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我国高炉炼铁企业生产现状及节能环保的特征

发布时间:2015-07-30 10:17

 1 炼铁企业生产现状
  1.1 产量增长、集中度继续降低
  2012年全国生铁产量为65790.5万吨,比上年增长3.7%。其中重点钢铁企业生铁产量为57620.48万吨,占总产量的87.6%,比去年下降1.3个百分点。重点企业中年产铁超过1000万吨的有13个企业,年产铁500~1000万吨的企业有25个。其他钢铁企业生铁产量为14033.72万吨,占总产量的12.4%。这表明我国炼铁产业集中度继续降低。
  1.2 装备水平不断提高
  近年来,我国高炉大型化趋势明显,大高炉的建设取得了显著成绩。2012年,全国重点钢铁企业1000m3以上大型高炉297座。其中3000m3以上的大型高炉座数从2001年的4座增加到2012年的34座,宝钢4966m3高炉、首钢曹妃甸5500m3高炉和沙钢5800m3等15座4000m3以上高炉使得我国特大型高炉在世界上占据一席之地。装备领先水平生产能力比例由2011年的36.7%回落到36.3%,先进水平比例由2011年28.7%升高至32.2%,落后生产能力比例由2011年3.6%下降至3.2%。
  1.3 主要技术经济指标有所提升
  2012年重点钢铁企业高炉主要技术经济指标表如表1
  所示。
  2012年全国重点钢铁企业高炉技术经济指标多数得到提升,但是炼铁企业技术进步的速度有所放缓。主要原因是全国入炉矿含铁品位在下降,因矿石涨价,钢企利润下降甚至亏损,实现精料炼铁比较困难。
  2 重点钢铁企业炼铁系统能耗情况
  2.1 炼铁系统工序能耗全面下降
  重点大中型钢铁企业代表了行业发展的先进水平。2008~2012年重点钢铁企业炼铁系统能耗变化见图1:
  图1 2008~2012年重点钢铁企业炼铁系统能耗变化图
  从近五年重点钢铁企业炼铁系统用能情况来看,各工序能耗均呈下降趋势,表明了企业能源管理和节能技术的进步。2012年和2011年相比,焦化工序能耗下降了1.91%,烧结工序能耗下降了1.43%,球团工序能耗下降了0.83%,炼铁工序能耗下降了2.75%。
  2012年重点钢铁企业炼铁系统能耗虽均有所下降,但各企业之间相应工序能耗最高值与最低值指标相差悬殊。由此表明国内重点钢铁企业技术发展不平衡,且仍有一定的节能潜力,需要进一步加大力度淘汰落后装备。
  2.2 二次能源回收利用水平分析
  提高企业二次能源回收和利用量是降低外购能源,真正意义上实现节能减排的主要途径。高炉炼铁工序二次能源回收和利用主要体现在高炉煤气回收利用和炉顶压差发电,且这两项技术已得到广泛应用。
  截至2012年,我国已有660多套TRT装置,配备率已在95%,但平均发电仅有32kWh/t铁,与煤气干法除尘发电45kWh/t铁还有一定差距。
  2012年重点统计企业高炉煤气累计产生量是6789.36亿立方米,同比增幅为0.19%;高炉煤气利用率为96.26%,比去年同期提高了0.28个百分点。
  3 “十二五”后三年炼铁工序节能展望
  2011年10月24日国务院印发《钢铁工业“十二五”发展规划》,提出“十二五”期间要求吨钢综合能耗从605kgce/t下降到580kgce/t,五年内下降目标为4.1%。2012年吨钢综合能耗为602.71kgce/t,若要达到“十二五”规划目标,必须之后的三年内下降3.8%,说明后三年钢铁工业节能形势是空前严峻的。又因高炉炼铁工序能耗约占钢铁联合企业总能耗的50%。所以,钢铁工业要降低吨钢综合能耗就必须要努力降低炼铁工序能耗。
  通过对2012年炼铁工序节能取得的成绩以及未来面临的节能形势,认为“十二五”后三年在炼铁工序节能方面需要开展以下工作和任务:
  3.1 加快淘汰落后产能,优化生产结构,实现结构节能
  从目前炼铁生产情况来看,我国炼铁的产业集中度还不高,落后产能还存在。“十二五”后三年要严格按照《钢铁工业“十二五”发展规划》和《产业结构调整指导目录》(2011年本)中的规定,淘汰400立方米及以下高炉,优化生产结构,充分发挥现代化、大型化装备优势。提高煤比、降低焦比,提高球团矿配比、降低烧结矿比例,优化炼铁系统用能结构和炉料结构,降低炼铁系统能耗。
  3.2 加快节能技术的研发和推广力度,实现技术节能
  3.2.1 把握工序节能关键,实现减量化用能。高炉炼铁所需能量有78%是由碳素(焦炭和煤粉)燃烧提供的,19%是由热风提供的,3%是炉料化学反应热。因此,降低炼铁燃料比是实现企业减量化用能的最大体现,也是炼铁节能减排、降低生产成本的主攻方向。
  目前,我国高炉燃料比与国际先进水平的差距在
  30~50kg/t左右,主要原因是我国矿石含铁品位低、热风温度低等造成的。首先,鉴于目前全世界炼铁入炉矿含铁品位都在下降,“十二五”后三年精料技术的核心应转为稳定炉料质量。其次,近年来,我国高炉炼铁风温逐年提高,2012年全国重点企业的平均风温达到1183℃,接近国际先进水平,但距离1200℃~1250℃还有一定的差距,进一步提高风温仍然是高炉炼铁节能降耗的重要技术措施。最后,采取富氧大喷煤技术,实现高炉喷煤比在200kg/t铁以上,同时降低焦比,进而降低燃料比,实现源头减量化。
  3.2.2 加大二次能源回收利用技术推广。“十二五”后三年要大力推广已成熟适用的节能技术,如高炉干式余压发电(TRT)技术、高炉热风炉双预热技术、高炉煤气汽动鼓风技术、高炉脱湿鼓风技术等,提高炼铁工序二次能源回收利用率。
  3.3 加强低温余热资源的利用,进一步挖掘节能潜力
  低品质的余热在炼铁工序中主要体现在高炉冲渣水的余热。目前高炉渣余热回收技术尚没有进入成熟化阶段,回收的效率也不高。大多数炼铁厂采用水冲炉渣工艺,其冲渣热水只能用于取暖用,但大部分仍未得到利用。个别企业采用转法,用高压水击淬热钢渣或铁渣,对产生的蒸汽加以回收利用。因此,高炉冲渣水余热利用也将会成为进一步挖掘炼铁节能的潜力所在。
  4 结语
  综上所述,随着高炉炼铁各项成熟节能技术的成功应用,进一步降低能耗已成为瓶颈。因此“十二五”后三年高炉炼铁企业节能压力仍然十分巨大。各炼铁企业应尽早针对自身生产情况,找出造成高能耗的问题切入点,积极采取相应的节能降耗措施,共同努力实现国家“十二五”节能降耗目标。
  作者简介:王明侠(1979—),女,河北沧州人,中冶京诚工程技术有限公司工程师,硕士,研究方向:能源评价和能源评估。

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