又上新台阶，体现在利用系数上比上年提高0.127t/m³.d、入炉焦比下降8kg/t，喷煤比上升1kg/t，入炉矿石品位提高0.9%。但是，热风温度、生铁合格率、休风率呈现出下滑趋势，详细对比情况见表1。

表1       2002年重点企业炼铁技术经济指标

1.重点企业高炉利用系数得到提高
    2002年我国重点钢铁企业高炉利用系数比上年度提高0.127t/m³.d，大高炉（1000m³以上容积）平均利用系数达到2.165t/m³.d，比上年提高0.053t/m³.d。2002年，攀钢高炉在入炉品位49%的条件下创出平均利用系数2.566t/m³.d的高水平，马钢公司2560m³高炉创造出月平均利用系数2.62t/m³.d的新纪录，也是大高炉全国最好水平。近年来，我国一批380m³左右容积的高炉利用系数在3.0t/m³.d以上运行，其中新兴铸管3号高炉年平均利用系数达到3.965t/m³.d。这些高炉创出了具有中国特色的中小高炉生产经验。这些主要经验是高入炉品位（比大高炉高出约1%），焦炭质量好（M40高、M10低、灰分在12%以下）、风温高、使用风量大（也就是高冶炼强度）。正是因为这批高炉生产技术指标先进、成本低、投资少，促进了中小高炉建设，但这也严重阻碍了我国高炉大型化进程，使我国炼铁产业集中度难以提高。这些情况对于我国钢铁工业结构调整产生了影响，应当引起冶金界的高度重视。

2.炼铁工序能耗、综合焦比逐年降低
    近年来，我国炼铁工序节能降耗取得了显著成绩。炼铁工序能耗与国际先进水平比较的差值中烧结、焦化、转炉、电炉工序的差值最小，详见表2。宝钢（395.35）、莱芜（418.09）、新余（421.91）、太原（426.71）、马鞍山（429.72）、三明（429.72）、新疆八一（433.98）、韶关（424.8）、鄂城（430.64）等企业的炼铁工序能耗均达到了世界先进水平。

表2   2002年重点企业工序能耗与国际先进水平比较（单位：kgce/t）

    近年来，我国炼铁工序能耗、综合焦比、入炉焦比、喷煤比的情况可见表3。2002年，因煤炭涨价和焦炭质量下降而引起炼铁工序能耗比2001年高出6kg/t，但是综合焦比和入炉焦比仍有进一步降低，这说明我国多年来炼铁工序节能降耗工作成绩巨大。

表3     我国重点钢铁企业炼铁能耗、焦比、喷煤比情况

    炼铁系统的能耗占钢铁工业总能耗的61.43%。搞好炼铁节能对全局影响重大，是钢铁工业节能降耗的重点，是降成本、提高企业市场竞争力的重要手段。人国钢铁企业各级领导十分重视炼铁节能工作，并把节能与环保治理结合起来，应用各项节能技术并取得可喜的成就。分析炼铁节能成绩可以看出，精料方针是炼铁的基础，提高入炉矿品位又是精料技术的核心。矿品位每提高1%，焦比下降2%，产量提高3%，渣量减少30kg/t铁，还可多喷煤粉。2002年，重点企业入炉矿品位提高0.9%，使入炉焦比下降1.8%。精料对高炉操作好坏占有70%的影响率。当然，其它炼铁节能技术的采用，也为炼铁节能作出了积极贡献。如我国已有50座高炉用上了炉顶煤气压差发电（TRT）技术，可降低式序能耗11kgce/t；采用厚料层烧结、小球烧结技术等可使烧结工序节能5kgce/t；实现热风炉双预热技术，可以实现在烧高炉煤气条件下，热风温度≥1200℃，工序节能10kgce/t，已有20座焦炉应用或在建干熄焦生产工艺，可实现降低焦化工序能耗68kgce/t。

3.高炉喷吹煤粉取得新进展
    2002年，重点企业喷煤比为125kg/t，比上年度增长1kg/t，这是在全国生铁增产2534万t条件下的增长。宝钢年平均喷煤比203kg/t，1号高炉喷煤比达230kg/t，为世界水平。2002年，有30个企业喷煤比提高，喷煤比增加较多的企业有石家庄（增加37kg/t）、唐钢（增加33kg/t）、韶钢（增加25kg/t）、济钢和西林（增加均为23kg/t）。年平均喷煤比在130kg/t以上的企业有：宝钢（146）、天铁（146）、韶钢（143）、邯钢（139）、石钢（139）、鞍钢（138）、宣钢（140）、上海一钢（131）。重钢新上了喷煤设施，实现了年喷煤比60kg/t。
    近年来，我国重点企业喷煤比增加的不快，而且重点企业之中仍有8个企业没喷煤。国家有关部门公布的冶金工业“十五”规划，提出2005年大中型企业吨铁喷煤量要达到150kg以上。从2002年情况看，只有宝钢、包钢、承钢达标，还有11个企业的喷煤量比上年度所有减少。因此，努力提高喷煤比仍是一个比较艰巨的任务。
    高炉喷煤是炼铁系统结构优化的中心环节，每增加煤比100kg/t铁，就可以降成本10元/t铁，同时还可以缓解主焦煤的短缺和减少焦炭生产对环境的污染，是个有利于提高钢铁企业竞争力、实现可持续发展的重要手段，应当引起企业各级领导的高度重视。
    我国现已掌握了富氧高风温大喷煤量的技术，同时烟煤喷吹技术也已过关，我们应当大力推广这些先进技术，促进我国炼铁生产技术的发展。目前已喷煤的企业一些喷煤设施老化、工艺落后，煤粉总量供应不足，难以提高喷煤量。这些企业应当及时对喷煤系统进行技术改造，在企业的技改计划中应当有喷煤的项目，否则就会拖企业提高竞争的后腿。

