2003年钢铁工业炼铁技术10大要闻
2004-01-13 00:00 来源： 我的钢铁 作者：mysteel
宝钢股份高炉工序能耗刷新历史记录
宝钢股份高炉工序能耗年均首次实现“破四进三”历史性突破后，2003年该指标持续走低已跨人第九个年头，并再创工序能耗新低为384.80kg/t铁，目前已遥遥领先国际先进水平。炼铁厂2003年在确保炉况稳定、顺行的前提下，优化原燃料结构，合理调整煤气流分布，大大提高了高炉煤气的利用率，有效降低了燃料些，高炉燃料比达到486kg/t铁，创历史最好水平。宝钢炼铁厂节能降耗采用多种措施，其中提高余热回收水平、TRT发电能力成为节能降耗的有效途径。在不断深化单体设备节能，节水、电、风、汽及煤气的消耗方面也取得了长足进步，仅以节水为例,炼铁厂2003年通过加大改造力度，不断消除失水点，推进。“按水质需要供水”，并对不同工序的废水进行串接利用，对所有的直排水、冷却水100%回收利用，2003年节水达150万t。
世界最大高炉点火运行，设计寿命25年
新日铁公司君津厂4号高炉第2次大修工程于2003年5月8日竣工并重新投产。此次大修工程将炉容扩大到5555m3，成为世界最大高炉。大修后，还原性和透气性改善，操作效率提高，利用系数为2.3左右，日产铁可达1.29万t。大修工程花费约240亿日元，高炉的拆卸和营建采用“大块施工法”，工期从过去120日左右缩短到88日。过去4号高炉采取将2000块冷却板嵌入炉内的冷却方式，而此次大修采用了11段合计556块铜冷却壁，在炉缸铁口下H2、H3两段安装了52块，炉腹、炉腰B1B2B3三段安装了168块，炉身S1-S6区域六段安装了336块铜冷却壁。炉喉下安装了两段铸铁冷却壁R1R2，R3段为外覆挡板的水冷炉喉钢砖。不仅在热负荷高的部位，而且在炉身上部和炉下部也设置冷却壁，实施全炉体冷却，大幅度提高了冷却效率。炉缸侧壁采用高导热率碳砖，即使继续采用通常的高炉操作，目标寿命也可达25年。继4号高炉大修，新日铁公司计划着手大分厂2号高炉大修。新日铁公司一系列的高炉大修均采用铜冷却壁，将使公司总炉容扩大到4万m3。
中国迎来高炉建设新高潮
随着中国钢铁需求的猛增，中国钢铁企业正积极进行炼铁工序的新建、改建工程，未来几年中国生铁产能将增加1亿t。马钢新建了2500 m3高炉，沙钢2座380 m3高炉已投产，3座2500 m3高炉，预计2004年可全部投产使用，由广钢牵头的千万吨级钢铁工业基地的筹建已经启动，北台钢铁集团计划到2010年实现炼铁产能1050万t。杭钢、包钢、济钢、唐钢等企业也在计划建8千万吨的规模钢厂。新余、鄂城等企业虽没打算建设千万吨级企业，但也相继建造了1000 m3的新高炉，或进行技改，提高产能。但是，产能的增长率是否与钢铁消费增长率吻合?新增产能是否有足够的市场空间?另外，由于供不应求，铁矿石、焦炭价格已经大幅度上扬，中国电力紧张已经初现。因此，巨大的产能扩张，将对国内和国际生铁市场产生巨大影响，如何应对原料、能源的供应，这些都是需要冷静思考的问题。
宝钢3号烧结机扩容改造成功
2003年10月至11月，利用年修的机会，宝钢3号烧结机成功进行了横向加宽扩容改造，改造历时18天，烧结机面积增加了10%，即由450m2扩容至495 m2。烧结机点火投产后，经过两周的试生产，3号烧结机的烧结矿的利用系数达到了较高水平，成功实现了扩容10%，烧结矿产量增产10%—15%的目标。烧结工序的各项技术经济指标都有不同程度的改善，烧结矿质量也得到明显提高。
国内钢铁企业兴起氧化球团工程建设热潮
2003年5月首钢产品结构调整重点项目首钢矿业公司球团第二条生产线5月投入试生产，前5天产出氧化球团7865t，其中最高日产已达2367t，超出排定试生产日计划18.35%，球团矿品位65.44%，抗压强度2.005kN，亚铁含量0.641%，杯志着作为首钢总公司产品结构调整重点项目的球团二系列建设主线工程已经基本完成。该球团生产线的回转窑液压马达和滚动轴承、变频调速电机、立式混合机等重点设备，均米用进口设备和国际先进技术，实现了与世界先进工艺接轨，是既能生产酸性团矿球又能生产碱性球团矿的生产线。目前我国已有近2000万t产能的链蓖机一回转窑氧化球团及竖炉球团矿建设工程建成和在建，这是各企业根据使用球团矿可明显改善高炉炼铁各项技术经济指标和实际生产需求与时惧进做出的决策。
