煉鐵技術指標退步,為什么?怎么辦?
日前,由冶金行業信息中心組織的全國高爐長壽、開爐、停爐、封爐及生產指標分析專題研討會在北京舉辦。會上,中國金屬學會煉鐵專家王維興披露的2016年前8個月中國鋼鐵工業協會會員單位煉鐵生產技術指標的信息,引起了參會代表的高度關注。
王維興指出,2016年前8個月,鋼協會員單位入爐焦比升高3.70kg/t,噴煤比下降1.90kg/t,燃料比升高1.08kg/t,煉鐵工序能耗升高0.94kgce/t,休風率升高1.02%,熟料比下降5.83%。各煉鐵企業之間技術經濟指標的差距在拉大,節能減排工作遇到阻力;連原指標先進的某國有大型鋼鐵企業的入爐焦比也升高了5.31kg/t,燃料比升高了5.12kg/t,這更說明了問題的嚴重性。
面對這一形勢,王維興呼吁,要用科學發展觀進行認真分析,找出其主要原因,同時,各級領導應該高度重視,并及時采取有效措施,群策群力制止這種態勢發展。
煉鐵技術指標不容樂觀
2016年前8個月,鋼協會員單位有56家企業鐵產量下降,下降20%以上的企業有16家。同期,各單位統計的高爐年平均燃料比為527.57kg/t,比2015年升高1.08kg/t。這一時期,各單位統計的高爐焦比升高3.70kg/t,小焦比下降0.22kg/t,煤比下降1.90kg/t,實際燃料比應是升高1.58kg/t。
與2015年同期相比,有31家企業的燃料比在升高。一些企業因高爐原燃料質量惡化、熱風溫度變化、操作水平變化等因素,焦比和煤比同時升高,使燃料比升高。同期,有15家企業出現了焦比升高幅度大于煤比降低的幅度,使煉鐵燃料比升高。出現這種情況有多種原因,主要的原因是高爐生產順行不好而被迫采取的措施,是不經濟的。目前,焦比升高是在入爐鐵品位升高1.55%的條件下產生的,升高的企業面廣,一些特大型企業都升高,說明問題嚴重。
2016年前8個月,鋼協會員單位高爐噴煤比為141.30kg/t,比2015年同期下降1.90kg/t,是近年煤比下降幅度較大的一年,且下降的企業數目較多。提高噴煤比是高爐煉鐵技術進步的中心環節。在一般爐料質量條件下,噴煤比應大于130kg/t,低于1000℃熱風溫度的高爐是不適宜噴煤的。
同期,各單位高爐熱風溫度為1140.80℃,比2015年同期降低25.40℃。與2015年同期相比,有30家企業熱風溫度升高;有36家企業熱風溫度降低,甚至有單位風溫僅為891.29℃。熱風溫度偏低,與國外先進水平相差80℃~120℃,這也是我國煉鐵燃料比偏高的主要原因之一。
同期,各單位高爐入爐品位為57.35%,比2015年同期提高1.55%。據統計,2016年前8個月,有40家企業的高爐入爐品位得到提高,有26家企業的入爐品位在下降。
同期,各單位進口鐵礦石6.69億噸,比2015年同期升高9.2%;其價格連續下降,有利于購買高品位鐵礦石。專家認為,高爐煉鐵如果采用低于50%品位的鐵礦石,即使白給也不能要。因為渣量太大,不經濟,高爐能源環保指標均會惡化,建議不要再購買低于60%品位的進口礦。
同期,各單位高爐休風率為3.47%,比2015年同期上升1.02%。高爐休風率低是高爐能夠生產穩定順行的主要標志,是高爐操作水平高和設備運行狀態良好等方面的綜合體現。
認真分析原因 采取對應之策
專家分析、查找了煉鐵技術指標退步的原因,初步提出了一些解決辦法。
