|
夏杰生 “当前，高炉炼铁行业产量饱和、产能严重过剩，进入先进与落后指标并存、现代与传统理念并存的‘新常态’，需要采取以下措施来应对：加快高炉大型化的进程以提高产业集中度，完善环境友好的高效、安全、长寿的高炉技术；转变技术创新的观念和理念，构建以基础理论为先导的知识创新、以面向生产为核心的技术创新和以信息化为载体的管理创新；大力开发和推广炼铁新技术，从而实现高炉炼铁技术的转型升级和创新。”日前，北京科技大学原校长、炼铁专家杨天钧教授在第十六届全国大高炉炼铁学术年会上表示。同时，与会专家、学者和企业代表就大高炉炼铁的技术与操作问题进行了交流。 大型高炉有助提升效率和效益 大型高炉由于具有单位炉容投资低、能耗低、能源利用率高、环境负荷低、生产效率高等诸多优点，得到快速发展。近10年来，国内4000m3级巨型高炉如雨后春笋般涌现，截至2015年10月，4000m3以上级高炉已有21座，最大高炉有效容积为 5800m3（沙钢）。另外，我国3000m3~4000m3级的大型高炉也发展到36座。这些巨型和大型高炉建成投产，极大地改变了我国高炉结构，对促进我国高炉炼铁整体工艺装备的发展，提升钢铁业效率和效益，发挥着重要作用。会上，国内一些钢铁企业介绍了自己的大高炉在技术和操作上的经验。 宝钢炼铁厂厂长朱仁良表示，大型高炉的操作与管理是高炉大型化发展的保障，是充分发挥大型高炉优势的前提，也是钢铁厂竞争力的体现。宝钢在投产初期对大型高炉的操作认识不足，再加上每座高炉的装备各不相同，产生了原燃料质量波动、设备不稳定等因素，给高炉顺行带来了巨大的挑战。如3号高炉是采用全冷却壁的矮胖型高炉，操作上无现成的经验可循，由于过多考虑长寿问题，边缘气流压得过重，软熔带根部低，崩滑料次数多，炉况波动大，甚至发生炉凉等事故。 面对各种各样的问题，宝钢炼铁人以创新求发展，4座高炉全部实施强化冶炼并长期保持稳定顺行，成功实现了高煤比、高利用系数、低硅低硫、优质低耗的冶炼操作，喷煤比、燃料比、工序能耗、利用系数等一些主要经济技术指标达到世界一流水平或世界领先水平。3号高炉一代炉龄更是达到19年，单位炉容产铁量达到1.57万吨/立方米，步入世界长寿高炉行列，实现了高炉工作者一直追求的“优质、低耗、高效、长寿、环保”的目标，为宝钢整个生产和物流平衡走上良性循环做出了贡献。 来自首钢京唐的代表介绍说，2011年以来，他们对大高炉冶炼规律不断摸索，实行大矿批、短风口、高镁含钛球团、自然镁及低硅烧结等一系列重大技术创新，并在日常生产中严抓管理和精细化操作，保证了两座5500m3高炉的长期稳定顺行，实现了低燃料消耗，而较低的铁水成本也为首钢京唐降本增效做出了重要贡献。2015年单月最高产量达到80万吨，单炉利用系数最高达到2.411t/(m3·d)，2015年1月~9月份累计焦比为305kg/t，煤比为170kg/t；累计燃料比为500kg/t，最低燃料比达到488kg/t，实现了大型高炉追求的低燃料消耗。由于严格控制，其铁水成本呈逐步降低趋势，由2013年的2336元/吨降到2015年的1318元/吨 坚定不移走转型升级和创新之路 会上，杨天钧指出，从战略层面讲，大高炉炼铁技术应坚定不移走转型升级和创新之路。 首先，必须转变技术创新的观念和理念，应注重以基础理论为先导的知识创新，并与面向生产实际的技术创新相互渗透、互为动力，努力开展科学研究和技术研发，同时应加强以信息化为载体的管理创新。 其次，要积极开发与推广下列炼铁新技术： 一是烧结—高炉一体化智能配料系统。该系统旨在充分考虑采购的原燃料特性和当前高炉生产条件；确定关键目标函数，如以适宜的炉渣碱度和镁铝比作为烧结配料目标，以挖掘降低焦比的潜力为高炉生产目标；综合考虑烧结矿成分和不同矿粉烧结基础特性，考虑高炉有害元素负荷，以及每种原料的配比限制等约束条件，从而科学确定高炉炉料结构优化的关键参数和措施。该系统的应用，将使生铁成本降低，并反过来指导原燃料采购，实现良性循环。 二是重视兰炭在高炉炼铁中的应用。兰炭来源于低阶煤低温干馏产品，其特点是三高四低，即固定碳高、化学活性高、比电阻高，灰分低、铝低、硫低、磷低。兰炭可按粒径分为大块、中块、小块和粉状4类。经研究表明，块状兰炭基本成分符合高炉入炉标准。粉状兰炭气化反应速率明显高于焦粉，其起始反应温度和剧烈反应温度低于焦炭。大量研究和工业试验证明，兰炭可以部分替代焦粉作为烧结燃料，块状兰炭可以混入焦丁入炉，也是高炉喷吹的良好辅助燃料。 三是高炉可视化及控制技术、高炉粉尘处理技术、镁质球团技术、超级烧结技术等。同时，应不断提高高炉操作水平，在高风温、富氧喷煤、安全长寿等方面取得新进展，从而实现高炉炼铁技术的创新升级。 中国金属学会炼铁分会秘书长、北京科技大学冶金与生态工程学院副院长张建良将关注点放在了高炉长寿方面。他指出，长寿高炉设计理念是高炉安全长寿的基础，大型高炉的内衬结构、耐火材料的选材、冷却系统的配置等仍有继续优化的余地，高炉监测是评价高炉安全状态的有效措施。在高炉生产过程中，应对水温差、热流强度、热电偶温度等密切关注，计算炭砖残厚。高炉末期维护是预防高炉炉缸烧穿的必要措施，高炉砖衬较薄时，必须采取相应的维护措施，降低耐材温度，保障高炉安全。长寿高炉生产操作制度是保障高炉长寿的关键，操作中应降低耐火材料的热面温度，形成有效的炉缸保护层，防止耐材侵蚀。 |
|
|