高炉无料钟回转装料装置——新一代装料设备
达涅利康力斯(原霍高文工程技术公司)在全世界推出了一项专有技术——一种具有创新设计思想的高炉无料钟回转装料装置(BRCU)，新设备用阀门取代了原没计采用的料钟，从而使设备维护非常简单，可在高炉短暂的停炉时间内，及时更换暴露在外面的磨损件。回转部件防护板只需要4年更换一次，而且在更换时不需要拆卸整个设备。在l：20和1：5模型上所做的试验研究表明，新设备的炉料环形分布质量和工作能力等指标都超过溜槽式布料设备和带料钟回转装料设备。
此项专利技术在西西伯利亚和印度钢厂1000m3至3000 m3高炉上均有应用，运行状况良好。如在现有高炉上安装此装置，可不必改造炉底。从整体设计理念和运行效果上看，无料钟回转装料装置具有非常好的市场前景。
POSCO年产60万t FINEX示范厂竣工投产
POSCO年生产能力为60万t的采用新一代环境友好型生产技术FINEX示范厂建设完工，于2003年5月29日进入生产运行阶段。该厂自2001年起开始建设，至投产日期共投入了约13085万美元。一旦示范厂的生产经过彻底验证，预计到2005年FINEX工艺可完全投入商业化生产。FINEX工艺直接使用廉价、丰富的铁矿粉和非焦煤生产铁水，省去了烧结和炼焦工艺。与高炉法相比，该方法可节约生产成本15%。此外，由于排人大气中硫氧化物和氮氧化物只有传统高炉法生成量的10%，FINEX工艺被誉为对环境友好的炼铁工艺。POSCO计划逐渐扩大新设备的年生产能力，最后达到150万t，从而逐渐取代目前在浦项厂运行的陈旧的中、小型高炉。
我国企业拟采用熔融还原炼铁新工艺
Hismelt熔融还原工艺将落户莱钢。2003年，莱钢与澳大利亚力拓集团签署了“莱钢—力拓HIsmelt设备工艺许可协议”，引进直接熔融还原炼铁技术，这标志着使用直接熔融还原工艺的新型炼铁厂将在莱钢诞生。
位于张家港的沙钢已决定要建设一座COREX 2000型熔融还原炼铁炉。宝钢集团公司由于地处上海，建设高炉受到环保、技术进步等多方面限制，浦东钢铁公司、五钢公司都希望研发代替落后的化铁炼钢工艺的新的环保型绿色炼铁新工艺技术，解决热铁水的供应问题。宝钢在新一轮跨越式发展中也打算采用目前最成熟、先进的熔融还原—直接还原炼铁新工艺。由于传统的炼焦—烧结—高炉炼铁工艺环境污染严重，专家认为50年内都将被低排放的绿色炼铁新工艺取代，我国采用熔融还原炼铁新工艺的钢铁企业将越来越多。
神户Itmk3炼铁新工艺中试取得初步成功
Mesabi Nugget公司在明尼苏达州东北部的Itmk3中试厂开始生产粒铁。神户钢铁公司称，2003年5月24日、25日的试运行生产了5t粒铁，自2003年6月7日起，该设备一直以2t/h的生产率稳定运行。这次的生产试验持续35d，但依据项目的开发计划，演示周期将持续到2004年6月，动力钢公司在其巴特勒厂试用了铁块样品，炼钢车间反映效果良好。Itmk3工艺是由Midrex公司和日本神户钢铁公司联合开发，其合伙投资人有克利夫兰克里弗兹公司、Ferrometrics。公司和动力钢公司，项目总投资约2600万美元。该工艺是用转底炉将矿粉和煤粉转化成富铁粒铁，品质与高炉生铁相当，含铁96%—98%，含碳2%—4%，包括还原、熔化和排渣操作在内的整个生产周期仅有10min。
新一代减少CO2用于生产热轧材的炼铁工艺开始试验
JFE钢铁公司为实现以廉价铁矿石生产高质量还原铁的新—代炼铁技术——“Hi—QIP”的实际应用，从2003年11月下旬开始用于生产热轧材的炼铁工艺试验。今后将增加加速氧化铁还原或去除铁中杂质的设备。此工艺成本低，二氧化碳排放量比传统工艺减少10%。与现有的高炉不同，此工艺使用的是筒状回转窑，直径为7m，宽为lm的回转窑炉床上铺有焦炭，将铁矿石和焦炭的混合物放在焦炭上加热，生产出高质量粒状生铁，同时可将铁渣分离。因此工：艺可使焦炭的热利用效率大幅提高，相对一般高炉的500kg/t铁，其仅为450kg/t铁，二氧化碳排放量减少10%。试验如成功，则设备规模可达50万t/a。
