1.概述
“经济炼铁”并不是一个很新的名词,曾经有过不少企业做过相应的研究,但真正起到很好作用的并不多,大多数企业仍然停留在探讨如何提高冶炼强度,如何提高产量的层次上。但由于受到世界金融危机的影响,钢铁价格在2008年9月份以后一度大跌,企业利润大幅度缩水,许多企业对占钢铁企业60%以上成本的炼铁工序再次优化,被迫推行“经济炼铁”。但仅有极少数企业采取了积极的措施,取得了巨大的成功。本文对国内炼铁所采取的“经济炼铁”措施加以分析,对一些取得成功经验的企业成本进行对比,以探讨“经济炼铁”的积极意义。
2.炼铁厂“经济炼铁”的主要措施
谈到“经济炼铁”,首先必须是经济,然后才是炼铁。任何企业都不是以亏损为目的的,所以,“经济”必须是放在第一位的,任何因素都必须为经济服务,所有人员的思想必须高度统一到经济上来。主要措施如下:
2.1使用别人忽略的“劣质矿粉、块矿”,最大配比配加“垃圾矿”
说道垃圾矿,大致有高钛矿、高钒矿、高铝矿、高硫矿、高铅矿、高砷矿、高锌矿、高钾、高钠矿等几种。这些矿种要么不利于冶炼、操作难度很大,要么对周边环境、人身、高炉本体等有危害。因此,提到垃圾矿,绝大多数炼铁厂的领导和高炉操作者都会持反对态度,毕竟自己给自己找“困难”需要勇气。甚至许多人认为中国不具备冶炼垃圾矿的技术,只有日本、韩国等才可以配加垃圾矿。但在强大的经济压力面前,国内很多企业在2008—2009年也做了很多的尝试。河南济源分析了“钛害”;山东钢铁的济钢配加了伊朗块矿等垃圾矿,分析寻找了高磷、高铝、高硫矿的冶炼技术;南昌钢铁对含铅、砷矿冶炼、排铅技术做了分析;广钢对铅在高炉的冶炼行为做了认真的分析;新钢对含锌矿冶炼做了尝试分析;攀枝花、承德地区钢铁对钒钛矿冶炼做了分析。应该说,国内企业对于垃圾矿使用,逐步开始关注,并且取得了宝贵的经验,许多企业获得了利益。
对于垃圾矿,由于掌握使用技术的企业较少,矿量大而市场小,价格低于市场估值,配加后有很大的经济利益。以2009年中国铁矿石谈判为例,国际三大矿石巨头力拓公司、必和必拓公司、淡水河谷的矿石和FMG公司的矿石相比,同品位的铁矿,由于其他成分差异,价格就明显不在一个档次,若再和印度等亚洲矿相比,价格相差就更远。此时矿价不仅仅取决于铁品位,必须考虑矿中的硅、铝、钛、钒、硫、铅、砷、锌、钾、钠等不利元素含量。
对于垃圾矿,每一种矿都可以配加,但必须注意两点:一是配加比例问题,必须有标准,知道最大的限制配加比例;二是是否有解决措施,比如高钒钛矿低硅冶炼技术,高铝矿改变炉渣渣相、渣系技术,高铅矿的排铅技术,高锌、高钾、钠矿打开循环技术,中心排碱技术,要逐步的被企业掌握并且使用。
2.2与冶炼最适应的冶金焦和煤种的选择
谈到对焦炭的要求,可以说各企业要求不一。对焦炭的使用,观念扭转比矿要快。多数企业开始降低采购标准,要求寻找可以满足高炉冶炼要求的焦炭即可,基本彻底地抛弃了原来操作者无止境要求提高焦炭质量的做法。
对于采购焦炭,有三种要求,即基本成分要求,冷强度要求,热强度、热反应要求。经过长时间的实践证明,成分是最基础的要求,冷强度M40、M10是根据焦炭在常温运输和高炉内块状带提出的要求,热反应CRI、CSR由日本提出,我国在GB/T1996——2003标准中正式列入,是反映焦炭在碳融反应和高温区的要求。选择合适的焦炭采购标准,除降低钢铁企业的成本外,也可以减少优质炼焦煤资源消耗。
高炉喷吹用煤采购价格,一般国内是以元/千卡为单位来计算。因此,热值成为喷吹用煤的最主要指标,当煤含杂质多时,热值必然偏低,价格也自然不高。由此,企业应该选择热值偏高的煤种来进行混合喷吹。2009年初,包括许多焦化企业都开始使用进口优质煤,因为受国际供求关系的影响,国外同质量的煤碳比国内有价格优势,此时选用优质的进口煤对于降低成本有积极意义。
2.3寻找最经济的冶炼强度
