节能减排，炼铁装备技术发展的主旋律

由中国金属学会炼铁分会中小高炉学术委员会主办、三峡工业设计研究院承办的2008年中小高炉炼铁学术年会于近日在青岛召开。来自全国大专院校、钢铁企业和供货方单位的近260名代表通过专家交流、企业交流、自由交流的方式，就高炉“节能降耗、减污治噪、综合利用、技术进步”等议题展开了广泛的讨论和交流。 会上，钢铁研究总院沙永志、中国金属学会王维兴、北京科技大学张建良和王筱留等专家作了精彩报告，总结了近年来我国炼铁生产和技术装备的发展情况，并就高炉炼铁在节能减排方面应采取的措施进行了探讨，强调了环保在我国炼铁生产中的重要性。

装备升级助力炼铁工序能耗不断下降

近年来，由于企业不断加大节能力度，采用先进的生产技术装备，大力回收二次能源，炼铁系统的工序能耗不断下降。如宝钢、马钢、济钢、南钢等企业积极上马烧结工序余热回收装备。各钢铁企业焦化工序大力推广干熄焦装置（CDQ），全国已运行48套（年处理能力接近5000万吨），处于设计和施工阶段的有80套，建成后全国干熄焦能力将达到7000余万吨/年。不仅如此，目前济钢、鞍钢、华菱已经开发出新一代CDQ技术装备，不仅实现了干熄焦设备的国产化，而且还成功开发了提高蒸汽压力和温度的技术，可使CDQ发电能力提高10%左右。 与两年前相比，我国高炉炼铁工序能耗降低，燃料比下降7千克/吨（其中焦比下降20千克/吨），风温提高41摄氏度。与此同时，高炉炉顶煤气余压发电（TRT）等技术得到大力推广，目前全国已在运行的TRT装备有230多套，正在设计、施工的有400多套。除用于1000立方米以上容积的高炉以外，有关单位还成功开发了两座高炉共用一台TRT的工艺技术，有力地促进了高炉煤气能源的回收利用。另外，目前正在逐步推广的高炉煤气干法除尘技术，不仅可以减少湿法除尘造成的污染，降低污水处理能耗，还可提高TRT的发电能力。

精料技术是高炉节能减排的基础

与会专家一致认为，我国高炉炼铁生产节能减排，原料是基础。在市场供应紧张，原煤、铁矿石等原燃料价格上涨但品质有所下降的情况下，我国炼焦、烧结和球团的生产，应努力开发提高原燃料质量的技术措施，以提供高质量的焦炭、烧结矿和球团矿，为高炉生产的高产、低耗、优质、长寿和环境友好打下良好的基础。 会议认为，目前高炉炼铁使用的冶金焦质量仍存在着一些问题，需要不断研究相关工艺装备予以解决。 一是灰分高。国产焦炭与先进工业国家焦炭质量的最大差距，即灰分高2%～3%。焦炭灰分高不仅使高炉炉渣和燃料消耗增加，冶炼低硅生铁的难度加大，而且还影响焦炭的热反应性及反应后强度。因此应进一步研究选煤工艺，采取先进技术装备降灰分。同时，专家建议研发应用低灰分弱黏结性煤的配煤技术，并采用煤料捣固、型煤压块、煤预成型等技术，生产优质焦炭以满足大高炉的要求。 二是冶金企业焦炭自给率低。目前全国共有焦炉2200余座，但重点钢铁企业拥有的焦炉不足300座，焦炭产量仅占国内总产量的30.4%，其炼铁所需的焦炭有一半以上依靠外购，这对钢铁企业十分不利。因此，有关专家呼吁钢铁企业在实现高炉大型化的同时，要配套建设焦化设备，提高焦炭自给率，以便企业根据高炉容积大小、原料条件等制定本企业焦炭的质量标准，实现自主控制，保证为高炉提供优质焦炭。同时，焦炉是煤炭能量转换的重要设备，可提高整个企业的能源利用效率，炼焦产生的焦炉煤气是钢铁企业的重要气体燃料，回收的化工产品外销也可为企业创造效益。 会议提出，在当前国内外铁矿石（包括精矿粉）品位下降的形势下，烧结矿生产更要抓好质量、能耗以及环保工作。由于各企业的条件不同，技术装备不同，能耗结构不同，烧结工序节能降耗的主攻方向也不完全一样，要结合各企业的具体情况采取相应措施。同时，目前钢铁企业仍要大力发展低能耗、污染小的球团矿。钢铁企业对球团矿在精料中的重要性已经达成共识，因此近年来我国球团矿生产有了较快的发展，到2006年年底产能已达到1亿吨，实际产量达到7634.9万吨，在高炉炼铁炉料结构的比例上升到13.2%。但这个比例仍无法满足高炉炼铁生产的需要，因此大力发展球团矿仍是精料工作的发展趋势。