宝钢股份高炉工序能耗年均首次实现“破四进三”历史性突破后，2003年该指标持续走低已跨人第九个年头，并再创工序能耗新低为384.80kg/t铁，目前已遥遥领先国际先进水平。炼铁厂2003年在确保炉况稳定、顺行的前提下，优化原燃料结构，合理调整煤气流分布，大大提高了高炉煤气的利用率，有效降低了燃料些，高炉燃料比达到486kg/t铁，创历史最好水平。宝钢炼铁厂节能降耗采用多种措施，其中提高余热回收水平、TRT发电能力成为节能降耗的有效途径。在不断深化单体设备节能，节水、电、风、汽及煤气的消耗方面也取得了长足进步，仅以节水为例,炼铁厂2003年通过加大改造力度，不断消除失水点，推进。“按水质需要供水”，并对不同工序的废水进行串接利用，对所有的直排水、冷却水100%回收利用，2003年节水达150万t。
世界最大高炉点火运行，设计寿命25年
新日铁公司君津厂4号高炉第2次大修工程于2003年5月8日竣工并重新投产。此次大修工程将炉容扩大到5555m3，成为世界最大高炉。大修后，还原性和透气性改善，操作效率提高，利用系数为2.3左右，日产铁可达1.29万t。大修工程花费约240亿日元，高炉的拆卸和营建采用“大块施工法”，工期从过去120日左右缩短到88日。过去4号高炉采取将2000块冷却板嵌入炉内的冷却方式，而此次大修采用了11段合计556块铜冷却壁，在炉缸铁口下H2、H3两段安装了52块，炉腹、炉腰B1B2B3三段安装了168块，炉身S1-S6区域六段安装了336块铜冷却壁。炉喉下安装了两段铸铁冷却壁R1R2，R3段为外覆挡板的水冷炉喉钢砖。不仅在热负荷高的部位，而且在炉身上部和炉下部也设置冷却壁，实施全炉体冷却，大幅度提高了冷却效率。炉缸侧壁采用高导热率碳砖，即使继续采用通常的高炉操作，目标寿命也可达25年。继4号高炉大修，新日铁公司计划着手大分厂2号高炉大修。新日铁公司一系列的高炉大修均采用铜冷却壁，将使公司总炉容扩大到4万m3。
中国迎来高炉建设新高潮
随着中国钢铁需求的猛增，中国钢铁企业正积极进行炼铁工序的新建、改建工程，未来几年中国生铁产能将增加1亿t。马钢新建了2500 m3高炉，沙钢2座380 m3高炉已投产，3座2500 m3高炉，预计2004年可全部投产使用，由广钢牵头的千万吨级钢铁工业基地的筹建已经启动，北台钢铁集团计划到2010年实现炼铁产能1050万t。杭钢、包钢、济钢、唐钢等企业也在计划建8千万吨的规模钢厂。新余、鄂城等企业虽没打算建设千万吨级企业，但也相继建造了1000 m3的新高炉，或进行技改，提高产能。但是，产能的增长率是否与钢铁消费增长率吻合?新增产能是否有足够的市场空间?另外，由于供不应求，铁矿石、焦炭价格已经大幅度上扬，中国电力紧张已经初现。因此，巨大的产能扩张，将对国内和国际生铁市场产生巨大影响，如何应对原料、能源的供应，这些都是需要冷静思考的问题。
宝钢3号烧结机扩容改造成功
2003年10月至11月，利用年修的机会，宝钢3号烧结机成功进行了横向加宽扩容改造，改造历时18天，烧结机面积增加了10%，即由450m2扩容至495 m2。烧结机点火投产后，经过两周的试生产，3号烧结机的烧结矿的利用系数达到了较高水平，成功实现了扩容10%，烧结矿产量增产10%—15%的目标。烧结工序的各项技术经济指标都有不同程度的改善，烧结矿质量也得到明显提高。
国内钢铁企业兴起氧化球团工程建设热潮
2003年5月首钢产品结构调整重点项目首钢矿业公司球团第二条生产线5月投入试生产，前5天产出氧化球团7865t，其中最高日产已达2367t，超出排定试生产日计划18.35%，球团矿品位65.44%，抗压强度2.005kN，亚铁含量0.641%，杯志着作为首钢总公司产品结构调整重点项目的球团二系列建设主线工程已经基本完成。该球团生产线的回转窑液压马达和滚动轴承、变频调速电机、立式混合机等重点设备，均米用进口设备和国际先进技术，实现了与世界先进工艺接轨，是既能生产酸性团矿球又能生产碱性球团矿的生产线。目前我国已有近2000万t产能的链蓖机一回转窑氧化球团及竖炉球团矿建设工程建成和在建，这是各企业根据使用球团矿可明显改善高炉炼铁各项技术经济指标和实际生产需求与时惧进做出的决策。
