炼铁技术

记者 吕林

“我国钢铁工业在全球钢铁市场上的地位很高，粗钢产量已经占据全球粗钢产量的半壁江山，不应该再一味追求数量，而应该提高质量，在提高炼铁效率上下功夫，切实提高炼铁技术水平，做炼铁技术的领先者。”11月16日，2017年全国炼铁厂厂长管理经验交流座谈会在武汉举行，中国工程院院士张寿荣到会致辞，并强调了上述观点。

此次会议由中国钢铁工业协会高炉生产技术专家委员会主办，武钢有限公司科协、武钢炼铁厂及相关行业企业协办。来自国内钢铁企业炼铁厂的厂长、炼铁专家以及炼铁相关领域人士参加了会议，就高炉炼铁技术与操作管理等问题展开了交流。

新形势对高炉炼铁提出新要求

钢协副秘书长王颖生指出，2015年底，全国约有高炉1100座，其中小于1200立方米的高炉数量占75%。而2016年304家规范企业上报情况显示，全国共有高炉963座。我国2016年淘汰高炉91座，2017年以来淘汰高炉30座。目前，我国约有高炉1000座，其中3000立方米以上的高炉有45座。

2017年1月~9月份，我国生铁产量为5.46亿吨，同比增加1697万吨，增长3.3%；平均日产生铁200.05万吨，同比增加6.92万吨；炼钢生铁制造成本为1991元/吨，废钢采购成本为1521元/吨，炼钢生铁制造成本比废钢采购成本高470元/吨。2016年以来，转炉炼钢吨钢废钢消耗量呈增加趋势。2016年吨钢废钢消耗量为64.38千克，截至2017年8月份增加至93.73千克。

我国4000立方米以上大高炉的经济技术指标比较先进。2015年我国4000立方米以上高炉的渣比平均为299.24千克/吨，2016年为297.5千克/吨，今年上半年为296.71千克/吨；近3年矿耗基本稳定在1618千克/吨，入炉综合品位为59%~60%。2017年上半年，20座3000立方米~4000立方米高炉的焦比平均为388.35千克/吨，煤比为137.80千克/吨；4000立方米以上22座高炉焦比平均为346.46千克/吨，煤比平均为156.48千克/吨。

王颖生指出，党的十九大提出了建设富强民主和谐美丽的社会主义现代化强国的目标。新形势下，随着我国环保方面的要求越来越严，我国对炼铁系统的要求也会越来越高。这将促使我国炼铁生产技术发生较大的变化。我国高炉炼铁将朝着高炉座数减少、大型化、智能化、成本优化、安全绿色、长期稳定运行的方向发展。

经验交流促进行业技术进步

钢协市场调研部副处长姜曦就目前行业热点问题——高炉冷却壁的使用情况进行了分析。来自宝武集团、马钢、安钢、沙钢的炼铁厂代表分别介绍了自己厂在生产技术、操作管理、设备维护等方面的经验。

姜曦指出，铜冷却壁状态的好坏将对高炉的长寿和顺行产生重要影响。国内30余家钢铁企业83座高炉铜冷却壁使用情况调研结果显示，83座高炉中有30座高炉曾发生过铜冷却壁损坏，占比高达36.14%；共1189块铜冷却壁损坏，损坏的铜冷却壁平均使用年限仅为6.3年。如何进一步改善铜冷却壁运行情况，并延长铜冷却壁使用寿命，是钢铁企业要解决的一个重要问题。

她认为，延长铜冷却壁使用寿命是一项系统工程，钢企需要从以下几个方面努力——

努力方向

一是改善铜冷却壁的设计工艺，提高制造质量，主要包括改善冷却壁的尺寸和材质、水管的形状和材质、燕尾槽的尺寸、镶砖材质等；

二是提高冷却壁安装及镶砖、捣料等的施工质量；

三是优化高炉内型参数，确保煤气流合理分布；

四是提倡精料，完善高炉操作管理制度，调整气流分布，提高铜冷却壁渣皮稳定性；

五是开发新技术，提高冷却壁的监测及修复水平。

沙钢炼铁厂生产主任张勇总结了沙钢5800立方米高炉中修更换铜冷却壁的经验。他介绍，2016年该厂5800立方米高炉冷却壁出现漏水情况后，炉况的稳定性很差，不易操控，炉身渣皮频繁脱落，边缘气流不稳，炉体热负荷指标居高不下，尽管该厂尝试了各种调整手段，却收效甚微。今年5月份，沙钢痛下决心，组织了中修，更换了六段、七段冷却壁，彻底解决了冷却壁漏水的问题。

