煉鐵系統產品產量評述
2014年鋼協會員單位(以下簡稱會員單位)生鐵生產能力為78830億噸,比上年增長1888萬噸,增長2.45%;產鐵66804.42萬噸,比上年增產2183.08萬噸,增長3.38%;燒結礦生產能力為105776萬噸,2014年產量為104061萬噸,比上年增加1275.4萬噸,增長14.68%;球團礦產量為13932.43萬噸,比上年降低1969.77萬噸,降低12.38%;焦炭產量為12097.82萬噸,比上年下降341.29萬噸,下降2.74%;鐵礦石產量為12404.39萬噸,比上年增加653.04萬噸,增長5.55%。2014年我國進口鐵礦石93269.43萬噸,增長11328.07萬噸,進口量增長13.82%。
一是2014年會員單位鐵生產能力為78830萬噸,年產鐵66804萬噸,有12026萬噸的生產能力放空。這說明,我國高爐煉鐵生產能力過剩,不利于結構調整和節能減排。
二是2014年會員單位球團礦生產能力為18025萬噸,年產球團礦13932.43萬噸,有4093萬噸的生產能力放空。這與優化高爐爐料結構的技術發展方向背道而馳,也不利于煉鐵系統的節能減排。據統計,2014年會員單位球團礦的鐵品位比燒結礦高8.49%,若高爐煉鐵爐料中球團礦增加10%,代替燒結礦10%,煉鐵燃料比將下降68.76kg/t,產量提高2.12%,高爐的效能會有較大的提高,在鐵礦石降價的情況下,完全可以抵消球團礦比燒結礦貴的不利之處。
三是進口鐵礦石的增速比國產鐵礦石的增速高8.27%,說明我國高爐用鐵礦石的對外依存度在升高,這與進口礦石大幅度降價有關。這有利于高爐入爐鐵品位的提高(2014年會員單位高爐品位提高1.35%,燃料比降低1.55kg/t,工序能耗降低11.18kgce/t),進而促進高爐節焦,降低能源消耗。
四是我國焦炭產能已超過6億噸。2014年全國產焦炭47691.05萬噸,比上年下降0.04%;會員單位焦炭產量下降2.74%。目前,我國焦炭產能嚴重過剩,煉焦行業虧損;特別是獨立焦化廠(占全國焦炭產量的74.61%),其能源利用有缺陷,焦爐煤氣有效利用不足,造成企業能效不高。
高爐煉鐵部分技術經濟指標變化評述
調整后的2014年會員單位高爐年平均燃料比(有46個企業統計中沒有小塊焦比數據)為513.84kg/t(按鋼協公布的2014年快報,會員單位燃料比=焦比+小焦比+煤比計算,實際應為543.06kg/t;誤差為29.22kg/t),比上年度同期下降1.55kg/t;入爐焦比為368.30kg/t(有3個企業數據不全),比上年升高0.71kg/t;煤比為145.54kg/t(有2個企業數據不全),比上年度下降2.26kg/t;入爐礦品位為56.50%,比上年升高1.35%;熱風溫度為1140.70℃,比上年升高3.33℃;利用系數為2.52t/(m3·d),比上年下降0.05t/(m3·d)。2014年鋼協會員單位修正的高爐技術經濟指標多數得到優化,具體指標情況見表1。
統計的燃料比數據偏低。在入爐礦品位57%、熱風溫度1150℃左右等條件下,實際高爐燃料比應在530kg/t~540kg/t。因大多數企業沒有統計小塊焦數值(2014年會員單位的平均小塊焦比為35kg/t),造成統計的燃料比偏低。計算燃料比和煤比,不能用焦炭的折算數據,而是實際煤比相加。
數據之間不對應。2014年會員單位高爐礦品位得到提高,焦比本應下降,煤比和利用系數得到提高;但實際情況相反。原因可能是高爐順行狀態不好,表現為休風率提高1.69%(一部分高爐因環保被迫停爐,或虧損而減產等)。因此,穩定是高爐生產的靈魂,特別是原燃料質量穩定(要求爐料含鐵波動±<0.5%,堿度波動±<0.08,FeO含量<7%,合格率>90%)。一些高爐頻繁變料,礦石的軟熔性能不穩定,造成渣皮頻繁脫落,進而引起高爐生產不穩定。
提高煤比尚有潛力。在一般爐料質量情況下,高爐煤比應在130kg/t以上,但2014年還有20多座高爐煤比低于130kg/t。在入爐品位57%左右、熱風溫度>1150℃條件下,煤比應在150kg/t左右。因此,提高煤比是煉鐵系統優化的中心環節,是降低生產成本和煉鐵系統能耗的主要工作方向。