高炉无料钟回转装料装置——新一代装料设备
达涅利康力斯(原霍高文工程技术公司)在全世界推出了一项专有技术——一种具有创新设计思想的高炉无料钟回转装料装置(BRCU)，新设备用阀门取代了原没计采用的料钟，从而使设备维护非常简单，可在高炉短暂的停炉时间内，及时更换暴露在外面的磨损件。回转部件防护板只需要4年更换一次，而且在更换时不需要拆卸整个设备。在l：20和1：5模型上所做的试验研究表明，新设备的炉料环形分布质量和工作能力等指标都超过溜槽式布料设备和带料钟回转装料设备。
此项专利技术在西西伯利亚和印度钢厂1000m3至3000 m3高炉上均有应用，运行状况良好。如在现有高炉上安装此装置，可不必改造炉底。从整体设计理念和运行效果上看，无料钟回转装料装置具有非常好的市场前景。
POSCO年产60万t FINEX示范厂竣工投产
POSCO年生产能力为60万t的采用新一代环境友好型生产技术FINEX示范厂建设完工，于2003年5月29日进入生产运行阶段。该厂自2001年起开始建设，至投产日期共投入了约13085万美元。一旦示范厂的生产经过彻底验证，预计到2005年FINEX工艺可完全投入商业化生产。FINEX工艺直接使用廉价、丰富的铁矿粉和非焦煤生产铁水，省去了烧结和炼焦工艺。与高炉法相比，该方法可节约生产成本15%。此外，由于排人大气中硫氧化物和氮氧化物只有传统高炉法生成量的10%，FINEX工艺被誉为对环境友好的炼铁工艺。POSCO计划逐渐扩大新设备的年生产能力，最后达到150万t，从而逐渐取代目前在浦项厂运行的陈旧的中、小型高炉。
我国企业拟采用熔融还原炼铁新工艺
Hismelt熔融还原工艺将落户莱钢。2003年，莱钢与澳大利亚力拓集团签署了“莱钢—力拓HIsmelt设备工艺许可协议”，引进直接熔融还原炼铁技术，这标志着使用直接熔融还原工艺的新型炼铁厂将在莱钢诞生。
位于张家港的沙钢已决定要建设一座COREX 2000型熔融还原炼铁炉。宝钢集团公司由于地处上海，建设高炉受到环保、技术进步等多方面限制，浦东钢铁公司、五钢公司都希望研发代替落后的化铁炼钢工艺的新的环保型绿色炼铁新工艺技术，解决热铁水的供应问题。宝钢在新一轮跨越式发展中也打算采用目前最成熟、先进的熔融还原—直接还原炼铁新工艺。由于传统的炼焦—烧结—高炉炼铁工艺环境污染严重，专家认为50年内都将被低排放的绿色炼铁新工艺取代，我国采用熔融还原炼铁新工艺的钢铁企业将越来越多。
神户Itmk3炼铁新工艺中试取得初步成功
Mesabi Nugget公司在明尼苏达州东北部的Itmk3中试厂开始生产粒铁。神户钢铁公司称，2003年5月24日、25日的试运行生产了5t粒铁，自2003年6月7日起，该设备一直以2t/h的生产率稳定运行。这次的生产试验持续35d，但依据项目的开发计划，演示周期将持续到2004年6月，动力钢公司在其巴特勒厂试用了铁块样品，炼钢车间反映效果良好。Itmk3工艺是由Midrex公司和日本神户钢铁公司联合开发，其合伙投资人有克利夫兰克里弗兹公司、Ferrometrics。公司和动力钢公司，项目总投资约2600万美元。该工艺是用转底炉将矿粉和煤粉转化成富铁粒铁，品质与高炉生铁相当，含铁96%—98%，含碳2%—4%，包括还原、熔化和排渣操作在内的整个生产周期仅有10min。
新一代减少CO2用于生产热轧材的炼铁工艺开始试验
JFE钢铁公司为实现以廉价铁矿石生产高质量还原铁的新—代炼铁技术——“Hi—QIP”的实际应用，从2003年11月下旬开始用于生产热轧材的炼铁工艺试验。今后将增加加速氧化铁还原或去除铁中杂质的设备。此工艺成本低，二氧化碳排放量比传统工艺减少10%。与现有的高炉不同，此工艺使用的是筒状回转窑，直径为7m，宽为lm的回转窑炉床上铺有焦炭，将铁矿石和焦炭的混合物放在焦炭上加热，生产出高质量粒状生铁，同时可将铁渣分离。因此工：艺可使焦炭的热利用效率大幅提高，相对一般高炉的500kg/t铁，其仅为450kg/t铁，二氧化碳排放量减少10%。试验如成功，则设备规模可达50万t/a。
