对地区中小钢铁企业技术进步与创新的思考(下)

2003-12-19 00:00 来源: 我的钢铁 作者:mysteel

2.抓好烧结,使高炉精料立足于燃料
  地区中小钢铁企业高炉吃精料的关键(吃熟料)技术和工艺装备主要有以下几个方面:
  (1)烧结机的技术及工艺装备
  环形烧结机是一种新型烧结机,是为了解决400m3级以下中小高炉吃熟料、代替土烧结矿而开发成功的一种机型。它是根据国内外烧结机原理及烧结机实际生产经验,由原冶金部生产司中小办及地方钢铁企业协会组织国内有关设计研究院、高等院校、生产企业等单位共同协作开发、试验和使用成功的。经过多年的生产实践,证明这种烧结机有许多优越性。与同等规模产量(24 m2)的带式烧结机相比,建一台环形烧结机相当带式烧结机投资的三分之二,占地面积小,漏风率低,能耗低。因此,环形烧结机很快在全国得到广泛推广。目前,全国已建成投产的环烧机已达100多台,大的35 m2,小的12 m2,多数为24 m2烧结机。其生产烧结矿质量完全满足了450 m3以下高炉生产使用要求,完全可以使高炉生产达到高产、优质、低耗、低成本的水平,为中小高炉的生存和发展做出了贡献。
  目前,环烧与带烧相比,主要问题是生产料层薄,环烧一般在300-400mm厚,而带烧已达600-700mm。如果将环烧料层厚提高到500mm以上,生产质量即可达到带烧水平。为了解决这个问题,有关单位、专家、生产厂正在环烧生产技术方面采取措施,实现厚料层烧结,力争生产质量达到带烧水平。同时,为了使环烧进一步大型化,有关单位和人员正在开展探索工作。
  带烧是传统的—种广泛采用的烧结机,这种烧结机经过近些年的发展应用,在工艺技术等多方面取得很大进步,特别是强化制粒技术(小球烧结技术)和均质厚料层烧结技术,使带烧水平大大提高。除此之外,在提高料温、溶剂和燃料分加、布料、点火、加水、密封及工艺等方面都有了重大的技术进步。这些对优化带烧生产指标都起到了重要作用;过去带烧利用系数一般在1.2-1.6,目前许多带烧机系数达1.8-2.0,有些厂达2.0以上;过去固体燃料消耗大多在60kg/t以上,而现在很容易降到60g/t以下,有些厂达到40kg/t左右。烧结矿质量大大提高,过去带烧亚铁—般在12%-15%,有些厂在15%以上,现在亚铁很容易降到10%以下,有些厂可达6%-8%。烧结矿性能指标的改善,促进了高炉生产指标的提高。由于带烧这些年各方面的技术进步,有些生产指标已超过了环烧,尤其带烧均质厚料层技术的采用,烧结矿亚铁的降低、能耗的降低、烧成率的提高超过了环烧。因此,2002年在广西柳钢1000 m3以下高炉铁前会议上提出,凡生产建设300 m3以下高炉、规模在年产50万吨以下的生产厂,为了节省建设投资,生产质量也合乎要求,可以配建环形烧结机。凡生产建设300 m3以上高炉,产量规模在50万吨以上的厂家,应配建带式烧结机,大小应选50 m2以上烧结机,不要再建50 m2以下带烧机。
  烧结技术(球团烧结设备除外)发展过程中,产生过各种机烧设备。除环烧、带烧机外;目前全国还有少部分厂采用平面步进式烧结机、鼓风式烧结机、烧结锅式烧结机等,这些设备在某方面也显出有一定的优点。但从全局综合指标看,如工艺装备是否先进、自控水平高低、产品质量、能耗、无污染或低污染、投资省等,上述几种烧结设备就受到了限制。建议凡拟新建烧结机时,应据情选择合适的带烧或环烧。如要选择其他机型,必须慎之又慎,要进行多方面的调查了解,特别要到行业发展指导部门或权威性的设计单位咨询后,经论证再做决策。切记不要听某个单位或某个人推荐就决策采用,更不要为了省点设计费通过购买图纸开展新项目建设,这样做造成损失的例子屡见不鲜,不仅造成建设时的经济损失,而且还会铸成终生的技术落后。
  (2)球团生产工艺技术装备
  我国目前生产球团矿广泛采用的工艺技术装备是方型竖炉。炉型有6 m2、8 m2、10 m2、12 m2、16 m2等大小炉子,年产15万-50万吨。这种竖炉生产是建立在我国广泛生产磁铁精矿粉基点上的,并为中小高炉生产需要而发展起来的。其特点是工艺装备不大,投资少,产量、质量适宜中小高炉需要,但这种方型竖炉产量一旦达到年产50万吨的水平,再向大型化发展就有一定的困难。最经济适用的炉型为10 m2以下。近年来,为了使单机竖炉产再高些,投资再省些,人们在方型竖炉的基础上又开发、试验成功了圆型竖炉。其特点是主体投资比同等方型竖炉少、球团质量好、能耗低,可以向年产50万吨以上炉型发展。目前,已投产的几座炉子年产球团矿从20万吨到60万吨。工艺技术装备比较完备的是河北武安东山钢铁公司的一座炉子,已达到比较先进水平,年产可达30万至40万吨。设计年产60万吨规模的是承钢的炉子,投产后年产已达60万吨以上水平。按目前日产水平,这座炉子可达年产80万吨。据此,这种炉子设计年产100万吨规模是可能的。
  不管是方型竖炉还是圆型竖炉都是采用磁铁精矿粉生产球团矿,利用三氧化二铁的红精矿粉或其他精矿粉烧球团的技术都还没有过关。由于受我国磁铁精矿粉的产量、质量的限制,当球团生产发展到100万吨以上规模时再发展就受到限制。为了开辟原料的来源,人们已利用三氧化二铁生产球团矿,国内有些厂家已开始利用国内外两种资源,发展连篦机回转窑枝术或带式焙烧机技术。目前,首钢矿业公司、柳钢都建成投产了这种设备。从技术发展和经济适用来讲,100万吨以下规模建竖炉较合适,100万-200万吨建连篦机回转窑为宜,200万吨以上规模建带式焙烧机技术工艺装备为宜。

