2011年上半年重点钢铁企业炼铁技术评述

2011年上半年重点钢铁企业炼铁技术评述

王维兴    （中国金属学会   北京   100711）

摘要：2011年上半年与上年相比重点钢铁企业铁产量增长有所减缓，高炉技术经济指标在下滑，燃料比升高2kg/t,焦比升高4kg/t,喷煤比下降2kg/t。这是近年来所没有过的现象。应当引起各级领导的注意，要尽快采取有效措施扭转这种局面。主要原因是，炼铁原燃料质量部分指标在下降，且波动大，也有高炉操作不当和管理方面的因素等。当前，炼铁企业面临成本的压力较大，要用科学发展观来具体分析本企业的情况，提出有效、科学解决问题的途径和方法。

关键词：重点企业   炼铁    技术    评述

1.  2011年上半年炼铁生产情况

2011年上半年全国生铁产量为23457.8万吨，比上年同期增长8.4%；重点企业铁产量为27852.6万吨，比上年同期增长6.3%；其他企业铁产量为4605.17万吨，比上年同期增长23.1%.其他企业铁产量增幅大于重点企业，说明地方企业发展较快。         2011年上半年全国钢产量为35054.3万吨，比上年同期增长9.6%高于铁产量增幅1.2%；说明我国铁钢比在下降，有利于钢铁行业吨钢综合能耗的降低，促进行业节能减排向良性方向发展。

2.  炼铁技术经济指标下滑

2011年上半年重点企业炼铁指标情况见表1.

表1     重点企业炼铁指标情况

2011年上半年重点钢铁企业燃料比、焦比升高，煤比、入炉矿品位、利用系数下降，会使炼铁工序能耗上升。风温提高17℃，对工序能耗影响比例较低。但统计数据出现炼铁工序能耗下降，是值得质疑。因高炉炼铁所需能量有78%是由碳素（焦炭和煤粉）燃烧获得的，19%是由热风提供的。燃料比对工序能耗的影响是占80%以上。风温提高是有利于提高喷煤比、降低焦比。但实际2011年上半年重点企业炼铁工序能耗数据是相反的结果。这说明，原燃料质量恶化，起到负面作用大。

从表1可看出，我国钢铁企业之间技术发展不平衡，先进值与落后值差距太大。要用生产条件论的观点，分析各企业的具体情况。这里有技术装备水平、原燃料质量、企业管理水平、地理环境等方面因素。我们要重视对技术和管理两个因素的提升，促进企业技术进步、市场竞争力的提高。要加大淘汰落后技术装备的工作力度，加强对环境的治理，实现企业的可持续发展。

要用科学发展观来分析先进指标，每个先进指标的实现都要有一些技术支撑条件。要结合本企业具体情况，找出主要矛盾，同时要注意经济性的可行。不讲生产条件，就要求高指标，是不科学的。精细化管理，就是要明白每个技术支撑条件所起的作用，不但要有定性，还要有定量的数据，以指导操作，才科学。

高炉炼铁是以精料为基础。精料水平对高炉指标的想影响率在70%。所以要重视改善原燃料质量的作用。2011年前5个月重点钢铁企业炼铁用原燃料质量在波动中，详见表2.

表2    重点钢铁企业炼铁用原燃料质量

1.1.    高炉燃料比情况分析

2011年上半年重点钢铁企业燃料比为520kg/t，比上年升高2 kg/t。与2010年相比有42个企业燃料比在升高，有30个企业燃料比得到下降。燃料比较低的企业有：宝钢469kg/t,冶钢4698kg/t,首钢472 kg/t,邯钢478 kg/t,兴澄483kg/t,太钢489 kg/t,马钢和昆缸均为491 kg/t,沙钢493 kg/t,青钢499 kg/t,韶钢和柳钢均为503 kg/t,鞍钢501 kg/t，唐钢502 kg/t，衡管504 kg/t，武钢507kg/t.燃料比降低较多的企业有：重钢降29 kg/t,邯钢降20kg/t,锡钢降17 kg/t南昌和新抚钢均降12kg/t,达钢降14kg/t,承钢和徐州均降13kg/t,衡管降11 kg/t,石横、涟钢、敬业和水钢均降8kg/t,酒钢、凌钢、武钢和太钢均降7kg/t,首钢、淮特均降6kg/t。

用生产条件论观点分析燃料比降低的原因：矿品位升高1%，燃料比下降1.5%；风温升高100℃，燃料比下降10~15kg/t;焦炭M40升高1%，燃料比下降5kg/t；M10下降0.2，燃料比下降7kg/t;烧结转鼓提高1%，燃料比下降0.5%等。表3为部分企业燃料比下降的因素。

