不同炉容级别高炉优势对比分析

发表时间:2021/8/12   来源:《科学与技术》2021年第29卷4月10期   作者:董岩 肖祖斌
[导读] 介绍了高炉大型化发展趋势,不同炉容级别高炉原燃料质量标准、资源现状、技经指标、铁水成本的对比分析。
        董岩       肖祖斌
        (建龙西林钢铁公司)
        摘要:介绍了高炉大型化发展趋势,不同炉容级别高炉原燃料质量标准、资源现状、技经指标、铁水成本的对比分析。
        关键词: 不同炉容  原燃料资源  技经指标
Comparative analysis of advantages of blast furnace with different furnace capacity levels
Dong yan    xiaozubin
(Jianlong Xilin Iron and Steel Co)
Abstract:this paper introduces the development trend of blast furnace upsizing, the quality standard of primary fuel of blast furnace with different furnace capacity levels, the status of resources, the technical and economic indicators, and the comparative analysis of the cost of iron and water.
Key words   Technical indexes of primary fuel resources of different furnace capacity
随着炼铁行业的供给侧结构性改革,一些企业实施异地搬迁,减量置换产能,近几年来高炉呈大型化发展趋势,物排放少、生产成本低等优点。高炉大型化将为高效、紧凑、长寿以及生产过程环境友好创造条件,降低高炉生产能耗,提高生产效率,并减少CO2和污染物排放。
1、高炉大型化发展趋势
在高炉大型化过程中,由于高炉有效高度不断增加,料柱高,重力荷载大,为保证高炉顺行,对原燃料的理化性能提出更高的要求。在高炉大型化进程中突出存在两个问题:
1、 高炉大型化与资源之间的矛盾,随着钢铁产能增加,一方面优质资源不断减少,尤其是焦煤资源紧缺,另一方面大量低品质资源得不到充分利用;
2、过分追求精料与经济效益的矛盾,低品质原燃料达不到大型高炉的要求,势必在精料上付出更大成本,而在高炉指标改善上并没有全部收回来,直接导致了大高炉生铁成本较高,经济效益普遍不好。
2、不同炉容级别高炉对比分析              
2.1不同级别高炉燃料分析
(1)不同级别高炉焦炭标准
表2:不同级别高炉焦炭标准

大型高炉要求的焦炭质量稳定,国内3000m3级别高炉生产的钢铁企业,均有自己的焦炉生产焦炭,这样焦炭质量相比外购焦炭质量稳定,可以避免因外购焦炭质量波动造成炉况失常,这点对高炉的炉况稳定至关重要。
(2) 焦炭资源
从煤炭资源分布来看, 我国优质炼焦煤种储量不多, 炼焦用煤种只占已查明煤炭储量的26 % 。按目前每年消耗9 亿t ~ 10 亿t 炼焦原煤计,我国的优质炼焦煤资源日益减少,造成优质炼焦煤供应偏紧,价格高。
大型高炉不用优质焦炭,高炉工作状态就要恶化。首钢5500m3高炉的焦炭质量优异,要比其它企业贵100元/吨左右。欧洲没有建设大于4000m3以上高炉,就是基于这方面考虑。
2.2 高炉成本对比
表2:不同级别高炉成本对比

不考虑人工成本及设备折旧等制造费用,A钢高炉比B钢高炉成本低77.5元(2017年数据)。由于原燃料价格因素,3000m3级高炉比1000m3级高炉高,成本并没有优势。
2.3投资对比
表3:各级别高炉投资对比

从投资于产能对比,1080m3级高炉最具有优势,收回投资周期比3000m3级和5000m3级高炉短一年,按吨铁投资核算也是最低的。
3、环保和长寿
3.1环保
目前国家对环保的规范较为严格,1000m3级高炉的除尘环保均能达到国家要求标准。煤气回收方面,1000m3级高炉普遍采用TRT、BPRT,热风炉烟气余热回收,空气、煤气预热、炉顶装料过程中均压放散的煤气回收等技术。循环水利用方面:目前的1000m3级高炉绝大多数的冲渣水余热均有效利用,首秦等高炉利用高炉软水供暖,同样能达到3000m3级高炉节能减排效果。
3.2 长寿
目前1000m3级高炉在材料选择均实现较高配置,完全可实现炉缸长寿:
(1)设计方面,采用合理的炉缸炉底结构以及选用优质耐火材料(如碳砖采用超微孔)。
(2)砌筑方面,目前的新建高炉的施工质量均达到了较高水平。
(3)过去只有2000m3级以上高炉采用铜冷却壁、软水密闭循环,现在很多1000m3级高炉同样使用了铜冷却壁、软水密闭循环。
4、结论
(1)随着内陆钢企向沿海转移,产能置换的过程中3000 m3以上高炉比例逐渐升高,低品质原燃料达不到高炉的要求,势必在精料上付出更大成本,加剧优质原燃料采购的竞争。一方面优质资源不断减少,尤其是焦煤资源紧缺,另一方面大量低品质资源得不到充分利用。
(2)由于1000 m3高炉投资和制造成本、对原燃料要求较3000 m3高炉低,从资源方面可选择范围大,可充分利用大量低品质资源,环保和高炉长寿均能达到3000 m3高炉水平。可以实现低价料用好,铁水产量和成本更具优势。
参考文献
[1] 周传典  高炉炼铁技术手册 [M] 冶金工业出版社2002:381-390
[2] 项中庸 王筱留  高炉设计-炼铁工艺设计理论与实践 [M] 冶金工业出版社2007:127-133
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