【摘 要】 本文介绍了重钢在本次环保搬迁工程炼铁工序以实现高炉----转炉之间的快捷、连续(准连续)、缓冲、协调、高效的要求为原则选择合理高炉座数,根据自身比较经济、合理的原燃料条件较差的特点来选择适宜的经济合理的高炉有效容积的过程与依据。
【关键词】 高炉 座数 有效容积 经济合理 方案
1 重钢环保搬迁工程概况
重钢离市中心较近,对重庆市环境质量影响很大,根据市委、市***府要求,重钢要通过环保搬迁淘汰整合重庆市落后的小钢铁企业,通过优化工艺及总***布局,调整产品结构,提高装备水平,充分利用新工艺新技术,形成一个节能、环保、高效、资源综合利用好、产品质量优、成本低的现代化中大型钢铁联合企业。
对于年产600万t的生铁规模,怎样根据配套工序配置及原燃料条件来选择合理的高炉有效容积与座数,以期能达到资源利用好、节能环保、生产效率高、利于生产组织、成本低的综合效果,并将对新厂发展产生长远影响。为此,炼铁工程技术人员通过多次反复研究对比,确定配置3座有效容积为2500m3高炉。
2 炼铁工序配置3×2500m3高炉探析
高炉座数配置主要以能实现炼铁---炼钢快捷、连续(准连续)、缓冲、协调、高效为原则,而高炉有效容积的选择则主要根据生产规模、原燃料条件而确定。
新区炼钢设置四座210t转炉,铁钢界面:铁水从炼铁到炼钢采用“一罐到底”新技术。
为达到高炉----转炉之间的快捷、连续(准连续)、缓冲、协调、高效的要求,并体现高炉发展大型化的趋势及利于生产组织的原则,新区设一个炼铁厂配上2~3座大中型高炉为宜。因此高炉座数应在2座或3座之间选择。
2.1 炼铁高炉有效容积、座数配置分析
高炉大型化是现代高炉冶炼的发展趋势,考虑配置2500m3高炉三座或3800m3高炉两座来满足生铁600万t/年的要求比较合适。高炉有效容积愈大对原燃料质量要求愈高;高炉有效容积小相应高炉座数多会导致占地面积大、平面布置难度大、投资高等问题。为此,必须根据具体建厂条件来进行合理选择。
2.2 重钢未来原燃料规划条件较差是选择2500m3高炉的主要原因
随着铁矿石、煤及海运费价格的不断上涨,以前品质较差的一些矿、煤资源逐步凸显其经济价值,各企业也将精料的着眼点向提高熟料比、改善矿焦冶金性能、稳定入炉料品质、降低入炉矿粉末等经济的方向转移。因此,重钢环保搬迁也选择了以重庆周边矿、煤为主的原料战略规划。
(1)重钢新区铁矿石资源。
重钢用矿规划具有以下特点:
①以国内矿特别是自产矿为主。
②国内矿特别是自产矿品位低、渣量大,自产矿有害杂质高。
(2)燃料资源情况。
重钢新区的洗精煤、高炉喷吹煤和烧结用煤均从重庆、贵州、四川采购为主。
重钢所用炼焦焦煤以重庆周边地区南桐、天府和桐梓煤为主;瘦煤以四川宣汉为主。其煤质特点是灰份高、硫份高、结焦性能较好。由于炼焦采用了干熄焦技术可使成品焦强度提高。
2.3 原燃料对高炉冶炼影响综述
从规划的原燃料情况看,具有以下特点,并对高炉冶炼产生影响:
(1)入炉矿综合品位低,渣量大,这是在国内外大中型高炉冶炼所少有。
(2)矿石Al2O3含量高、燃料灰份高,导致炉渣Al2O3含量高,在国内冶炼的高炉较多,冶炼技术措施得当能满足大中型高炉冶炼。
(3)利用5%V--Ti球团矿,虽有稳定炉渣冶金性能作用,但炉温升高会使生铁中Ti升高而影响高炉冶炼,对大中型高炉冶炼不利。
(4)焦炭灰份高导致焦炭热强度降低,不利于大中型高炉冶炼。
(5)燃料硫份高,从而被迫采用提高炉渣碱度措施来保证生铁质量,这不利于大中型高炉冶炼。
通过以上综合分析,重钢今后比较经济、合理的原燃料条件不利于大型高炉冶炼,因此选择了有效容积相对较小的2500m3高炉方案。
3 3×2500m3方案经济性简要分析
3×2500m3与2×3800m3方案相比,其运行成本增减如下:
3.1 固定成本增加
固定投资增加5000万元左右,多一座高炉将多工人120人左右,估计使生铁成本升高3.89元/t。
3.2 变动成本降低
由于2500m3高炉较3800m3高炉对原燃料要求低,可使自产低品位矿配比大幅增加,按目前市场价格进行测算和重钢目前自产矿配比,估计配矿成本降低671.87元/t。
3.3 变动成本增加
变动成本首先体现在综合焦比增加上,增加自产低品位矿配比将使入炉矿品位降低,相对应的综合焦比升高,按估计入炉品味和焦炭市场价格进行测算,估计生铁成本升高37.4元/t左右;其次,根据配矿方案生铁P含量将升高,使炼钢成本增加,相当于炼铁成本增加。估计两项变动成本增加98.07元/t。
根据以上初步测算,新配矿方案将使生铁成本降低569.91元/t。并随着自产矿配比增加,吨铁成本降幅有明显加大趋势,经济效益非常明显。因此选用3×2500m3方案,会对提高市场竞争力、提高经济效益、促进重钢长期可持续发展产生重大影响。
4 确保较差原燃料条件下较好技术经济指标的主要措施
为了保证高炉在较差原燃料条件下获得较好技术经济指标,应采取以下措施:(1)保证入炉熟料比≥92%。(2)稳定原燃料采购、加强原燃料混匀工作,保证入炉矿质量稳定。(3)确保烧结矿碱度在合适范围,以保证其具有良好的冶金性能的同时具有良好的强度。(4)采用干熄焦技术,保证焦炭冷强度。(5)采用分级入炉技术,确保入炉≤3mm烧结矿在2%以下。(6)采用高压、高风温、富氧喷煤技术。(7)采用高炉专家系统,加强对炉况的检测、控制、预测,确保炉况长期稳定顺行。(8)加强炉前放铁管理,适当提高放铁速度,不片面追求连续放铁,但在一个铁口堵口后20min以内另一铁口必须打开放铁,以保证炉渣及时排出而不致影响高炉稳顺。
5 结语
重钢将矿、煤主要定位于其周边较差资源,能大幅降低成本,提高市场竞争力并可使重钢进入可持续发展轨道。由于入炉矿品位低、有害杂质较高,燃料灰份、硫份较高,将导致渣量大,炉渣中有害成份高、碱度高、焦炭热强度降低等不利于大型高炉冶炼因素,且根据年产600万t铁规模,选择3×2500m3配置方案较为合适。
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