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炼铁专家杨天钧分析我国高炉炼铁生产现状


日期:2020-01-22     阅读:1533     

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2016年下半年,煤炭和焦炭价格持续上涨,焦炭质量下降,影响了高炉生产的稳定性。结果,钢协成员的炼铁工艺技术指标在2016年下降。此外,由于中国高炉生产技术和生产条件的巨大差异,先进值和落后值之间的差异也很大。

2016年,中国生铁产量略有增长。由于煤炭和焦炭价格的持续上涨,用于高炉炼铁的焦炭质量下降,高炉生产不稳定,技术经济指标下降。应该给予足够的关注. 6月8日,2017年,全国高炉炼铁年度会议在昆明举行。中国金属学会钢铁分会理事长,北京科技大学前任校长杨天宇分析了2016年高炉炼铁的现状,并讨论了高炉冶炼的未来。对铁技术可持续发展道路的建议。

技术和经济指标的下降值得关注

根据杨天启的说法,2016年,随着生铁价格上涨和企业利润增加,部分已停产的高炉恢复生产,生铁产量略有增长。 2016年,中国生铁产量为166万吨,比2015年增长0.74%;钢铁协会会员的年生铁产量为57万吨,比2015年下降0.03%;其他单位生铁产量8260.4万吨,2015年增长6.90%。 2016年,钢铁协会会员生铁产量占全国生铁产量的88.23%,较2015年下降2.13%。2016年,中国高炉生铁产量占世界高炉生铁产量的60.44% (10,000吨)。 2016年,世界直接还原铁产量为5402.6万吨,中国也有少量直接还原铁产量。

然而,2016年下半年,煤炭和焦炭价格持续上涨,焦炭质量下降,影响了高炉生产的稳定性。结果,钢协成员的炼铁技术指标在2016年下降。与2015年相比,2016年焦炭比增加了4.35kg/t,煤炭比减少了0.92kg/t,燃料比增加了3.86 kg/t时,热空气温度降低27.11°C,开孔率提高0.60%。

2016年,钢协成员的高炉燃油比为539.72kg/t-HM,比2015年增加了3.86kg/t-HM。目前,国际先进燃油比低于500kg/t- HM,而在中国,只有宝钢等少数企业的高炉燃油比低于500kg/t-HM。

2016年,钢铁公司的高炉焦炭比为361.02 kg/t-HM。 2016年,有41家公司的焦炭比率增加,有25家公司的焦炭比率下降。 2016年,钢协成员的喷煤比为141.72kg/t-HM,比2015年降低了0.92kg /t-HM。35家企业的喷煤率下降,而喷煤比为29家企业增加。

此外,由于中国高炉生产技术和生产条件的巨大差异,先进值和落后值之间的差异很大。

中国高炉炼铁存在几个问题

中国高炉炼铁精矿的政策尚未得到彻底实施。高炉寿命的问题仍然很严重。仍有改善热空气温度的空间。燃料与国际先进水平之间仍存在较大差距。在报告中,对杨天启在中国的高炉进行了分析和归纳,总结了铁存在的几个问题。

在专心工作中

杨天一分析了烧结矿,块矿和焦炭的问题。

一方面是要注意烧结矿的强度,另一方面要注意其冶金性能。作为我国高炉主要含铁原料烧结矿,其质量不仅包括强度,粒度和等级等宏观物理和化学性能,还包括高炉中烧结矿的高温物理和化学性能。熔炼工艺。冶金性能,例如还原,软化和熔融性能。

第二是全面评估和评估块矿的性能,尤其是冶金性能。目前,块状矿石使用过程中暴露出的主要问题包括:粉末含量高,还原性和高温软化和熔融性能不令人满意,热裂化性能和检测不具有代表性,有害元素和含量超过标准。这些问题影响到块矿的使用和高炉冶炼工艺,并且块矿的性能评价体系有待进一步完善。

第三是原始燃料市场价格的扭曲,应更加关注焦炭的质量。煤炭和焦炭价格的上涨导致一些公司为了降低成本而牺牲焦炭质量,导致炼铁技术的经济指标下降。这种现象也足以说明焦炭质量对高炉冶炼的重要性。

在高效长寿高炉中

高炉长寿技术是一项系统工程,必须采取综合技术措施。中国高炉寿命的发展很不平衡,平均寿命只有5至10年,与国外高炉相比还有很大差距。近年来,高炉炉膛的温度异常升高,甚至通过炉膛燃烧的情况也显着增加,这表明中国高炉炉膛的使用寿命仍然存在重大问题。值得注意的是,自2010年以来,随着高炉冶炼的加强,一些钢铁企业已经经历了铜冷却壁损坏的问题,值得进一步研究和改进。