表3     部分企业燃料比下降的因素情况

1.2.    重点企业高炉焦比在升高

2011年上半年重点钢铁企业焦比为373kg/t，比上年升高4kg/t；升高的主要原因是原燃料质量和热风温度有不同程度的下降。与上年相比有42个企业焦比在升高（焦比升幅最高的达80kg/t,有9个企业升幅大于20kg/t），有30个企业焦比得到下降。与上年相比焦比下降幅度较大的企业有：营口中板下降51kg/t,天钢、石横和张店均降25kg/t,重钢降28kg/t,太钢、南昌均降19kg/t,徐州降14kg/t,敬业降16 kg/t,新抚钢降15 kg/t,首钢和新抚钢均降15kg/t,敬业和达钢均降16kg/t,衡管、杭钢和兴澄均降13kg/t。

2011年上半年焦比较低的企业有：太钢和兴澄均为306 kg/t,宝钢307 kg/t,首钢316 kg/t,青岛323 kg/t, 营口中板339 kg/t,涟钢330 kg/t,柳钢336kg/t,武钢333kg/t, 合钢和长治均为341 kg/t,唐钢342 kg/t,邯钢343 kg/t,鞍钢344 kg/t，湘钢345 kg/t，沙钢349 kg/t.

1.3.    重点企业喷煤比在下降

2011年上半年重点钢铁企业煤比为147kg/t，比上年下降2kg/t；有36个企业喷煤比与上年相比在下降，下降幅度较多的企业有：水钢降22kg/t,南京降24kg/t,酒钢降21kg/t,邯钢降20kg/t,海鑫降18 kg/t,鄂缸降16kg/t,承钢降15 kg/t,冶钢和锡钢均降13 kg/t,广钢降12 kg/t.有34个企业喷煤比得到提高。

提高喷煤比是炼铁技术发展大方向，可有效低降低炼铁生产成本。增加喷煤比后，燃料比不升高，是检验提高喷煤比效果的标准。如果提高喷煤比，使燃料比升高，除尘灰中含碳量升高。说明多喷的煤粉，没有起到降焦的作用。就不应当增加喷煤比。各企业要结合本单位具体情况（特别是原燃料质量水平），确定合理经济喷煤比数值。现在，企业已不再片面追求高喷煤比，注重提高经济效益，寻求最佳喷煤比。2011年上半年重点钢铁企业煤比较高的企业有：营口中板191 kg/t,太钢183 kg/t,兴澄177kg/t,青岛和合钢均为176 kg/t, 德龙175 kg/t,武钢174 kg/t,长治173 kg/t,济源、柳钢和新兴铸管均为167 kg/t，莱钢163 kg/t。

提高喷煤比要以提高风温为前提，高风温可补偿因喷煤引起的炉缸理论燃烧温度的降低。表4是部分企业提高喷煤比和提高风温情况。

表4     部分企业提高喷煤比和提高风温情况

1.4.    热风温度有所提高

2011年上半年重点钢铁企业热风温度为1177℃，比上年升高17℃；有43个企业与上年相比热风温度得到提高，风温提高较多的企业有：重钢提高103℃，天铁提高64℃，南昌、临汾均提高57℃，张店提高55℃，南京提高54℃，苏州提高48℃，首钢提高47℃，宣钢提高43℃，石横提高37℃，营口中板提高41℃。有20个企业热风温度在降低，降幅最大的达106℃。

高风温是廉价的能源，是用45%高炉煤气燃烧得来的，是体现企业能源利用效率高的主要内容，是实现低燃料比的主要措施之一。炼铁企业要为实现高风温，做出不断的努力。目前，我国风温水平与国际先进水平的差距在100℃左右，且热风炉寿命大多数达不到25年。存在的主要问题是一些热风炉结构不合理、买劣质耐火砖、施工质量不高、维护不当、送风系统不过关、燃烧制度不合理等。近年来，我国热风温度不断提高，特别是一些2000M³以上容积的高炉，均可实现高风温。2011年上半年风温水平较高的企业有：太钢1219℃，首钢1217℃，宝钢1210℃，天钢1203℃，攀钢1201℃，济源1196℃，三明1191℃，津西1187℃，重钢1180℃，兴澄1178℃。

