我国大高炉炼铁技术发展Word文件下载.docx
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430.58
426.84
430.59
445.71
466.20
表2
2007年度4000立方米级高炉经济运行指标
1#
2#
3#
4#
太钢
马钢A、B
年产量
万吨
3246452
3792257
3910781
4069048
288.5
容积
m&
4063
4706
4350
4747
4000
燃料比Kg/t
94.22
499.7
495.67
499.37
465.75
入炉焦比Kg/t
288.7
276.7
280.65
266.86
304
294.9
小块焦比Kg/t
10.94
17.53
18.94
17.82
18.5
38
煤比Kg/t
194.58
205.47
196.04
214.68
181.25
158.8
电耗Kwh/t
59.06
42.59
43.14
62.18
34.44
30.7
氧耗m&
/t
35.78
52.29
62.69
56.87
31.09
39.7
蒸汽耗Kg/t
16
13.12
14.29
11.85
10.89
压缩空气单耗m&
55.50
鼓风单耗m&
1051.9
968.2
959.23
918.4
983.75
热风温度℃
1240
1239
1244
1242
1225.75
1210
TRT
Kwh/t
31.22
31.86
36.86
37.9
32.3
23
除尘方式
湿法
布袋除尘
环保运行率
12万度/日
12.3
水耗m&
0.541
0.559
0.656
0.64
0.39
0.63
入炉品位%
60.32
60.22
60.34
60.25
59.75
58.92
2007年3000m3高炉技指标
企
业
鞍
钢
天钢
武
炉
号
新1
新2
新3
2
6
7
5
系数，t/m2.d
焦比，kg/t
318.62
337.7
341.05
390.67
311
305.7
308.4
156.62
172.12
173.25
120.81
173.4
181.5
177.7
小块焦比，kg/t
50.41
22.14
21.39
64.52
40.3
30.4
486
491.88
495.0
512.69
482
476.7
485.4
吨铁电耗，kwh/t
33.66
38.1
37.77
38.52
30.23
30.26
34.3
吨铁氧耗，m3/t
30.86
41.42
40.31
20.26
79.48
70.3
56.54
吨铁蒸汽耗，GJ/t
0.143
0.072
0.071
7.74
26.66
24.66
0.095
吨铁压缩空气耗，m3/t
43.23
26.97
26.33
18.95
28.04
40.42
44
鼓风消耗，m3/t
1036
1037
1019
1146.15
1006
1086
1290
1203
1194
1209
1145
1142
1170
1117
TRT发电总量104kwh
2128
1863.1
1538.7
1668
32.02度/t
35.88
9.8
环保设施运行率，％
98.39
100
总电耗104kwh
83.98
755.5
吨铁耗新水，t/t
0.653
0.726
0.709
0.425
2.24
2.74
11
表3
2500m&
级高炉技经指标
企业
鞍钢
承德
马钢
南钢
沙钢
唐钢
武钢
首钢
首迁
炉号
炉容m&
2580
2500
2680
3
2560
4
2600
1
2536
2650
综合焦比
Kg/t
504.94
496.93
521.18
542.4
542.78
507.79
487.9
481.5
472.5
407.3
465.1
入炉焦比
354
354.37
462.05
369
457.8
440.98
393.6
325.2
325.4
344.4
307.1
294.7
小块焦比
49.75
46.25
9.54
37
23.5
43.84
21.12
39.1
19.6
23.9
30.5
33.9
喷煤比
136.11
129.41
63.72
156
79.3
83.43
121.62
164.4
139.7
119.2
157.5
155.4
吨铁电耗
41.11
34.68
66.25
48.35
154.35
29.55
30.12
27.53
21.38
36.04
30.77
27.68
吨铁氧耗
28.66
15.07
12.09
36.11
16.59
