2018年,重点钢铁企业加大节能力度,采取综合措施,努力实现国家节能减排目标,全面降低炼铁系统能耗,完成“十三”五年“中国钢铁工业的节能目标。做出了贡献。
2018年,主要钢铁企业的铁和球团能耗与上年相比有所下降。详细信息请参见表1。
能耗最高值与各过程最低值之间的差异差异很大,表明重点炼铁企业的生产技术发展不均衡,各企业的生产条件也不同,计算方法也不同。方法仍然不一致。企业必须对基准活动进行详细分析,以得出正确的结论。企业存在差距,表明公司仍具有一定的节能潜力,有必要加大淘汰落后设备的力度。
高炉炼铁技术指标
2018年,全国重点钢铁企业高炉炼铁比(部分企业不含小块焦比)为536.43千克/吨,比上年提高0.42千克/吨;炉焦比为372.11千克/吨,比上年增加3.56千克/吨;注煤比为139.12千克/吨,比上年下降2.89千克/吨。 2018年,重点企业高炉技术经济指标数量呈下降趋势。详细信息请参见表2。
目前,中国的炼铁企业是多层次,先进落后的企业并存,处于不同的发展阶段。为了推动中国炼铁生产技术的进步,实现节能减排目标,提高炼铁企业的市场竞争力,我们应加大力度,推广成熟,先进,实用的炼铁技术和设备。
非高炉炼铁技术的发展
总的来说,中国的非高炉炼铁技术发展缓慢,没有重大的新进展,生产技术水平远远落后于国际先进水平。近年来,中国减少的铁产量已低于60万吨/年。隧道窑直接还原铁厂能耗高,污染物排放量高,产品质量不稳定,应逐步淘汰。 2007年,国内钢铁公司引入了COREX,这改善了设计和技术方面的许多重大缺陷。现在他们基本掌握了生产技术并取得了较好的状态,但ENERGIRON直接还原技术仍然存在很多问题。
达涅利位于阿联酋阿布扎比的ENERGIRON直接还原技术是一种基于气体的直接还原炼铁工艺,这是一种直接还原技术,将原来的“HYL”直接还原工艺与达涅利工程技术相结合。它基于颗粒和/或块状矿石,品位为67%(即SiO 2 + Al 2 O 3
一般来说,FINEX投资高于高炉。浦项新建的200万吨/年FINEX工厂投资约79亿元人民币。
FINEX风口和熔炉的寿命较低,远低于高炉15年。 FINEX的铁供应能力和不连续性将对炼钢和轧钢产生巨大的负面影响。
多年来,世界上直接还原铁的产量很小,占高炉铁的比例很低,说明直接还原铁的生产不是主体。
熔融还原成本较高
在理论和生产实践方面,冶炼减少的能耗和成本高于高炉。原因如下:
首先,高炉中有一个热风炉,冶炼还原设施中没有热风炉。高炉炼铁所需能量的78%来自碳(焦炭和煤粉)燃烧,19%来自热空气,3%来自电荷化学反应热。通过燃烧高炉煤气获得热风炉的热量。热风炉的热效率在80%以上。因此,高炉是一种高效的炼铁设备。熔炼还原设施没有热风炉,它产生的气体用于发电。燃气发电,能源利用效率低于45%,这是该工艺能耗高于高炉的主要原因。
其次,超过45%的高炉铁矿石是间接还原。间接还原不需要能量,是放热反应,反应在炉中进行。
熔炼还原是使用多级流化床来实现铁矿石的部分还原,需要一些外来能量。以这种方式,矿石减少的能量很高。
目前,冶炼还原不能完全摆脱焦炭的需求,焦化过程的能耗也应包括在冶炼还原的能耗中。
高炉工艺在炼铁能耗方面具有优势。东北大学教授赵庆杰的不同工艺直接还原铁能耗如表5所示。高炉工艺产品是热铁水,直接还原产品是固体海绵铁,而海绵铁需要能量成为热铁水,所以高炉工艺炼铁在能耗方面具有优势。
2018年,重点钢铁企业高炉炼铁平均能耗为392.13千克标准煤/吨,27家企业高炉能耗低于390千克标准煤/吨;平均铁燃料比为536.43千克/吨,引入平均炉膛。焦比为372.11千克/吨。 2018年沙钢 5800立方米高炉和中国宝武组宝钢4号高炉燃料比为488千克/吨和489.57千克/吨,炉焦比为317千克/吨和291.98千克/吨。 2011年,宝钢COREX消耗593.87千克标准煤/吨。
表3至表6中的数据表明,高炉炼铁过程的能耗低于COREX和FINEX;转底炉的产品是固体,需要一定的热量才能熔化。
高炉炼铁的成本很低。 2017年,中国重点钢铁企业平均高炉炼铁成本为2017.97元/吨,8家企业低于1900元/吨,太钢生铁成本仅为1656.96元/吨。这些高炉中使用的原燃料的质量远低于熔炼还原所需的质量。例如,2018年,重点钢铁企业的高炉品位为57.42%,焦炭M40为87.64%,M10为6.01%,硫含量为12.63%,臭氧为0.82%。使用矿石的EINEX等级为61%,煤的灰分等级为6%~8%等,因此高炉炼铁的成本较低。实践表明,COREX和FINEX的生产成本高于高炉炼铁工艺的成本。
高炉金属化炉料的使用与能源相结合。理论上,高炉是用金属化电荷生产的,每增加1%的金属化率就可以将燃料比降低0.5%至0.6%。这包括直接还原铁,金属化颗粒和烧结矿。然而,直接还原铁,金属化球团和烧结矿的生产消耗能量。如果这些产品是在钢铁合资企业内使用二次能源生产的,那么炼铁系统的能耗将会降低。如果这些产品是利用外部能源和高炉炼铁的能源消耗生产的,那么炼铁系统的能耗和成本将会上升。一些高炉生产实践欧美证明了这一点。
用于直接还原铁的原料的铁含量为:赤铁矿> 66.5%,磁铁矿> 67.5%,脉石(SiO2 + Al2O3)含量
美国家,欧大洲,日本等工业发达国家和地区没有生产直接还原铁的优良条件,而且他们没有追求直接还原铁的过度开发。中国缺乏生产直接还原铁所需的良好条件。应该理性地对待它,尤其是经济学。
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