低成本煉鐵的主要技術措施 2
- 發(fā)布者admin 點擊數(shù):1848 發(fā)布時間:2016-03-21
一、引言
隨著我國鋼鐵工業(yè)的迅速發(fā)展，2012年我國生鐵年產(chǎn)量已達6.6億噸，占世界年產(chǎn)量的近60%。這導致一方面礦產(chǎn)資源供應日趨緊張，原燃料價格持續(xù)攀升；另一方面，產(chǎn)能過剩的矛盾日益突出，市場競爭日趨激烈。鋼鐵企業(yè)利潤空間逐步縮小，經(jīng)營與發(fā)展形勢日趨嚴峻。鋼鐵企業(yè)依靠科學管理手段和科學技術手段進行內部挖潛、優(yōu)化產(chǎn)品結構、降低系統(tǒng)成本、提高企業(yè)效益，而科學技術手段必須由技術進步、技術創(chuàng)新來體現(xiàn)，先進的技術是低成本煉鐵的保障。
二、原燃料結構的優(yōu)化
原燃料質量是高爐煉鐵生產(chǎn)的前提，是精料技術的實質內涵；而原燃料成本占煉鐵成本的2/3。因此，需要依靠技術進步、技術創(chuàng)新，采用先進的技術手段，對原燃料結構組成和工藝技術進行優(yōu)化，通過相關實驗和實踐對于不同原燃料結構組成的物化性能、冶金性能、高爐操作影響等因素綜合分析其性價比，從而在保障和改善精料水平的前提下，實現(xiàn)低成本煉鐵，獲得最大經(jīng)濟效益。
1.焦炭配煤結構優(yōu)化
焦炭在高爐冶煉中的作用是爐料骨架、還原劑、發(fā)熱劑和滲碳，而在當今高爐大型化、高噴煤比的冶煉條件下，焦炭的骨架作用顯得尤為重要，不僅要滿足冷態(tài)機械強度的要求，還要滿足高爐對焦炭熱態(tài)性能的要求。焦炭質量是由主焦煤的配入量來保證的，而焦炭的成本又主要體現(xiàn)在配煤上。因此，依靠先進技術手段，優(yōu)化備煤、配煤、煉焦工藝技術，在保證高爐焦炭質量的前提下，通過采購劣質煤或減少配煤中的焦煤比例來降低焦炭成本是有效的技術措施。
2.噴吹煤結構優(yōu)化
高爐噴煤技術已成為現(xiàn)代高爐煉鐵生產(chǎn)節(jié)焦增鐵、降本增效、改善冶煉進程和促進高爐順行而廣泛采用的技術措施。隨著傳統(tǒng)噴吹用無煙煤資源的匱乏、價格的高攀，高揮發(fā)性、強爆炸性的煙煤噴吹技術迅速發(fā)展，越來越多的高爐開始噴吹煙煤、褐煤等煤種。拓寬低價而豐富的噴煤煤源，通過對煙煤、褐煤、貧瘦煤、無煙煤、蘭炭等各煤種的混合搭配，科學評價各種配比混合煤的性價比，優(yōu)化噴吹配煤結構，改善高爐冶煉進程，降低焦比，從而達到降低成本、提高技術經(jīng)濟指標的目的。
3.燒結配礦結構優(yōu)化
隨著我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，國內鐵礦資源日益緊缺，進口礦、國內礦種類繁多，價格質量各異。針對各種鐵礦石進行燒結性能和經(jīng)濟價值的科學、綜合評價，合理利用國內外各種鐵礦資源，優(yōu)化燒結配礦結構，提高劣質低價礦種的用量比例，在降低燒結礦成本的同時改善燒結礦性能是我們面臨的重要技術課題。
此外，為了在低價礦配比的情況下生產(chǎn)出優(yōu)質低渣比燒結礦，國外鋼鐵企業(yè)提出了MEBIOS（鑲嵌式鐵礦燒結）技術，并進行了大量實驗室基礎性研究，取得了一定的成果，目前國內外已有工業(yè)性生產(chǎn)實例。
三、高爐操作指標參數(shù)優(yōu)化