经济冶强是事实存在的,但在很长一段时期内,由于钢铁行业的高利润,几乎所有的企业都是追求最高冶强,增加高炉系数。当真正需要经济冶强时,也就是确立成本与产量的关系,找出冶强与成本u型关系中的最低点时,多数企业操作者反倒不会降低冶强,降低系数操作了。甚至得出降低冶强后高炉风速降低,边缘发展,炉缸不活,以至于破坏高炉顺行等错误的结论。以河北、山西很大一批企业为例,当钢铁效益最佳时,高炉的冶强在2.0以上,当真正需要减产,控制到最经济的1.2——1.4冶强时,高炉低冶强技术反而不会操作,炉况反而不顺,被迫通过停炉手段来缩减产能,在产高炉仍然维持着高消耗的冶强生产。这种措施,只是可以在短时间段内减少损失数量,但在大环境改变之前,不会出现扭亏为盈的局面。
最经济的冶强不是简单的减风来实现的,就如原来低冶强时,不是仅仅加风就可以实现高冶强的,要让原来高冶强的高炉逐步走经济冶强的道路,必须对送风制度中的风口面积,风口长度做调整,必须对上部对应的的装料制度特别是角度做调整。必须对经济冶强对应的炉内高温区、软熔区发生变化位移有足够的认识和对应的调整。虽然不同炉容,大小等级不一的高炉的经济冶强不是固定唯一数值,但都存在经济冶强,并且通过一些成功的企业实践证明,用经济冶强操作和追求最高产量时相比,燃料比可以降低5%——10%。所以推行经济冶强冶炼,是实现高炉低消耗、低成本的有效措施。
2.4装备的配备完善和自身技术的发挥
先进的指标需要良好的设备来保障,在高炉系统中,对风机的选择,对炉顶设备的选择,对冷却壁的选择,甚至对送风设备、炉前设备等的选择都有可能成为制约高炉实现经济炼铁的枷锁。曾经有一个炼铁厂,选用某家企业的送风设备,结果在开炉半年内,几乎所有的工艺休风都和直吹管、弯头、波纹补偿器烧红、烧穿有关,炉台上几乎每个直吹管、弯头、波纹补偿器都同时接着压缩空气或者氮气来冷却,整个炉台就像蜘蛛网一样,看水工日夜不停的看住这些随时会烧穿的设备,同时,高炉的富氧、高风温根本用不上来,此次设备的选择,不仅给操作者带来了诸多麻烦,还由于频繁的休风,造成炉缸不活,经济损失惨重。
有了设备保障,高炉操作就必须向技术要效益,是否实现了设计顶压操作,混风阀是否关闭,是否风温全用,炉顶布料是否合理,送风制度是否合理,煤气利用是否还可以提高,是否达到了理论计算煤比极限,冷却制度是否有浪费,这些都是技术工作不断的追求。
2.5先进技术的引进
先进的炼铁技术需要交流、引进和推广,技术是降低成本的有效措施,比如非常成熟的热风炉,空气煤气双预热技术,提高烧结冷强度的喷洒氯化钙技术,烧结、高炉助燃剂技术,添加煤粉助燃剂技术,煤粉出口预热加温技术,富氧烧炉技术,高炉调湿鼓风技术,热风炉尾气在线检测自动烧炉技术,小高炉储铁式铁钩技术等。实践证明,这些技术在使用厂家都发挥了积极作用,都可以对降低炼铁成本产生重大的影响。
2.6各种能源、废弃物的回收利用
钢铁企业中,炼铁系统是能源的高消耗地,也是固、液、气废弃物的最大产生地。如果炼铁系统能够实现能源的充分利用,对废弃物实现零浪费和再利用,其经济效益非常的可观。以高炉煤气为例,原先高炉煤气不能被全部利用,一些企业外排,被环保限制后,点燃后仍然是外排。随后煤气柜被引进,煤气基本被回收,但仍然不能保证百分百地被利用。现在,钢铁企业基本都上了煤气发电项目,彻底解决了煤气浪费的问题。还有一些其他的回收利用技术,例如高炉余压发电 (TRT系统),炼钢的污泥、钢渣利用、高炉沟铁、罐铁的破碎再入炉,高炉槽下自返焦丁入炉,焦粉返回技术,保证高炉顺行情况下,缩小槽下烧结筛孔,降低烧结返矿率,烧结尾气余热利用,烧结硫的回收利用等。
3.经济炼铁分析
在炼铁成本中,矿、焦比例最大,合计占炼铁成本的90%以上。例如,一企业燃料成本占总成本的38.4%,矿石成本占53.1%,二者占总成本的91.5%;工资成本仅占总成本的0.4%。所以,钢铁企业真正要实现经济炼铁,必须通过采用冶炼垃圾矿技术、降低焦炭价格、以及降硅、高压、提高风温等措施降低燃料比来降低炼铁成本。
责任编辑:洛洛