1.5.    炼铁工序能耗情况

2011年上半年重点钢铁企业炼铁工序能耗为404.99kgce/t,与上年相比有所下降。但燃料比、焦比升高，矿品位下降，应使炼铁工序能耗升高。可能出现计算问题。2011年上半年炼铁工序能耗较低的企业有：涟钢337.05kgce/t,太钢352.17 kgce/t,宣钢362.25 kgce/t,邯钢365.54 kgce/t,天铁368.96 kgce/t,新余377.31kgce/t,国丰375.5 kgce/t,承钢372.25 kgce/t,湘钢378.79 kgce/t,建龙382.28 kgce/t,张店385.19 kgce/t,冷水江388.07kgce/t,重钢384.92kgce/t,衡管380.4 kgce/t.高炉炼铁用能有78%来自碳素（焦炭和煤粉）燃烧，燃料比对工序能耗的影响是起决定性因素。企业的炼铁工序能耗数据应与燃料比有对应关系。但上述炼铁工序能耗较低的企业，有些燃料比相对还是较高的，风温偏低，让人产生疑问。

2.  炼铁原料生产情况

2.1.烧结生产情况

表2已有重点钢铁企业烧结矿质量情况。因铁矿石供应紧张，价位攀升，烧结矿品位下降是不可避免的。因进口球团矿贵，使企业要少用，以降低生产成本。但高炉炼铁的炉渣碱度要求在1.0（倍）左右，少用球团，对使用高碱度烧结矿有制约。所以，有些企业在降低烧结碱度，或生产少量酸性烧结矿。也可以用提高块矿使用比例，来调整炉渣碱度。

《高炉炼铁工艺设计规范》中对烧结矿质量提出的要求是：铁分波动±≤0.5%，碱度波动±≤0.08%，铁分和碱度波动达标率≥80%~98%；含FeO≤9.0%，波动达标±≤1.0%.目前，一些企业达不到这个标准，严重影响了高炉正常生产。现在，我国炼铁存在的最大问题是生产不稳定，其主要原因是原燃料质量不稳定。稳定是高炉生产的灵魂，炼铁企业应当在生产稳定上下功夫。

为降低成本，一些企业在使用高硅、高Al2O3的矿石，不得不配加白云石，以改善炉渣流动性和高效脱硫。白云石加到烧结中会使烧结质量下降，建议将白云石加到球团中，或使用镁球团。我国现有专门生产镁球团的企业。

2.2.烧结工序能耗

2011年上半年重点钢铁企业烧结工序能耗为52.34kgce/t，比上年下降1.48kgce/t。烧结工序能耗较低的企业有：湘钢39.94 kgce/t，宝钢八一40.85kgce/t,新余42.11kgce/t,宣钢41.89 kgce/t,太钢45.00 kgce/t,成钢47.1kgce/t,重钢46.45 kgce/t,衡管48.03 kgce/t,三明46.11 kgce/t,武钢47.96 kgce/t,天铁47.79 kgce/t.

烧结固体燃耗占烧结工序能耗的70%以上，烧结固体燃耗高的企业烧结工序能耗要高。但烧结生产多配高炉除尘灰，除尘灰含碳，使烧结工序能耗数值偏低。所以，企业之间对比烧结工序能耗高低，要进行具体分析，才科学。

2011年上半年重点钢铁企业烧结固体燃耗为55kg/t,与上年持平. 烧结固体燃耗较低的企业有：兴澄、永钢、新余、均为44 kg/t, 青岛、凌源、衡管、合钢、三明均为45 kg/t,徐州、杭钢、成无、川威均为46 kg/t，衡管、南昌、湘潭、首钢、太钢均为47 kg/t。

2.3.球团生产情况

目前，我国球团生产能力已达2亿吨。但去年生产约1.5亿吨。因生产球团所用合格精矿粉供应不足，造成约有0.5亿吨能力放空。所以，新建球团企业，一定要落实合格精矿粉供应。

链篦机-回转窑和带式焙烧机工艺生产的球团矿质量高，能耗低，我们应大力推广。要逐步淘汰落后的小竖炉。目前，我国链篦机-回转窑生产的球团产量已占球团总量的60%，这是好的发展趋势。京唐公司投产了400M²大型带式焙烧机，是我国球团生产技术水平提高的表现。

优化高炉炉料结构的方向是提高球团矿配比。高炉多用球团可有效地提高入炉矿品位，同时会使炼铁系统能耗降低，有较高的节能减排效果。目前，我国球团配比在15%左右，个别企业已达50%以上。鞍钢、武钢等企业均有进一步发展球团的规划。