31.37
16.25
76.56
14.7
3.20
28.45
34.50
吨铁蒸汽耗Kg/t
0.144
40
0.047
29.20
91.06
21.33
24.53
25.07
15.79
14.58
吨铁压缩空气耗m&
43.22
26.3
0.029
16.81
49.15
23.68
24.62
鼓风风量
1146
1153
1065
1330
1175
4610
4644
热风温度
℃
1123
1120
1075
1138
1028.79
1081
1092
1140
1220
1235
吨铁耗新水m&
0.652
0.77
4.61
1.521
0.74
2.58
3.25
0.43
0.27
1.1
高炉燃料比有所上升
近年来，世界性的原燃料供应紧张，价位攀升，成份波动大，给高炉炼铁带来了较大的负面影响。
突出表现在入炉品位下降和成分不稳定，加大了高炉操作技术的难度，呈现出炼铁燃料比在上升的态势。
2008年上半年全国重点钢铁企业炼铁燃料比为532Kg/t，比上年同期上升3Kg/t。
燃料比较好的企业有：
首钢506Kg/t，宝钢481Kg/t，太钢475Kg/t，武钢494Kg/t，鞍钢493Kg/t，马钢487Kg/t，冶钢506Kg/t，天铁509Kg/t。
国际领先水平的炼铁燃料比为440~460Kg/t。
2006年全世界高炉炼铁平均燃料比为543Kg/t，德国为496Kg/t，中国台湾为488Kg/t，欧盟15国为494Kg/t，南美为496Kg/t，日本为498Kg/t，南韩为503Kg/t，北美为510Kg/t。
燃料比=焦比+喷煤比+小块焦比。
喷煤比是不考虑置换比。
这样比较科学，企业之间有可比性。
我国有些企业的小块焦比不做统计。
南韩燃料比之中的喷煤比最高，在160Kg/t以上，日本、南美、欧盟、中国台湾及德国的喷煤比也是比较高的，在130Kg/t以上。
2008年我国重点
1.2
入炉焦比在升高
企业燃料比的升高主要原因是入炉焦比在升高，喷煤比在下降。
炼焦煤供应紧张，导致焦炭质量下降，特别是焦炭的热性能劣化，对大型高炉的影响是比较大的。
2008年上半年全国重点钢铁企业入炉焦比为398Kg/t，比上年同期升高8Kg/t。
入炉焦比低的企业有：
宝钢集团313Kg/t，太钢295Kg/t，武钢331Kg/t，鞍钢341Kg/t，首钢335Kg/t，邢台361Kg/t，莱芜366Kg/t，马钢357Kg/t，天铁361Kg/t，长治350Kg/t，新兴铸管364Kg/t，鄂钢374Kg/t。
宝钢高炉入炉焦比在266~288Kg/t，太钢高炉入炉焦比为295Kg/t，已属国际领先水平。
国际水平的入炉焦比是在400Kg/t以下。
2008年上半年我国有28个企业入炉焦比低于400Kg/t。
炼铁燃料比是在一定范围内波动，要想降低焦比，只有采取提高精料水平，喷煤比，提高热风温度和提高高炉操作水平等措施。
当前影响我国高炉生产的最大因素是原燃料成分不稳定。
1.3
喷煤比呈下降态势
2007年我国重点钢铁企业喷煤比为137Kg/t，但2008年上半年下降4Kg/t。
这是近年来少有的态势。
说明炼铁企业是不得已而为之的。
我们应当认真研究提高喷煤比的技术措施。
当前，炼铁企业因原燃料涨价，成本上升的压力已经很大。
提高喷煤是降低成本的重大措施，喷一吨煤粉，代替焦炭，约有1000元的利润。
提高喷煤粉的重要技术措施有：
提高入炉品位，降低渣量，提高风温，进行脱湿和富氧鼓风，提高高炉燃料透气性（原燃料转鼓强度高，煤气分布均匀），进行均匀喷吹和混合煤喷吹，优选喷吹煤种（可磨性好，燃烧性好，流动性好，含碳量高，灰分低）等。
高风温已成为提高喷煤比的关键因素，应当引起高度的重视。
2008年上半年，喷煤比高的企业有：
太钢180、宝钢集团168、石钢164、江阴兴澄164、酒钢164、新兴铸管163、邢台159、武钢163、长治177、莱钢156、济源155、德龙151、鞍钢152，天铁148，济钢147，湘钢147，永钢147。
1.4
热风温度在波动之中
2008年首季全国重点钢铁企业热风温度为1085℃，比上年度下降40℃。
2008年上半年全国重点钢铁企业热风温度为1127℃，风温较高的企业有：
河北德龙1188℃、太钢1186℃、首钢1177℃、攀钢1175℃、宝钢集团1155℃、邢台1150℃、莱芜1147℃、沙钢怀特1149℃、武钢1141℃、鞍钢1166℃，三明1169，天铁1156，邢钢1150。
热风温度波动有两个原因。
其一为热风炉供不上高风温。
其二为高炉生产用不了高风温。