3.高炉系统应采用先进适用技术及工艺装备

  目前,我国炼铁生产能力已达2亿吨左右。2002年,国内产铁17174万吨,预计今年产铁近2亿吨。我国炼铁生产经过多年的发展,特别是近年来的技术进步,已经有了长足的发展。尤其1000 m3以下高炉的形成了具有自己特点的技术系列,使过去多年所称的中小高炉的生存和发展有了生机。有关的技术工艺项目如下:

(1)布袋除尘技术
  布袋除尘已在450 m3以下高炉上得到广泛的采用。太钢1200 m3大高炉、攀钢1200 m3大高炉采用布袋除尘器技术都已过关。布袋除尘的优越性已众所周知,与传统的湿法除尘比较,其具有建设投资省、除尘效率高、煤气质量好等特点,消除了水的污染。特别是脉冲小布袋除尘在高炉上的应用是我国独有的技术。布袋除尘已到了广泛推广使用阶段。今后,该技术将进一步完善和向大型化发展外,还将向烧结机机尾除尘、电炉除尘等方面推广和发展。

(2)球式热风炉技术
  球式热风炉技术用在中小高炉上也是我国炼铁技术的特色。经过二三十年的发展,球式热风炉已广泛用在450 m3以下高炉。目前,柳钢正在设计拟建一座750m3高炉并采用球式热风炉技术,近期可投产。这项技术在1000 m3以下中小高炉上使用已没什么技术上的难题。球炉与传统的考贝式热风炉比较,具有投资省、热效率高(约高20%以上)的优势。拱顶温度与热风出口温度仅差50-100℃,可以利用高炉低发热值煤气,采用一般耐火材料可取得1150-1250℃高风温,是这项技术价值含量高的特点。因此,今后除进一步在1000 m3以下中小高炉推广、完善外,还可向1000 m3以上大高炉开发试用。

(3)无料钟炉顶
  过去较长一段时间,无料钟炉顶被一些专家认为在750 m3以下高炉采用没有必要,理由是炉喉直径小,技术上无大意义。经过多年的生产实践(主要在杭州钢铁厂)得出结论:无料钟用在300 m3级高炉上同样能取得好的经济效益。据此,无料钟装备近几年已在中小高炉得到应用。由于干法除尘、无料钟的应用,TRT发电在中小高炉上的应用也成为可能。杭钢450 m3高炉配建TRT发电设备即将投产。无料钟技术在中小型高炉上使用是一项重要的技术进步。

(4)精料技术
  精料方针是炼铁行业多年来坚持的方针,只是在近些年精料的重要性和它的威力才显现出来,并逐渐被人们所公认和重视起来。精料工作是一个大的系统工程,从选择炼铁原燃料开始,包括选好建设本厂的矿山基地或建立长期可靠的原燃料供应基地或渠道(包括进口矿石),制定本厂原燃料采购标准,搞好原料场,做到原料的中和混匀,并根据本厂原料条件选好入炉原料结构。据此,应搞好烧结矿质量、球团矿质量等工作。只有做好整个系统的工作,才能真正贯彻精料方针。

