钢铁行业应对煤炭涨价的对策

编者的话  炼铁系统的能耗在钢铁工业总能耗中占据相当大的比例，也是受原燃料等外界因素影响较大的环节之一。加速炼铁系统的技术改造，积极采用先进的技术、工艺和设备，进一步做好相关的节能降耗工作，对提高钢铁企业的市场竞争力具有重要而现实的意义，也是保证钢铁企业可持续发展的一项根本措施。目前，炼铁系统成熟而有效的节能技术有几十项，结合自身实际，有的放矢地应用这些先进技术来节能降耗，是钢铁企业应对煤炭涨价等外界因素影响的重要对策与举措。为此，本报特刊发由中国金属学会有关专家撰写的钢铁企业应通过提高风温和喷煤比来应对煤炭涨价新情况的文章，希望能对钢铁企业在炼铁生产环节中节能降耗和提高市场竞争力有所启示和帮助。
　　从去年开始全国煤炭涨价，特别是主焦煤不但涨价幅度大，而且出现了局部短缺现象。因煤炭涨价，钢铁企业也受到很大影响：重点钢铁企业冶金焦质量下降，炼铁工序能耗上升，炼铁成本也在升高。

表1 重点企业焦炭质量和炼铁技术经济指标

　　钢铁企业的能源成本约占整个钢铁产品总成本的30％以上，一些先进企业是在21％以上。因能源成本的升高，我国钢铁工业的市场竞争力受到较大影响。因此，节能降耗、降低成本是钢铁企业提高市场竞争力的重要手段之一。

钢铁生产用煤形势不容乐观
一是钢铁工业处于高速发展阶段，对煤炭的需求不会减弱。
　　由于国民经济的快速发展，强有力地促进了我国钢铁工业的快速发展，全国生铁、钢、钢材、焦炭的产量都处于高速增长阶段（详见表2），而且这种高速增长还会持续一段时间。近年来，我国铁钢比在下降，已经小于1.0，焦炭产量增幅小于生铁产量的增幅。这说明，我国焦炭产品将会出现短缺现象。由于我国废钢资源不足，钢产量的增长主要是靠生铁产量的增长来支撑的。铁钢比的降低对节能来说是好事，但炼钢的快速发展又会拉动生铁产量的快速发展。现在，全国新建、扩建高炉的势头不小，估计今年生铁产量会增长1600万t以上，而这又会加剧焦炭的短缺。

表2  全国主要钢铁产品产量   单位：万t

二是煤炭价格不会下降。
　　因国家要求关停小煤窑，对煤炭安全生产实施强化管理，这会使煤炭产量受到一定影响。炼焦煤价格会随着市场需求扩大而上扬。短缺的产品不会降价，只会提价，这是市场规律。我们钢铁企业的生产经营不要把希望寄托在煤炭可能会降价上。
　　钢铁行业应对煤炭涨价的对策
　　面对煤炭涨价造成钢铁产品成本升高，钢铁企业加强技术改造，加快采用先进技术、先进工艺、先进设备，实现降低能耗，减少消耗煤炭来消化涨价因素――这是应对煤炭涨价的最好对策。
　　炼铁系统的能耗占钢铁工业总能耗的61.43％，所以说搞好炼铁系统的节能降耗对全局会产生重大影响。炼铁系统的节能技术有几十项，本文仅就炼铁生产如何采取提高风温和喷煤比来减少焦炭消耗等问题提出一些见解，供有关方面参考。
　　风温低已制约了我国炼铁技术进步。
　　2002年，我国重点企业风温为1066℃，比上年度下降了15℃，比国际先进水平差近200℃左右。近年来，我国炼铁生产技术取得了长足进展，如高炉利用系数、综合焦比、喷吹煤粉、原燃料质量、高炉长寿等方面均缩小了与国际先进水平的差距。但是，热风温度低却是我国炼铁系统与国际先进水平差距最大的地方，也制约了我国炼铁技术的前进步伐。
　　高风温所创出的经济效益是：风温提高100℃，可降低高炉综合焦比20～30kg/t铁，可允许多喷吹煤粉15kg／t铁。
　　高风温是廉价的能源。因为现已成熟的技术是用富余的低热值高炉煤气，采用热风炉双预热技术就可实现热风温度大于1200℃。2002年，宝钢3号高炉（4350m3）风温为1248℃，鞍钢10号高炉（2580m3）风温为1137℃，包钢4号高炉（2200m3）风温为1205℃，太钢4号高炉（1650m3）风温为1156℃，攀钢4号高炉（1350m3）风温为1183℃，梅山1号高炉（1250m3）风温为1116℃，上钢一厂1号高炉（750m3）风温为1163℃，天铁5号高炉（380m3）风温为1111℃，新兴铸管3号高炉（361m3）风温为1143℃，济钢一铁4号高炉（350m 3）风温为1142℃。上述不同容积的高炉均实现了热风温度大于1100℃，说明我国已全面掌握了实现高风温技术。各企业对不同容积的高炉实现高风温，采取了不同技术措施。这些技术措施包括：热风炉炉顶采用耐高温的硅砖砌筑、高炉煤气采用干式除尘、脱水，对热风炉使用的煤气和助燃空气进行双预热，使用耐高温的热风阀和送风管道，建立合理的热风炉烧炉和送风制度等。一些中小高炉的热风炉使用廉价的球式热风炉也实现了高风温。
　　我国热风温度低的主要原因是一些企业对这个问题的重要性认识不够，在企业的技术改造项目中对热风炉技术改造排不上队。但是要算一笔账：假如对于一座350m3的高炉，年产生铁35万t计算，按提高风温100℃，可降低焦比20kg/t铁，焦炭价格以800元／t来计算，一年就可节约费用560万元。这是一笔可观的经济效益！

