高炉大型化和竞争力初步分析Word文档格式.docx
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2
5775
JFE（日本钢管公司）京浜厂
4907
4052
JFE（日本钢管公司）福山厂
4288
5
4664
JFE（川崎钢铁公司）千叶厂
6
5153
JFE（川崎钢铁公司）水岛厂
4100
4359
5005
住友金属工业公司鹿岛厂
5370
4800
5050
神户制钢公司加古川厂
4550
4500
中国
（9座）
宝钢（集团）公司炼铁厂
4063
4350
太原钢铁（集团）公司
马钢（集团）公司
4080
京唐钢铁联合有限公司
5500
韩国（1座）
浦项钢铁公司光阳厂
法国（2座）
Arcelor公司（于齐诺尔）敦刻尔克厂
4587
4265
荷兰（2座）
霍高文钢铁公司艾默伊登厂
4540
7
4450
意大利（1座）
里瓦集团塔兰托厂
4335
德国（2座）
蒂森钢铁公司斯韦尔根厂
4416
5513
俄罗斯（1座）
谢韦尔钢铁公司（切列巴维兹）
5580
乌克兰（1座）
克里沃罗格钢铁公司
9
5026
合计
39座
表2
日本5大钢铁公司高炉扩容情况
公司
厂名和炉号
建设期
炉容变化（m3）
新日铁
君津2#高炉
君津4#高炉
1994年2月～1994年11月
2003年5月
2884→3273
5151→5555
日本钢管
京滨2#高炉
福山2#高炉
2004年3月
2005年
4052→5000
4664→5500
川崎钢铁
千叶6#高炉
水岛4#高炉
水岛2#高炉
1998年3月～1998年5月
2001年10月～2002年1月
2003年9月～2003年11月
4500→5153
4826→5005
2857→4100
住友金属
小仓2#高炉
鹿岛2#高炉
鹿岛新1#高炉
2000年4月～2002年4月
1990年1月
2002年5月～2004年
1850→2150
4080→4800
3680→5370
日新钢铁
昊厂高炉
2001年4月～2003年11月
1650→2080
表3
近年我国重点大中型企业高炉结构情况（座数）
容积分类
1999年
2000年
2001年
2002年
2003年
2004年
≥2000m3
18
19
21
24
32
1000～1836m3
25
27
28
29
30
42
400～983m3
22
39
55
294～398m3
106
109
112
125
145
154
共计
171
177
183
202
238
283
2．高炉大型化和竞争力分析
高炉大型化是建立在精料、富氧喷煤、高顶压、高风温、高炉长寿和低硅低硫冶炼等技术基础上。
普遍采用无料钟布料、薄壁内衬、炉顶余压发电、热风炉双预热、铜冷却壁、炉渣粒化装置、高风温长寿型热风炉、软水密闭循环冷却系统、高炉冶炼专家系统等现代化工艺和装备。
高炉大型化与投资主体融资水平、企业产品定位、原燃料条件及供应、市场产品定位等因素有关。
高炉大型化对原、燃料要求、技术经济指标、经济效益和运行成本等方面行对比分析如下：
2．1原、燃料要求
精料是大型高炉高产、优质、低耗、长寿与环境友好的物质基础，是高炉炼铁工艺中最重要的一项关键技术。
随着高炉大型化，对原燃料质量、合理炉料结构等要求日益苛刻。
高炉越大，对原、燃料质量要求越高。
焦炭强度，尤其是高温强度（反应后强度CSR和反应性CRI）是建设大型高炉考虑的首要因素。
目前，大中型焦炉配备了干熄焦工艺工艺，改善了焦炭质量。
大型高炉对原燃料质量要求见表4。
表4
大型高炉对原燃料质量要求
项目
质量指标
单位
≥4000m3
1000m3～4000m3
综合矿
入炉品位
%
≥60
≥58
烧结矿
TFe
≥59
≥56