努力提高風溫是煉鐵的重要工作。目前,我國煉鐵系統指標與國際水平相比,差距最大的地方,就是熱風溫度偏低,低80℃~100℃,嚴重影響了我國高爐能耗的降低。據統計,我國有高爐1480多座,實現大于1200℃風溫的高爐只有87座,比例太小。升高100℃風溫,可降低高爐15kg/t燃料比。風溫是用高爐煤氣換來的,是廉價的能源。煉鐵企業要抓緊對熱風爐的技術改造,盡快提高風溫。
從2014年煉鐵指標分析看,我國煉鐵企業技術進步有所改善。據統計,在入爐礦含鐵品位和風溫均升高的條件下,重點企業中有35個企業燃料比下降,有42個企業煤比有所下降,有39個企業焦比下降。
焦炭質量評述
2014年會員單位焦炭質量有所改善。M40為86.44%,比上年下降0.12%;M10為6.11%,比上年降低0.15%;焦炭灰分為12.40%,比上年下降0.09%;硫分為0.79%,與上年持平。
焦炭正常揮發分值為0.7%~1.2%。其值大于1.2%,說明焦化不夠,導致不耐磨,M10值升高;其值小于0.7%,說明焦化過火,會造成焦炭的裂紋多、易碎,從而影響M40下降。焦炭指標M10若變化0.2%,則高爐燃料比變化7kg/t、高爐鐵產量變化5%,是焦炭指標中對高爐影響最大的指標。M10是抗碎指標,M10高的焦炭在高爐內運行易被劣化,產生裂紋和碎焦,會嚴重影響爐料的透氣性,對煤氣流的分布、噴煤比、壓差、渣鐵的滴落、高爐生產的穩定程度有較大影響;會使爐缸易產生焦粉堆積。我們希望M10低于7%。
近年來,我國焦炭含硫量不斷上升,這是采購的煤炭含硫高所致。當前,進口煤含硫低,價格低;我們建議多使用進口煤煉焦,降低焦炭的含硫量,有利于高爐煉鐵。2014年有9個企業焦炭含硫低于0.7%。
燒結礦質量評述
2014年會員單位燒結礦質量見表2。燒結工序能耗占聯合企業總能耗的13%左右。燒結能耗結構是:固體燃料消耗占燒結工序總能耗的75%~80%,電力消耗占13%~20%,點火能耗占5%~10%。表2中兩年的固體燃耗和工序能耗數據出現不對應:2014年的固體燃耗(占燒結能耗的75%以上)比2013年升高1.92kg/t,而2014年的燒結工序能耗卻下降0.28kgce/t,這種現象是不科學的。
2014年企業燒結生產使用百家礦,變料頻繁,且庫存少,導致燒結堿度穩定率比上年下降0.24%。若企業使用80%主礦種,相對穩定,降低礦石成分的波動,提高燒結礦成分的穩定,會促進高爐生產穩定,有利于降低煉鐵焦比。部分企業燒結料混勻效果不好,混合時間短,混勻后爐料壓縮比沒達到15%。
表2反映燒結電耗增加是正常的。國家提高了對燒結煙氣的治理標準,燒結廠加大了環保治理的力度,必然使燒結生產電耗增加,對燒結使用的電機采用交變頻技術有利于節電。
球團生產技術評述
2014年會員單位球團礦指標見表3。2014年會員單位球團礦含鐵品位下降0.09%,是不應當的。2014年進口鐵礦石大幅度降價,利于采購高品位礦石,國外球團礦的鐵品位一般在65%左右。因此,企業應多使用高品位礦粉生產高品位球團礦,努力提高國產球團礦的含鐵品位。個別企業在采購低于62%品位的進口球團礦,對高爐生產的能效不利,是不經濟的。
2014年會員單位球團礦使用黏結劑量升高,不利于提高球團礦品位。我國生產球團使用的黏結劑含有害雜質高,黏結性能不好。國外使用有機黏結劑,用量少,效果好,我們應學習借鑒。
2014年會員單位球團設備日歷作業率和產能利用率均在下降,使我國球團礦的產量下降,不利于煉鐵系統的節能減排。這里有經濟問題,也有管理問題,要科學分析。
2014年會員單位球團礦抗壓強度降低,說明球團礦質量下降。因此,要科學評價球團礦質量,重視球團礦的還原性,盡量控制在60%~65%。
要生產自熔性球團礦,滿足高爐用100%球團礦冶煉的需求,為不用或少用燒結礦創造條件。燒結生產的污染物排放比球團高,治理費用也高。提高我國煉鐵爐料的球團礦使用比例,是煉鐵技術發展的大方向。我國鐵礦貧、雜、難選,生產出的鐵精粉細,有一半以上是適宜生產球團礦的。我國由于歷史原因大力發展了燒結工藝,現應扭轉這種現象。