(5)喷吹煤粉技术
  实践说明,喷煤技术是高炉冶炼操作的重要手段。它不仅减少焦炭的使用量,而且可使高炉实现高产、稳产、顺行、低耗、低成本、效益好的目的。尚未搞喷煤的单位应积极创造条件,把喷煤工作搞上去。已有喷煤的单位,应采取各种措施进一步提高喷煤比。如果客观条件允许的话,可以适当富氧,使喷煤量进—步提高,争取更好的效果。

(6)高炉长寿技术
  高炉长寿是一个系统工程,必须从高炉设计结构,选择优质高炉砌筑材料,炉缸炉底采用自焙炭砖、陶瓷杯,冷却壁采用球磨铸铁、铸钢、铜冷却壁,重视高炉砌砖质量,采用先进的循环水技术,精料入炉,合理的炉料结构,搞好高炉操作与维护等多方山人手,才能做剑,高炉长寿。

(7)自控和自检技术

  自动控制、自动检测技术,特别是计算机在生产领域的应用,是现代科学技术发展的重要标志。它对提高劳动生产率,提高产品质量,降低各种消耗和成本都起到了重要作用。近年来,计算机及某些自动检测技术在高炉上的应用都为高炉稳定正常生产提供了重要手段。如高炉炉顶红外摄像系统、布袋除尘、含尘浓度自动检测等设备均在高炉中使用获得成功。  高炉系统采用的先进适用技术比较多,还有高炉喷补技术、炉前炉后的各种先进适用技术等。对此,有关钢铁企业同样应予关注。

二、炼钢技术问题

  许多钢铁联合企业配有转炉炼钢,同时还有少数是电炉炼钢的厂家。作为先进炼钢技术,必须配备连铸机,而且要配备高效连铸。2000年10月,国内专家到欧洲几国考察,其连铸拉速设计已达六米,实际生产也确保达四米。目前国内还没达到这个水平。国外达97%,我国连铸技术与国外比还存在差距,今后还需进一步发展。炼钢第二项是溅渣护炉。实践证明,这项技术对提高转炉产量是一项重要技术,凡没采用或使用不好的厂应进一步采用提高。第三项是混铁炉。经过多年实践,凡是炉料结构不稳定、高炉座数多、容量小的厂,必然造成铁水质量不稳定。有混铁炉和无混铁炉情况大不一样。有的厂钢铁消耗相差达50kg/t左右。有的厂高炉容积大,炉料结构稳定,铁水质量好,采用鱼雷罐车也可以,要根据本厂具体情况而定。第四项技术是煤气回收。实践证明,15t以上的小转炉可以做到煤气回收,能回收50m3/t以上的煤气,有条件的厂可以考虑采用这项技术。第五项要考虑精炼炉。为了增加钢材品种,提高钢材质量,30t以上的较大转炉要考虑上炉外精炼,这是炼钢技术发展的必然要求。  我国电炉炼钢约有几千万吨的生产能力。2002年全国产电炉钢3048万吨,其中已建成世界先进水平的超高功率电炉达40多座。可以说,我们国家电炉技术,世界上有的我们都有了,各项生产技术指标也都达到了比较好的水平。但电炉生产普遍存在效益竞争不过转炉的问题,究其原因,一是我国目前社会废钢保有量少,约为三其千多万吨,价格贵;二是电价贵。这两个条件就决定了我国电炉生产水平再好,效益也不会好。要解决这个问题,目前有两个途径:一是电炉厂配建高炉生产系统,使电炉吃上一定量的铁水,这样可大幅度降低电耗,降低生产成本。二是配建高炉型热风化铁炉,这种炉子可以把社会上的各种金属料、废钢轻薄料,包括压块、出格铁等熔化供电炉使用。通过这种炉子可以大幅度降低电炉冶炼原料和耗电费用,同时电炉要多生产高附加值的产品。

三、轧钢技术问题

  地区钢铁联合企业有些已配备了轧钢工艺技术装备。轧钢生产社会所需要的各个品种,包括板、管、带、丝、型材及金属制品,是一个复杂的过程,技术也很复杂。轧钢领域有几个主要技术工艺装备应明确:一要继续淘汰铸锭轧机开坯轧材工艺流程,要走连铸轧材工艺路线。今后除特殊品种,如高合金钢通过锻、挤、轧开坯成材外,千万不要再上轧钢开坯机。二是型线材轧钢应采用步进式加热炉,这是决定轧机连轧热装的基础。三是采用热装技术和蓄热式空气预热技术,这是有效节能的两项技术。四是采用连铸连轧技术,工槽角扁等型材连轧工艺装备还需进一步完善提高。小型线材、板带等连轧技术已达到比较先进水平,无头轧制技术与连轧匹配也逐渐在发展。随着连铸、连轧、热装、无头轧制等技术的应用,高效自动控制技术成为必然采用的成本。

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