SiO2
≤5
≤7
粒度＜5mm
≤3
转鼓指数ISO（+6.3mm）
≥65
≥72
低温还原粉化率RDI（-3mm）
≤40
球团
≥63
常温耐压强度
N/个球
≥2500
≥2000
焦炭
M40
≥85
≥82
M10
≤6
≤8
灰分
＜10
≤12
S
＜0.6
＜0.7
CRI（反应性）
＜25
＜28
CSR（反应后强度）
＞65
＞60
2．2大型高炉技术经济指标要求
表5
大型高炉技术经济指标要求
利用系数
t/（m3.d）
≥2.2
≥2.0
入炉焦比
kg/t
≤310
≤360
煤比
200～250
150～200
风温
℃
≥1250
≥1200
炉顶压力
MPa
≥0.25
≥0.20
渣量
≤250
≤300
高炉寿命（一代无中修）
年
≥20
≥15
2．3高炉大型化和竞争力分析比较
根据前苏联的资料，高炉大型化经济效益显著。
其经济效益比较见表6。
成本是钢铁行业最重要的竞争要素，成本优先历来是钢铁企业首选的竞争策略。
国内不同级别高炉运行成本对比见表7。
表6
高炉经济效益比较
高炉容积（m3）
1033
2000
2700
5000
生产率
100
167
212
409.5
劳动生产率
300
单位投资
84.5
76.5
70.1
生铁成本
98.4
97.1
－
表7
高炉运行成本对比
＜1000m3
1000m3
2000m3
4000m3
工序能耗*
元/t
450
424
430
390
吨铁人工工资
11.67
7.00
3.50
2.00
固定资产成本
万元
24000
37500
80000
180000
预计使用年限
10
12
14
16
吨铁折旧费
40.00
31.25
28.57
32.14
产量
万t/年
60
200
350
吨铁维修费
28.00
26.25
20.40
26.23
吨铁成本**
529.67
489.50
482.47
450.37
注：
*假定能耗价为1元/kg；
**不考虑含铁原料。
2．4高炉竞争力分析比较
高炉竞争力分析主要体现在能耗、环保、劳动生产率、生铁成本和质量等几个方面。
表8
高炉竞争力分析比较
炉
型
工序能耗，kgce/t
粉尘排放，kg/t
劳动生产率，t/人.年
高
炉
433~528
0.15~4.0
52~83
1000~2000m3
427~477
0.12~0.57
54~118
3200~4350m3
395
0.07
647
3．实现大型化的途径和对策
（1）新建大型高炉。
如京唐钢铁联合有限公司新建2座5500m3高炉；
宝钢新建4#高炉（4350m3）；
武钢、天钢新建3200m3高炉；
沙钢新建2500m3高炉等。
（2）淘汰落后，以新替旧，以大替小，实现高炉大型化。
如鞍钢建2座3200m3高炉取代7座600～1000m3高炉；
涟钢建2座2200m3高炉取代300m3高炉；
马钢建2座2500m3高炉淘汰300m3级高炉等。
（3）大修扩容改造。
如本钢5#高炉由2000m3大修扩容至2600m3；
包钢1#高炉由1513m3大修扩容至2200m3；
武钢1#高炉由1386m3大修扩容至2200m3。
新钢7#高炉由600m3大修扩容至1050m3；
湘钢1#高炉、酒钢2#高炉均由750m3大修扩容至1000m3等。
（4）整体推移大修扩容改造。
如唐钢2#高炉（1260m3）、邯钢5#高炉（1260m3）采用整体推移技术大修扩容至2000m3。
（5）采用熔融还原或直接还原等新工艺替代1000m3以下的高炉。
我国74家重点钢铁企业中，现有18家建在省会城市，有34家建在百万以上人口的大城市，不仅造成了城市环境容量的压力，也制约了企业自身的发展。
采用流程短、生产灵活性强、环境污染小的熔融还原或直接还原工艺，替代1000m3以下高炉。