改善热风温度

提高风温可以有效降低焦炭比和燃料比,降低生产成本。它是钢铁行业可持续发展和实现低碳冶炼的关键技术。 2016年,钢铁协会有36家公司,热风温度下降,有27家公司的热风温度更高。目前,仍有5家公司的热空气温度低于1100°C。要达到理想的1280°C±20°C的高温,还有很长的路要走。有必要继续推广高温空气技术。

降低燃油比并实现低碳炼铁

杨天琪分析说,一方面,中国的中高炉过度强化是其高燃油比的主要原因之一。客观分析,所谓的小高炉效率只是一种幻想。建议利用炉面积利用率来评价高炉生产效率,有利于适当控制生产能力,避免盲目补强,盲目高产,盲目竞争,从而实现钢铁节能,降低燃料消耗,满足低碳,节能环保的要求。要求。另一方面,中国的高炉燃料高于国外先进水平50kg/tHM100kg/tHM。最重要的原因之一是气体没有得到充分利用。因此,提高气体利用率可以有效地降低铁铁比。其中,控制气流的三种分布是提高气体利用率的关键。

高炉炼铁技术的发展路径

在分析总结了我国高炉炼铁存在的问题后,杨天琪对我国高炉炼铁技术的未来发展提出了一些建议。

一是要充分实现专心。浓缩物不仅是原始燃料的高强度和高等级的问题,而且还包括高温冶金性能,组成和性能的稳定性,有害元素的含量,均匀的粒径等。

第二是稳定高炉的运行,努力提高煤气利用率,提高空气温度,富氧,大大降低燃料比。目前,由家用煤生产的顶部焦炭具有约12.5%的灰分,约0.7%的S,约40%的M40,约28%的CRI和56%至60%的CSR。在中小型高炉范围内,最适合的炉容量为1000mm3。为了建造更大的高炉,有必要采取必要的措施来提高焦炭的质量。特别要注意的是,注入粉煤后,煤粉代替了部分焦炭,负荷增加,塔内焦炭量减少,焦炭在炉内的停留时间延长,而且劣化效果更大。使用高炉煤气燃烧器提供的温度为1280°C1300°C,以热空气中的焦炭代替焦炭,是实现低碳,低成本炼铁的重要措施。对于中国大多数高炉,氧富集率为3%至5%更为合适;如果氧气价格下降到0.3元/m3,高炉的氧气富集率有望提高到10%左右。在我国沿海地区,南部地区湿度高,波动大,昼夜温差大的地区,应采用鼓风除湿技术。目前应提倡喷洒混合煤,保持与冶炼条件相对应的煤比为130kg/t-HM±20kg/t-HM,并创造条件逐步将喷煤量增加到150kg/t-HM。 170kg/t-重金属同时,有可能扩大高炉的煤炭资源,并在中国用优质无烟煤和优质无烟煤替代优质无烟煤。富氢气体,例如焦炉气,也应作为高炉燃料进一步研究。

第三是要注意高炉的安全性和寿命以及环境保护。高炉寿命技术的主要局限性是炉碳砖的侵蚀以及炉腹,炉腰和炉下部冷却壁的损坏。解决这两个主要环节的问题,可以基本达到高炉长寿的目的。通过优化操作系统来调节高炉内部状态并促进在高炉炉膛热表面上形成稳定的保护层,是延长炉膛寿命的关键。根据生产实践的分析研究,造成铜壁损坏的主要原因之一是高炉的腹角过大,炉渣表皮难以稳定,不易脱落。与欧洲和中国的腹角相比,欧洲高炉的腹角一般为72°74°,全国为76°78°,值得我们认真研究。在环保技术方面,目前的烧结烟气脱硝更多地依赖于源的减少和过程控制。今后,我们应该集中精力发展具有高度环境保护,强大的工艺扩展能力,脱硫,反硝化和抗震集成的集成深度净化技术。一些单组分脱硫技术,特别是低温烟气脱硝技术的发展。此外,应优先发展节水技术,硫资源回收和副产品综合利用技术。

第四是探索高炉智能技术。未来,随着以智能产业为主导的工业4.0计划的实施,将通过物联网,移动互联网,云计算平台,大数据,深度学习神经网络高炉专家系统以及各种技术的集成应用,优化高炉工艺,甚至炼铁工艺的技术进步,在整个循环的全过程中都具有极大的好处。

五个专注于基础理论研究,并不断开发新技术。中国是钢铁大国,但在钢铁乃至整个冶金领域,缺乏具有自主知识产权的技术,这种技术往往处于运行状态,限制了中国钢铁工业的竞争力。在很大程度上。因此,我们应该以企业为首,充分发挥高校和科研院所的技术优势,结合企业的实际经验,共同解决这一问题。建议优先进行高级颗粒高炉冶炼技术的基础研究,提高焦炭质量的技术和科学评估,基于大数据的高炉专家系统,协同减少烧结过程中烟气污染物的排放,以及有效推动中国炼铁技术水平不断提高。

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