这里有多方面的因素，就总体上讲，我国热风温度偏低，已经成为我国高炉炼铁技经指标中与国际先进水平差距最大的地方。
相差在100~150℃。
国外已有热风温度在1300℃水平的实例（芬兰）。
我国宝钢3号高炉年平均风温在1244℃已属于世界先进水平。
热风温度是廉价的能源（使用高炉煤气45%而转换来的），对企业节能减排，提高能源利用效率是有着重大的作用（企业生产用煤的能值有34%会转换为副煤气，煤气去烧热风炉比发电的能源转换率要高）。
所以炼铁企业要高度重视高风温的作用。
风湿升高100℃可降低炼铁焦比15~20Kg/t，允许多喷吹30~40Kg/t煤粉，使风口区理论燃烧温度升高60℃。
我国已全面掌握了实现高风温热风炉的设计，原材料高质量、施工、操作和维修的方面的先进技术。
企业没实现高风温完全是在管理和技术上有不到之处。
实现高风温的技术措施是：
热风炉拱顶采用耐高温的硅砖，在拱顶钢板内铺设一层铝箔，防止产生晶界腐蚀。
采用蓄热面积大的小孔格子砖（19~30孔），拱顶砖不要坐落在热风炉的大墙上，要有膨胀节。
热风炉操作上，送风和燃炉时，拱顶温度温差要控制在100~150℃，送风时间最好小于1小时。
送风管道系统要能满足高风温要求，选用优质热风阀和热风炉与送风管之间的短管要有膨胀节等。
高炉正常生产要求时风口区理论燃料燃烧温度在2200±
50℃，而喷吹10Kg/t煤粉会使理论燃烧温度下降20~35℃。
这样大喷吹煤量会使风口理论燃烧温度下降200~400℃。
为此，大喷煤量必须要有高风温作保证。
一般来讲，低于1000℃风温的高炉，不适于喷煤，而热风温度低于1050℃是不适于高炉喷煤比作业。
如果热风炉能提供高风温，而高炉用不上去，可以崭时进行加湿鼓风，将高风温用上去。
其结果会使高炉增产节焦。
热风炉的寿命一般是在20年左右，大修一次需要上千万元。
所以，要求热风炉使用的耐火砖质量一定要好，决不能购买价低的劣质砖，也不能降低耐火砖的质量标准要求。
不少企业实现不了高风温，热风炉寿命低，均是耐火材质不好，或砌筑质量不高等原因。
1．
高炉炼铁要以精料为基础
炼铁精料对高炉生产技术指标的影响率在70%，工长操作水平占10%，企业管理水平占10%，设备影响率占5%，外界因素（供应、动力、上下道工序等）影响占5%。
所以我们要高度重视精料技术水平的提高。
2.1精料技术的内涵
“高”入炉矿品位要高，是精料技术的核心。
矿品位提高1%，焦比下降1.5%，产量提高2.5%，吨铁渣量减少30Kg/t，允许多喷吹15Kg/t煤粉。
但是，目前全世界高炉入炉品位呈下降态势，成本的原因不能过分追求高品位。
一些吃百家矿的企业，将购来矿粉进行再选，提高品位，对高炉生产有利。
近年来，进口矿也是供给混均矿，不再卖给单一高品位矿，且有参假现象。
烧结、球团、焦炭的转鼓强度要高。
烧结矿碱度要高。
“熟”是孰料比要高。
近年不少炼铁企业已不追求高孰料比。
宝钢熟料比在83.12%，首钢为84.74%，广钢为81.99%，武钢为88.53%，海鑫为82.54%。
减少了造块过程的污染和能耗。
“均”燃料粒度要求均匀，5~15mm粒级占总量要小于30%。
“净”小于5mm粒度占总比例要小于5%。
“稳”成分和质量要稳定。
“少”含有害杂志Pb,Zn,S,P,Cu,F等要少，焦炭灰份中K+Na总含量要小于3%。
“好”铁矿石冶金性能要好。
软熔温度高，软熔区间窄，还原性要大于60%，低温还原粉化率低。
大高炉比小高炉对于原燃料质量要求高，这是普遍的规律。
特别是对焦炭质量要求要引起重视。
大高炉要求焦炭热性能要好，详见表4。
表4大高炉对焦炭热性能要求
单位：
%
热反应性，CRI
热反应后强度CSR
1000m&
高炉
＜30
＞60
4000m&
＜26
＞66
焦炭的热性能指标，主要取决于煤的胶质层Y值和g值。
所以炼焦配煤不能只看煤种，而要用煤岩学的理论来进行配煤，要研究煤的岩相组成，成煤年代和成煤条件，决定煤的物理性能和化学性能，最终影响焦炭质量。
焦炭在高炉内是起五个作用：
焦炉的骨架支撑作用，与氧气燃烧提供冶炼热量作用，供生铁掺碳来源作用，提供矿石还原剂和炉缸的填充作用。
在大高炉高喷煤比条件下，对焦炭质量要求要更高。
焦炭在大高炉中受到压缩比小高炉大，容易破碎。
高喷煤比条件下，焦炭的骨架作用更加突出，而且对煤气流会起到透气窗的作用（要求焦炭的层厚大于0.5m,宝钢在0.8m以上）。
为提高炉料的透气性，采用无料钟炉顶进行中心加入小块焦。
近年开发出要在烧结矿中加入小块焦。
一方面提高炉料透气性，增加烧结矿的还原率，同时也充分利用了企业产生的小块焦，有节焦增产的作用。
焦炭在炉缸的填充作用，要求焦炭在炉缸的空隙要在40%左右。