4.炼铁炉料结构趋于合理，原料质量有所改善，但焦炭质量有待进一步改进
    在我国高炉炼铁的炉料结构调整中，已开始增加球团矿使用的比例（约为10%左右），并且一些企业已使用约5%左右的含铁品位高的块矿，这对于提高产量、降低焦比是有利的。2002年，一批企业建成或正在建设生产球团的设备，以提高球团矿的配比。建设大型链箅机一回转窑等生产球团设备，可以生产出低能耗、高质量的球团，以适应大高炉的生产需求。
    表4列出了近两年我国重点企业烧结、球团质量的数据，烧结质量有所提高，焦炭质量在下降。据统计，2002年重点企业中有9个企业烧结品位在58.0%以上，除宝钢外，其它均为中小企业，这说明中小企业精料水平高于大型企业，致使中小企业的高炉技术经济指标优于大高炉。

表4     我国重点企业烧强、焦炭质量情况

    2002年我国有11个企业焦炭灰分在12.0%以下，有16个企业焦炭M₄₀大于82.0%，比上年度企业数均有所下降。全国重点企业焦炭质量的M₁₀、灰分、5年平均值都有所升高，说明我国焦炭质量在全面下降，其主要是因为煤炭涨价所致。焦炭质量好坏会直接影响到坑炉炼铁技术经济指标，详见表5。

表5     焦炭质量对炼铁的影响

    国际先进产钢的企业焦炭灰分在7%-10%，M40在80%以上。我国焦炭质量与国外存在较大差距，应当认识到高质量的焦炭会为高炉创造好的技术经济指标。提高焦炭质量所付出的代价，会在高炉炼铁中得到回报，并且还会有一定的盈余。

5.高炉热风温度出现徘徊
    2002年，我国重点钢铁企业风温比上一年度下降了15℃，使我国高炉热风温度停止了前进的步伐。目前，我国高炉高于1100℃的热风温度的企业只有6家，他们是宝钢（1138），包钢（1168）、上海一钢（1135）、梅山（1108）、三明（1105）、武钢（1102），其余52家重点企业的风温均低于1100℃，最低的只有861℃。国际先进产钢国家高炉热风温度一般均在1200℃以上，国际先进水平在1300℃。我国高炉炼铁技术经济指标中与国外水平差距最大的就是热风温度，相差红150-200℃。这说明高炉风温没有引起重视，我们应当尽快扭转这种局面。风温提高100℃，可以节约焦炭20-30kg/t铁，还可以多喷煤粉，这也是炼铁工序节能降耗的重要手段之一。
    我国热风炉尚没有普遍采用双预热技术，一些热风炉和送风管道的质量也还不允许风温高于1200℃，致使一批热风炉的效率不高。目前，我国已全面掌握了热风炉高风温技术，包钢、鞍钢、梅山、承钢等单位还不同程度开发出一些相关技术。我们应加大对热风炉系统的技术改造，尽快改变我国高炉热风温度过低的局面。
    采用对高炉煤气、空气预热，煤气干式除尘、煤气脱水等技术，可以实现1200℃以上风温。应用高风温热风阀、对送风管道进行改造和及时维护，也可以允许长时间1200℃以上风温的运行。
    从表6可以看出，2002年济钢、三明、湘钢、太钢、柳钢等企业在提高热风温度方面作出了成绩。

表6      部分企业高炉热风温度情况        （单位：℃）

6.高炉长寿技术得到发展
    近年来，新建高炉或大修改造的高炉均积极采用高炉长寿技术，如UACR碳砖、铜冷却壁、软水密闭循环等。新建和扩建的高炉是：唐钢2号高炉（从1260m³扩到2000m³）、重钢5号高炉、首钢2号高炉、攀钢1号高炉、包钢1号高炉（从1513m³扩容到2200m³）、武钢1号高炉、本钢5号高炉（从2000m³扩容到2600m³）。目前我国高炉寿命平均在5-8年，一些大高炉达到10年，攀钢1号高炉达到年14年，创出了我国高炉长寿的最高技术。中小高炉在高冶炼强度下运行，一般寿命较低，甚至2-3年就要中修一次。一些高炉利用喷补造衬来延长高炉寿命。采用铜冷却壁亦是高炉长寿的有效方法（在炉腰、炉腹），可以实现高炉寿命15-20年。现在，本钢、首钢、武钢、济钢、涟钢、鞍钢等企业已经开始使用。

7.炼铁系统环保工作有新进展
    2002年，我国重点炼铁企业努力提高资源利用率，减少污染物排放，实现环境清洁优美，经济效益显著。宝钢已经实现了清洁生产，在环保方面仍在不断投入，高标准要求自己，按照ISO1401标准深化环境管理，保持环保达到国际先进指标。首钢为减少环境污染，为首都举办2008年奥运会作贡献，减产200万吨钢，停产1座高炉，将焦化厂、烧结厂等逐步搬到河北迁安。冶金系统先进环保单位济钢，积极创建“节能清洁型工厂”，坚持“兴利除害结构，开源节流并重”的可持续发展战略，贯彻“源头削减，过程控制，资源综合利用和必要的末端治理”的清洁生产方针，对已有生产设备加强环境监管，对在建的新项目均有环保措施。武钢确定了抓好环保八项重点工程，实现四大目标，从而使武钢的环保上新台阶。鞍钢也在向清洁生产工厂迈进，制订了减少外排污染的措施，并对工艺流程采取前端冶理措施。2002年，酒钢对1号烧结机机尾 上除尘设备，在高炉矿槽对粉尘进行控制。柳钢大高炉采取了干式除尘，减少废水外排，并对废水设施进行了技术改造。