降低燃料比是高炉节能减排的主要方向

近年来，我国生铁产量快速增加，技术经济指标不断提高，工序能耗有所降低，但是与国际先进水平相比，我国吨铁燃料消耗、动力消耗等指标仍然偏高。例如，我国高炉燃料比仅有少数先进高炉达到500千克/吨左右。燃料比偏高，造成吨铁风耗也高于国际水平（国际上吨铁风耗的先进水平在1000立方米/吨以下，但我国除宝钢等先进高炉外，大部分高炉的吨铁风耗在1000立方米/吨以上，一般为1200立方米/吨左右，高的甚至达到1500立方米/吨），降低燃料比，尤其是降低焦比是炼铁节能的主要方向。 首先，要继续做好高炉喷吹煤粉工作。高炉喷吹煤粉置换焦炭是国内外炼铁节能降耗的重要技术措施。因为焦化工序能耗为122千克/吨，而喷煤粉工序能耗仅为20千克/吨～35千克/吨；喷吹1吨煤粉置换0.8吨～0.9吨焦炭，可降低炼铁系统能耗80千克/吨～100千克/吨。同时，煤粉置换焦炭，可减少焦炭用量，从而减轻炼焦过程对环境的污染，还可缓解炼焦煤紧缺的状况。对高炉炼铁来说，因煤焦差价较明显，则高炉喷煤可以降低生铁成本，进而提高炼铁生产的经济效益。 其次，要努力提高炼铁风温。近年来，我国高炉炼铁风温逐年提高，2007年全国重点企业的平均风温达到了1125摄氏度，但距离国际先进水平仍有100摄氏度左右的差距，进一步提高风温仍是高炉节能降耗的重要技术措施。 再次，二次能源的回收利用也是降低吨铁能耗的一个重要方面。高炉炼铁的二次能源有高炉煤气、炉顶煤气压力、高温炉渣显热和热风炉烟道废气余热等。目前我国高炉煤气仍有10%被放散。钢铁企业应根据自身条件建立高炉煤气柜，将高炉煤气集中管理，实现最大限度的利用。同时，钢企要进一步加强炉顶煤气压力的利用，如采用TRT技术，可以回收高炉风机消耗电能的30%；如采用干法除尘，则可以再提高30%的发电能力，值得推广应用。此外，钢企还要抓好炉渣显热的研究和开发利用。我国炉渣处理方式主要是水淬成水渣供水泥工业做原料，炉渣的显热在冲渣过程中消耗于冲渣水的汽化和冲渣水温的升高。现在大部分企业的冲渣水还未得到利用，需要加大相关工艺装备的研究和开发力度。 会议还指出，目前，我国钢铁生产受到两个方面的制约：一是资源和能源的制约，二是有限环境容量的制约。为使钢铁生产可持续发展，必须以“3R”原则（Reduce－减量化，Reuse－再利用和Recycle－再循环）来指导生产，提高资源利用水平，实现环境保护。炼铁系统的污染物排放占钢铁企业总排放量的2/3，做好炼铁系统的环境保护对钢铁企业环保有着重要的意义。同时，今后应重点在烧结烟气脱硫、钢铁企业粉尘处理及高炉干法除尘等方面加大先进装备技术的研发和应用力度。