这就要求焦炭的抗破碎性要好，而且粒度组成均匀、粉末少。
部分企业焦炭质量见表5
表5
20087年部分企业焦炭量
M40
M10
CSR
CRI
灰份
硫分
洗精煤耗
工序能耗
Kgce/t
宝钢
86.79
6.37
干：
70.8
湿：
67.8
24.0
25.8
12.30
0.70
1.460
102
89.37
5.23
70
24
11.87
0.62
1.292
114
87.11
6.34
4.3m：
68.7
6.0m：
68.84
7.63m:
75.2
23.3
22.6
18.4
12.44
0.68
1.359
138
83.06
6.95
59.7
27.7
12.49
1.347
106
83.01
6.75
65.77
低水：
63.53
25.19
27.27
12.56
0.80
1.398
147
83.32
6.80
63.5
29.50
12.75
0.56
1.416
128
83.53
6.55
13.00
0.75
1.388
89
84.78
6.68
12.89
0.95
1.424
91
承钢
83.97
6.86
13.81
0.79
1.342
164
6.28
12.80
1.403
115
提高焦炭质量的7个技术措施，优化配煤，硬煤细破，脱湿和风选，捣固，延长结焦时间，闷炉，干媳焦和少水媳焦，喷CACL2.…
2.1优化炼铁炉料结构，提高球团矿配比
球团工序能耗为30Kgce/t左右，烧结工序能耗在56Kgce/t。
高炉炼铁多用球团矿就会有炼铁系统节能的效果。
这叫钢铁工业的结构节能。
球团矿的含铁品位一般要比烧结矿高5%。
高炉炼铁多用球团矿，少用烧结矿会有增产节焦的效果，有效的提高炼铁入炉品位。
近年来我国球团矿增产较快，2007年全国重点钢铁企业生产球团矿9367万吨，进口2555万吨，球团矿在炉料结构中的比例以升到19.37%。
全国球团矿在炉料中比例为14.2%。
详细情况见表6
表6我国近几年生铁、烧结矿、球团矿产量
2000年
2001年
2002年
2003年
生铁产量
（万t/a）
13101
15554
17079
21366
25185
30304
41364
46944
烧结矿
16678
19276
22600
27233
32850
34084
42977
49600
球团矿
1360
1769
2620
3885
4401
5911
7634
9367
进口球团矿（万t/a）
827
1103
1635
2029
2355
2327
2555
2000年首钢改造链蓖机—回转窑成功以后，使我国球团生产技术有了较大进步，促进了我国球团产量快速发展。
至2006年链蓖机—回转窑生产工艺设备生产的球团矿总产量占全国总产量的50%以上，是我国球团生产技术的一个大转折。
实践表明，链蓖机—回转窑工艺生产的球团要比竖炉工艺质量要好，工序能耗低，是技术发展的大方向。
目前武钢、鞍钢等企业要大幅度提高球团矿在高炉炼铁炉料中的比例，可以有效的提高高炉的高效化，促进炼铁技术进步。
目前我国生产的球团矿含铁品位低，SiO2和FeO含量高，膨润土消耗高，这是与国外先进水平的差距。
我国有1/3的精矿粉用于生产球团，比例太低，应进一步大力发展球团。
球团工序能耗比烧结低，含铁品位高，同时还可以促进烧结矿质量的提高。
建议拥有精矿粉的企业还应大力发展球团，并建议将球团厂建在矿山上，减少运输损失和对环境的污染。
2.2积极采用先进工艺、技术、装备，促进烧结质量的提高
2008年上半年全国重点企业烧结矿质量呈下降趋势。
烧结转鼓76.45%，比上年下降0.03%；
碱度为1.868，比上年降低0.10；
含铁品位为55.47%，比上年下降0.10%；
烧结机利用系数为1.372t/m&
sup2;
·
d，比上年下降0.062t/m&
d；
工序能耗为56.16Kgce/t，比上年度上升0.9Kgce/t。
大多数企业烧结矿的含铁品位和碱度波动的范围都超过了国家规定的标准。
标准要求是含铁品位波动±
0.5%，碱度波动小于0.05。
新修订的《烧结厂设计规范》中对原料、熔剂、燃料及其准备有了明确的说明。
如原料的粒度要小于8mm。
铁粉波动偏差在±
0.5%，SiO2波动在±
0.2%。
精矿粉含水小于10%等。
对烧结工业与设备也有许多明确的说明，采用直立式自动重量配料设备，添加剂是有提高产量和降燃耗的作用。
采用燃料分加，小球烧结，厚料层，铺底料，偏析布料等均有增产节能，提高
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