一是生產技術水平退步,其原因既包括焦炭質量惡化的因素,又包括生產管理等方面的問題,應認真進行分析。本來入爐鐵品位升高有利于煉鐵指標的改善,但是,煤炭和焦炭價格的上漲,使煉鐵用焦炭質量出現退步。例如,有的企業焦炭M40下降0.11%,M10上升0.26%,含硫量上升0.02%,是其高爐指標惡化的主要原因。
二是面對熱風溫度下降較多,造成噴煤比下降、焦比升高的態勢,必須想方設法提高熱風溫度。其首要的技術措施是解決熱風爐的設計缺陷問題,尤其是近幾年引進的頂燃式熱風爐,具有提高風溫的潛力,但存在錐形拱頂多向應力集中的設計缺陷,使熱風爐出現熱風出口局部高溫、發紅、嚴重的大面積垮塌。這是導致風溫降低的重要因素,必須得到徹底的結構優化,分散集中的應力,使受力結構合理、穩定,才能保障長期穩定的高風溫。
同時,耐火材料的品位和質量選擇、筑爐質量、烘爐、涼爐、安全操作等也是影響風溫穩定的因素。其他措施包括:縮小熱風爐拱頂在燒爐和送風時的溫差在100℃左右或以內,熱風爐送風時間要控制在40min~60min;熱風爐蓄熱磚要用高蓄熱面積、通孔通風率較好的高效格子磚(格子磚換熱面積應在48m2/m3~55m2/m3,孔徑25mm~30mm為最佳,換熱面積大,且不容易出現因孔徑太小而堵塞和阻力增大的問題),并涂上能吸熱、高輻射的材料;提高熱風爐廢氣溫度(達到400℃~450℃),單燒高爐煤氣的熱風爐采用煤氣和空氣雙預熱技術;解決好目前普遍出現的三岔口高溫、漏風、垮塌難題,使高爐和送風系統能夠使用和接受高風溫等。
我國已完全掌握了高風溫熱風爐技術和穩定送風管路技術,在我國許多企業高爐配套的熱風爐中發揮了穩定高風溫作用,其技術已經達到世界領先水平。一些技術已經受到發達國家多家冶金技術公司的密切關注,并在設計、選材、施工、操作、維護等方面達成了合作意向。高風溫是廉價的能源,占高爐煉鐵用能的19%,是煉鐵的重大節能技術措施之一。風溫提高100℃,可降低燃料比15kg/t。總之,對風溫低的熱風爐,應當及時進行大修或優化改造,即必須優化解決多向應力集中的結構設計缺陷問題。
三是要針對原燃料質量變化,及時調整高爐操作方針。大多數企業生產都追求高產,尤其是在爐料質量惡化的情況下還在追求高產,這是不明智的。提倡尊重煉鐵學基本原理,用生產條件論的觀點去指導生產。若追求高爐各項指標都好,則必須具備良好的生產條件。一旦遭遇焦炭質量惡化的情況,一定要及時調整高爐操作方針,特別是調整煤氣流分布,保持好合理爐型。一些企業采取降低煤比、提高焦比、提高爐料透氣性、促進高爐順行的方法,無疑是正確的。
四是要防止一些關閉的高爐在經濟效益好的情況下又復活,對市場造成沖擊。要貫徹科學發展觀,尊重冶金學基本理論,改變單純追求產量的操作方針;進行中等強度冶煉,要實現經濟噴煤比和經濟燃料比,實現低成本生產。
五是要認真貫徹高爐煉鐵以精料為基礎的方針。精料技術內容包括:爐料含鐵品位高,爐料強度高、成分穩定等。2014年國家修訂了《高爐煉鐵工程設計規范》和《燒結廠設計規范》,增加了一些篇章,提出了對不同容積高爐的煉鐵爐料質量的具體要求。建議有關企業要遵照落實,不要再買低品位、劣質(有害雜質含量高、冶金性能不好)的鐵礦石,要科學評價礦石的經濟性。
當前,我國高爐生產不穩定的主要原因是爐料質量不穩定。一些企業為降低成本,采購礦石量少,出現斷料種情況,燒結被迫不斷改變配礦。煉鐵人必須充分認識到:穩定是高爐生產的靈魂,一切效益均需要穩定做保證。