在高爐煉鐵工藝技術和裝備水平日益發(fā)達的今天，高爐操作者以精料技術為基礎，充分運用富氧、高壓、噴煤和高風溫等先進工藝技術，調節(jié)穩(wěn)定合理的操作制度，優(yōu)化高爐操作指標參數(shù)，維護高爐合理操作爐型，維護高爐穩(wěn)定順行，改善高爐技術經(jīng)濟指標，以實現(xiàn)現(xiàn)代高爐“高效、優(yōu)質、低耗、長壽、環(huán)保”的技術方針。要全面實現(xiàn)現(xiàn)代高爐技術方針，高爐操作必須由粗放型轉變?yōu)榫毿，樹立科學的冶煉觀，轉變操作觀念，優(yōu)化評價指標，實現(xiàn)低燃料比、低成本冶煉，獲得經(jīng)濟利益和社會效益雙豐收。
1.冶煉強度指標的優(yōu)化
冶煉強度是高爐冶煉強化程度的評價指標，實踐表明，其與焦比（或燃料比）呈U型曲線關系，曲線最低點對應的是最低焦比下的適宜冶煉強度，增大或減小冶煉強度都將使焦比上升。但隨著精料、富氧、高壓、噴煤和高風溫等先進技術應用水平的提高、冶煉條件的改善，曲線將向右下方不同程度地移動，最低焦比逐漸下降的同時允許適宜冶煉強度逐步增大（見圖1），高爐利用系數(shù)進一步得到提高。這就是長期以來業(yè)界多數(shù)人主張采用中等冶煉強度并且與冶煉條件相適應的緣由。
冶煉強度是建立在容積利用系數(shù)基礎上的強化指標，是我國50年代從前蘇聯(lián)引入的，是以容積燃燒強度來衡量高爐的強化程度，在一定程度上誤導人們采用粗放型的操作方式，單純以多鼓風、多燒焦炭、多出鐵做為衡量高爐生產(chǎn)率的指標；同時，由于歷史原因，在鋼鐵需求旺盛、產(chǎn)能不足、鋼鐵產(chǎn)品有較大利潤空間的時期，片面追求高冶煉強度以達到高的容積利用系數(shù)，大多是重產(chǎn)量、輕能耗，重系數(shù)、輕焦比，導致燃料比長期居高不下。隨著我國經(jīng)濟轉型發(fā)展對鋼鐵工業(yè)提出了更高的要求，相應的評價標準也需隨之發(fā)生變化。
因此，項鐘庸院士倡導的建立在爐缸面積利用系數(shù)基礎上的以爐腹煤氣量指數(shù)來衡量高爐強化程度的方法，更科學、更符合高爐冶煉的本質。寶鋼高爐以減少噸鐵爐腹煤氣量來達到強化的實踐表明，降低燃料是最能有效降本增效。提高富氧率和爐頂壓力是強化高爐的合適選擇。
2.噴煤比指標優(yōu)化
噴煤是高爐煉鐵節(jié)能降耗和降低成本的重大技術措施，對高爐煉鐵的意義在于以煤代焦、降低焦比，節(jié)約焦炭生產(chǎn)的投資和能耗，緩解主焦煤匱乏的矛盾；同時，能改善高爐冶煉操作，促進高爐穩(wěn)定順行。因此，一些企業(yè)不顧及自身的風溫和精料水平，盲目追求高噴煤比，造成過量噴吹、置換比下降、燃料比升高，以致爐塵中的含碳量甚至超過了50%。
許滿興教授提出的經(jīng)濟噴煤比理論指出，在高爐不同時期階段尋求統(tǒng)計出最低焦比、最低燃料比和最高利用系數(shù)相對應的噴煤比，即為該高爐某時期階段的經(jīng)濟噴煤比。經(jīng)濟噴煤比的前提是噴煤比的提高不造成燃料比和高爐爐塵含碳量（正常情況下≤20%）的上升。
四、結束語
在原燃料資源日益緊張、產(chǎn)能明顯過剩、節(jié)能減排要求嚴峻的形勢下，低成本煉鐵是鋼鐵企業(yè)生存和發(fā)展的必然途徑。具體做法是：依靠先進技術，優(yōu)化原燃料結構，改善精料水平，降低原燃料成本；優(yōu)化高爐操作指標參數(shù)，樹立科學的冶煉強化觀，克服片面追求高生產(chǎn)指標（高冶煉強度、高利用系數(shù)、高噴煤比等），維持與冶煉條件相適應的爐腹煤氣量，達到高爐的高效率，維持與冶煉條件相適應的經(jīng)濟噴煤比，達到提高置換比、降低燃料比的目的。
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