大力提高喷煤比，实现节焦降成本。
　　高炉喷吹煤粉是炼铁系统结构优化的中心环节，是世界炼铁技术发展的主流，是高炉炼铁节约焦炭、降低生产成本的重要措施，同时也可以改善钢铁工业能源结构，缓解我国主焦煤资源短缺的矛盾。多喷煤、少用焦炭，就可以少建焦炉，从而降低炼铁系统建设投资，并减少焦炉生产过程对环境的污染，还可大大提高钢铁企业的劳动生产率和市场竞争力。
　　2002年，我国重点钢铁企业喷煤比为125kg／t，比上年度增加1kg／t。喷煤比超过140kg／t的企业只有8家，分别是宝钢（203kg／t）、承钢（156kg／t）、包钢（153kg／t）、新疆八钢（148kg／t）、天铁（146kg／t）、马钢（146kg／t）、韶钢（143kg／t）、宣钢（140kg／t）。据统计，2002年重点钢铁企业之中仍有10个企业高炉尚没有喷煤设施，有11个企业高炉喷煤比与上年度相比是下降了。这说明，我国高炉喷煤仍有较大潜力。
　　日本钢管公司的高炉创造出喷煤比266kg／t的国际先进水平的纪录，宝钢1号高炉也创造出月平均喷吹煤粉260.6kg／t的纪录。目前，国际水平的喷煤比是150～200kg／t。从2002年我国重点钢铁企业高炉喷煤情况来看，我们与国际先进水平以及国际水平的差距还是较大。
　　国家有关部门公布的冶金工业“十五”规划中提出，2005年大中型钢铁企业吨铁喷煤量要达到150k g以上。从2002年的情况看，要实现这一目标仍需做出巨大的努力。目前，我国总体上讲，高炉喷煤进展缓慢，一些企业喷煤设施老化，技术不先进，煤粉总量供应不足，尚不能喷吹烟煤。这应当引起各级领导的重视，要加快对喷煤系统的技术改造。
　　高炉喷吹煤粉的经济效益是：每吨铁喷吹100k g煤粉，吨铁可降低10元成本。2002年，我国重点企业产生铁1．36亿t，平均喷煤比为125kg／t，以煤粉与焦炭的置换比为0.8计算，就节约了1368万吨焦炭。如果要生产出1368万t焦炭就需要建50孔6m的焦炉约26座，需投资44亿元。同时，这些焦炉生产还会对环境造成污染。
　　我国已掌握了富氧高风温大喷煤量的技术，同时烟煤喷吹安全也已过关。我国已开发成功的喷煤工艺技术有：用中速磨制备煤粉，既可提高制粉能力，又降低了电耗和噪音；新型高效布袋收煤装置，取消了1、2级旋风分离器；单管路加分配器喷吹，比多管路直接喷有多方面优越性；富氧喷煤冶炼操作，富氧率提高1％，增加喷煤量在12～13kg／t，喷烟煤时增加喷煤量在17～23k g／t，风口面积缩小1.0％～1.4％；无烟煤和烟煤混合喷吹，控制挥发分在20％，取得最佳经济效果等。
　　高喷煤量的高炉操作是由多个条件来保证的。它包括：好的原燃料质量（包括焦炭强度高、入炉矿品位高、渣量低、入炉粉末低等）、高风温、高富氧（约在3％～5％）、高炉运行状态稳定等。
　　表3列出我国不同容积的高炉在2002年生产中喷煤比较高的一些高炉技术经济指标，供各企业参考。

 表3  2002年部分高炉技术经济指标