宝钢集团浦钢公司搬迁采用CorexC-3000工艺，成为世界上第一座年产150万吨铁水熔融还原装置。
首钢与美国纽柯公司、澳大利亚力拓公司、日本三菱公司四方共同出资进行Hismelt熔融还原的研究，在澳大利亚投产的年产80万吨铁水的熔融还原厂，目前已经进入设备试车阶段。
2003年，莱钢集团公司与澳大利亚力拓集团签署了“莱钢－力拓Hismelt设备工艺许可协议”，引进直接Hismelt熔融还原技术，标志着使用直接熔融还原工艺的新型炼铁厂将在莱钢诞生。
石钢和日本神户制钢有限公司签订了成立年产50万吨铁水煤基直接还原铁合资公司的意向书，采用神户制钢和其子公司Midrex公司开发的Fastmelt工艺。
4．高炉大型化应注意的几个问题
（1）根据发改委第35号令《钢铁产业发展政策》中产业技术政策规定：
高炉有效容积达到1000立方米及以上，新上项目高炉必须同步配套余压发电装置和煤粉喷吹装置。
沿海深水港地区建设钢铁项目，高炉有效容积要大于3000立方米。
（2）重视企业总体规划的工作，注意前后工序和整体生产能力的协调与配套。
我国目前高炉生产大致分为三个层次，重点大中型企业以1000m3以上高炉为主，地方骨干企业以300～1000m3高炉为主，地方及小民营企业以300m3以下高炉为主。
对此，在企业总体规划中，统筹考虑生产规模、投资、总图位置和资源供应情况，以大替小，以新替旧，逐步实现高炉大型化。
如企业在技术改造时淘汰2～3座300m3级的高炉改造为1座1000m3级高炉；
600m3级高炉大修扩容至1000m3高炉；
1000m3级高炉采用整体推移技术扩容至2000m3级高炉。
高炉大型化后，单一企业高炉座数以2～3座为宜。
（3）1000m3以上的大型高炉应配备富氧喷煤、高炉炉顶余压发电（TRT）、热风炉煤气和助燃空气双预热等节能降耗措施，以降低炼铁的能耗和生产成本。
上游工序应配备干熄焦、烧结余热回收等设备。
（4）高炉大型化要以原燃料条件相适应。
高炉大型化对原燃料条件提出更苛刻要求，尤其是对焦炭质量的要求，否则为大型化而大型化效果会适得其反。
（5）大型高炉应配备出铁场及原料系统等除尘设施，对瓦斯灰、除尘灰和炉渣等进行资源综合利用，以实现环境友好和可持续发展，达到循环经济的要求。
（6）高炉大型化要实现高炉长寿，1000m3以上高炉一代炉龄无中修设计寿命应达到12～20年，热风炉寿命达20年。
只有长寿才能达到提高经济效益的目的。
5．结语
《钢铁产业发展政策》中产业技术政策规定：
新建高炉有效容积达到1000立方米及以上。
高炉大型化和结构调整为大势所趋。
我国钢铁企业联合重组、兼并，提高产业集中度和迁建改造为高炉大型化提供了契机。
（1）高炉大型化关键和核心是提高效率、降低能耗和成本，改善环保，提高市场竞争力。
（2）高炉大型化首先必须考虑企业的融资能力及资源供应情况，特别是原料和燃料的品质。
还需考虑生产能力平衡、生产效率、技术装备水平、煤气平衡、备品备件配套及生产管理等因素。
（3）高炉大型化可通过扩容改造、原地或易地大修等途径实现。
也可采用熔融还原或直接还原新工艺（采用Corex、Hismelt、Fastmelt等熔融还原或直接还原工艺替代1000m3级以下高炉）。
参考文献
1
徐矩良．关于我国高炉大型化的几个问题．炼铁，2002，
（2）：
7～10
2
徐国群．日本5大钢铁公司高炉扩容．上海金属，2003，（3）：
8
3
张寿荣．进入21世纪武钢炼铁系统的形势与任务．炼铁，2001，（3）：
1～6
4
杨龙贵．南（昌）钢炼铁工序成本控制的理念与实践．炼铁，2004，（4）：
50～52
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