3.科学评价铁矿石质量

一些企业为降低生产成本，采购低品位、低价铁矿石。要科学评价铁矿石质量，要看铁矿石的物理性能、化学成分、冶金性能，不能只看价格。矿石含SiO2和Al2O3高，对炼铁会产出较大副作用，配料要加较多CaO和MgO,使渣量增多，焦比升高。如采购60%品位的铁矿石，含SiO2高达11%，Al2O3含量达6%以上时，实际铁矿石的经济品位也就在51%左右。如果吨铁有害杂质总含量为3,5kg/t,会使铁矿石价值降低30元。

目前，高品位矿石价格高，还不好买；国内外高炉入炉品位下降是大趋势。要用技术经济系统工程的办法科学确定本企业合理经济采购铁矿石的标准。通过计算可知，炼一顿铁，品位由68%降到62%，要多消耗142.4kg/t矿石，炼铁要多消耗49.5kg/t燃料，铁产量降低15%，联合企业炼钢、轧钢也要降低15%的产能。北科大孔令坛教授说过，低于50%品位的矿石，白给也不要。因为高炉是炼铁，不是炼渣，不能牺牲能源环保指标。我们认为，进口铁矿石品位要大于60%。

4.采购物品要进行价格、性能、使用寿命、维护费用等方面的对比

目前，我国高炉和热风炉寿命偏低。主要是为降低投资，采购低价格、低质量的耐火材料。导致设备寿命达不到设计标准。最终是企业因设备寿命低，总经济损失大。如有一种节水热风阀，使用寿命可达8~10年，节水70%左右，价格不普通热风阀贵20%。现在，一些企业热风阀寿命在1.5~3年。换一次热风阀高炉要休风4~8小时，能耗和经济损失，远比买普通热风阀省下的钱多的多。出现买的便宜，用着贵的现象。

5.科学应对不利形势，优化结构和管理，走可持续发展道路

5.1.用生产条件论的观点分析优化指标的主要条件，抓住主要矛盾

实现每个先进指标，都需要有一定技术条件支撑。要尽量满足主要技术条件支撑恶内容。但要结合本企业的具体情况。如：目前提高炼铁入炉矿品位是比较困难。对买来百家矿，针对选矿性能，对可选的矿要先选一下，再进高炉，可降低燃料比；提高球团矿配比，可提高入炉品位。目前影响我国高炉炼铁的最大问题是生产不稳定，原因是炉料质量不稳定。所以，要在稳定原燃料质量上下功夫。一方面炉料要有一定的储存量，减少变料次数：另一方面要加强混均工作，做细致工作。

5.2.改变管理体制

建议炼铁厂统一管理烧结厂、球团厂、焦化厂，一切工作为炼铁服务，最终考核炼铁的绩效。炼铁厂要参与采购，改变采购部门买什么，炼铁只能用什么的状态，有利于提高企业总体绩效。要用技术经济系统工程的思路去分析采购合理、经济的铁矿品位值。低品位矿对高炉指标影响较大，还要考虑因铁产量下降对炼钢、轧钢的影响，要算总账。所以，买低品位矿要有个度。

5.3．当前，我国一批高炉出现炉料含碱金属和铅、锌高，严重影响了高炉正常生产。要科学对待此事。首先要严格按《高炉炼铁工艺设计规范》规定的标准要求去采购矿石、焦炭、煤粉，切断有害杂质的来源；然后要在操作上采取有效措施，如降低炉渣碱度，加大排碱力度；布袋除尘灰含有害杂质高，不要再回烧结；将转炉除尘灰脱水、压块，在回转炉，做冷却剂，不再给烧结。

5.4．高炉要实行规范化、标准化、数字化操作，减少人为因素的影响。

5.5.根据原燃料条件建设巨型高炉和扩容

建议不要再建设4000m³以上容积的巨型高炉。一方面原燃料供应紧张、价格攀升，高质量炉料代价大；另一方面巨型高炉正常生产就是需要高质量的炉料，不满足它的需求高炉就不能达到设计指标。从技术经济的角度出发，企业要通过科学发展观去实现利润的最大化，就要结合本企业具体情况，去满足不同容积高炉所需的原燃料质量，以小的代价，获取最大利润。

6.小结

2011年上半年重点钢铁企业，因原燃料质量下降，造成高炉炼铁指标下滑，能耗上升，要引起各级领导高度重视。要采取有效措施，尽快扭转这种局面。

用科学发展观，生产条件论的方法去分析本企业的问题，提出解决问题的途径。要抓住主要矛盾，以提高经济效益为中心，优化技术经济指标，不再追求某个指标的先进性。

用现代企业制度去管理企业，提高管理水平，努力提高炼铁系统的效能。