宝武集团宝钢股份本部炼铁厂高炉炉长居勤章介绍了宝钢2号高炉炉役后期生产状况。他表示，2号高炉（2代）投产已近11年，处于炉役后期；当前在长寿维护方面面临冷却板破损增多、炉皮本体开裂、冷却板根部焊缝开裂跑煤气、炉缸侧壁温度升高等问题。针对这些问题，该厂采取了铁板焊补或通水十字筋板、炉身喷涂和硬质压入、冷却板查漏更换，以及一系列炉缸长寿维护措施，使高炉得以稳定顺行。

宝武集团武钢高炉分厂厂长李向伟介绍了武钢有限炼铁技术进步的情况。他指出，2017年是宝武集团重组、武钢有限成立、铁厂整合、劳动效率提升的一年。武钢有限炼铁厂对标宝山基地，不断优化组织结构，理顺管理流程，稳步提质增效，系统降低成本，兼顾现状和后续规划，按公司机构改革的整体安排，分步、有序、稳定推进原炼铁和原烧结（含代管工业港料场部分）的全面整合，并在此基础上取得了技术进步与成本降低的成效。在取得了消化熟料率降低、喷吹煤热值降低、煤比提高等一系列好成绩后，该厂第三季度燃料比降低到504.5千克/吨，前三季度累计燃料比为509千克/吨，同比降低13.4千克/吨。

马钢三铁总厂高级技术主管高鹏分享的马钢4000立方米高炉长周期稳定顺行的实践经验获得了与会者的好评。他表示，马钢创新体制机制，于2014年5月份成立了公司铁前职能管理部门，推行高炉体检制度，并建立铁前体系预警机制，变事后被动调节为事先预警控制，同时优化高炉操作制度，从而实现高炉稳定顺行、指标提升、成本下降。2014年3月份至今，马钢三铁总厂两座4000立方米高炉同时稳定运行近1350天，高炉技术经济指标持续提升。

安钢炼铁厂首席专家王雪峰介绍的该厂在环保限产形势下高炉较长时间休风（非计划）时炉况恢复的经验受到了与会者的关注。在频繁地焖炉、开停炉和降料面抢修后开停炉的情况下，该厂制订了科学合理的开停炉方案，确保了高炉的安全、稳定、顺利运行，其间未发生任何生产安全事故，取得了良好的效果。

面对国际竞争以及环保的要求，国内部分有远见的钢铁企业都在结合各自的实际情况寻求发展非高炉炼铁技术，并已经走在了国际同行的前列。非高炉炼铁包含直接还原和熔融还原。直接还原是指在低于熔化温度之下还原成海绵铁的炼铁生产过程，其产品叫直接还原铁，也称海绵铁（DRI），此类工艺有很多，国内宜选用的是HYL-ZR工艺（希尔自重整法）；熔融还原是指一切不用高炉冶炼液态生铁的方法，国内宜选用COREX，FINEX，HISMELT工艺。

目前，国内大中型钢铁企业对上述工艺技术的关注度较高，从长远看这些技术都能大规模应用生产，也满足国家环保的要求，带来良好的经济效益和社会效益，各自的工艺特点可为不同的企业结合自身特点所采用。

（1）HYL-ZR是目前成熟的使用煤气还原球团矿生产直接还原铁的工艺，国内有煤气资源条件的、短流程电炉炼钢的厂家值得考虑，投资也相对较低，但其对球团矿的性能要求较高。

（2）COREX虽然是目前唯一成功应用于工业生产的熔融还原的成熟工艺，但目前由于对原燃料的性能要求较高甚至苛刻，其引进技术、设备费用较高，后续仍需要解决的技术问题很多，发展受到一定限制，适合有一定经济、技术实力的企业。

（3）FINEX目前也已投人工业生产，采用粉矿、粉煤、压块技术，原燃料适应性强，生产操作稳定性、作业率等有待浦项进一步生产实践验证。

（4）HISMELT直接使用粉矿、粉煤生产铁水，原燃料适应性强，但目前作业率低，设备故障率较高，工艺可行，发展前景乐观。