高炉大型化和竞争力初步分析.doc

高炉大型化和竞争力初步分析高炉大型化和竞争力初步分析作者： 刘文权 近年来，钢铁工业竞争日趋激烈，工业发达国家为进行结构调整、淘汰落 后工艺和设备，降低能耗和生产成本，改善环保，提高市场竞争力，相继建成 了 2000m3 级以上大型高炉 160 多座，高炉最大容积已达 5775m3其中，日本 和西欧等国家自 20 世纪 80 年代以来，建成了一批 4000m3 级以上特大型高炉一、国内外高炉大型化概况 据不完全统计，世界上大于 2000m3 高炉超过 169 座，大于 4000m3 高炉 39 座 (其中：5000m3 级高炉 13 座)，见表 1日本原有 60 多座高炉，1989 年底服役 有 37 座高炉，平均每座容积 3143.4m3高炉大型化和结构调整后，2004 年服 役高炉仅为 28 座，平均每座高炉容积 3814m3川崎制铁千叶 6 号高炉、水岛 4 号高炉、新日铁君津 3 号高炉、名古屋 1 号高炉、名古屋 3 号高炉、大分 1 号高炉，由 4500m3、4826m3、4063m3、3850m3、3424m3、4158m3 分别扩容至 5153m3、5005m3、4822m3、4650m3、4300m3、4884m3。

新日铁君津 2 号高炉、 钢管福山 3 号高炉、日新钢铁吴厂 1 号高炉、住友金属小仓 2 号高炉、北海制 铁室兰 2 号高炉也进行了扩容日本高炉座数减少了，而炉型更加大型化近 年来日本没有新建高炉，主要通过高炉扩容来提高设备产能和能源效率，并同 时追求高产和环境和谐德国蒂森公司与克虏伯公司合并前有 9 座高炉，合并 后减少到 6 座高炉座数减少，但总产量并没有减少，高炉单产提高，寿命延 长近年我国重点大中型企业高炉结构情况(座数)见表 2我国小高炉众多， 单炉产量低，布局分散，高炉结构不合理，技术装备水平低，在未来几年，需 淘汰 1 亿吨左右落后的炼铁生产能力随着原燃料费用和人力资源费用与国际 市场逐步接轨，环保要求日益苛刻，小高炉竞争力逐渐弱化只有在能耗、劳 动生产率、环保和生铁质量等方面提高竞争能力，才能避免因竞争力差而被市 场淘汰表 2 近年我国重点大中型企业高炉结构情况(座数) 二、高炉大型化和竞争力分析 高炉大型化是建立在精料、富氧喷煤、高顶压、高风温、高炉长寿和低硅低硫 冶炼等技术基础 上普遍采用无料钟布料、薄壁内衬、炉顶余压发电、热风炉 双预热、铜冷却壁、炉渣粒化装置、高风温长寿型热风炉、软水密闭循环冷却 系统、高炉冶炼专家系统等现代化工艺和装备。

高炉大型化与投资主体融资水 平、企业规模、企业产品定位和原燃料条件等因素有关高炉大型化对原燃料 要求、技术经济指标、经济效益和运行成本等方面对比分析如下 1、原燃料要求 精料是大型高炉高产、优质、低耗、长寿与环境友好的物质基础，是高炉炼铁 工艺中最重要的一项关键技术随着高炉大型化，对原燃料质量、合理炉料结 构等要求日益苛刻高炉越大，对原燃料质量要求越高焦炭强度，尤其是高 温强度(反应后强度 CSR 和反应性 CRl)是建设大型高炉考虑的首要因素目前， 大中型焦炉配备了干熄焦工艺，改善了焦炭质量大型高炉对原燃料质量的要 求见表 3 表 3 大型高炉对原燃料质量的要求2、技术经济指标要求 表 4 高炉技术经济指标要求3、高炉大型化的经济效益及成本分析比较 根据前苏联的资料，高炉大型化经济效益显著其经济效益比较见表 5成本 是钢铁行业最重要的竞争要素，成本优先历来是钢铁企业首选的竞争策略国内不同级别高炉运行成本对比见表 6 表 5 高炉经济效益比较表 6 高炉运行成本对比注：*假定能耗价为 1 元／kg；**不考虑含铁原料 4．高炉竞争力分析比较 高炉竞争力分析主要体现在工序能耗、环境保护、劳动生产率和生铁质量(铁水 含硫和含硅量)等几个方面，见表 7。

表 7 高炉竞争力分析比较三、实现高炉大型化的途径和对策1．新建大型高炉如京唐钢铁联合有限公司规划新建 2 座 5500m3 高炉；宝钢 新建 4 号高炉 (4350m3)；武钢、天钢新建 3200m3 高炉；沙钢新建 2500m3 高炉 等 2．淘汰落后，以新替旧，以大替小，实现高炉大型化如鞍钢建 2 座 3200m3 高炉取代 7 座 600～1000m3 高炉；涟钢建 2 座 2200m3 高炉取代 300m3 高炉；马 钢建 2 座 2500m3 高炉淘汰 300m3 级高炉等 3．大修扩容改造如本钢 5 号高炉由 2000m3 大修扩容至 2600m3；包钢 1 号高 炉由 1513m3 大修扩容至 2200m3；武钢 1 号高炉由 1386m3 大修扩容至 2200m3 新钢 7 号高炉由 600m3 大修扩容至 l050m3；湘钢 l 号高炉、酒钢 2 号高炉均由 750m3 大修扩容至 1000m3 等 4．整体推移大修扩容改造，如唐钢 2 号高炉(1260m3)、邯钢 5 号高炉(1260m3) 采用整体推移技术大修扩容至 2 000m3 5．采用熔融还原或直接还原等新工艺替代 1000m3 以下的高炉。

我国 74 家重点 钢铁企业中，现有 18 家建在省会城市，有 34 家建在百万以上人口的大城市， 不仅造成了城市环境容量的压力，也制约了企业自身的发展采用流程短、生 产灵活性强、环境污染小的熔融还原或直接还原工艺，替代 1000m3 以下高炉 宝钢集团浦钢公司搬迁采用 Corex C-3000 工艺，成为世界上第一座年产 150 万 顿铁水熔融还原装置首钢与美国纽柯公司、澳大利亚力拓公司、日本三菱公司四方共同出资进行 Hismelt 熔融还原的研究，在澳大利亚投产的年产 80 万吨 铁水的熔融还原厂，目前已经进入设备试车阶段2003 年，莱钢集团公司与澳 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 Hismelt 熔融还原技术，标志着使用直接熔融还原工艺的新型炼铁厂将在莱 钢诞生河北省石钢和日本神户制钢有限公司签订了成立年产 50 万吨铁水煤基 自接还原铁合资公司的意向书，采用神户制钢和其子公司 Midrex 公司开发的 Fastmelt 工艺 四、高炉大型化应注意的几个问题 1．《钢铁产业发展政策》中产业技术政策规定：高炉有效容积达到 1000m3 及 以上，新上项目高 炉必须同步配套余压发电装置和煤粉喷吹装置。

沿海深水港 地区建设钢铁项目，高炉有效容积要大于 3000m3按照《产业结构调整目录》， 今明两年，1 亿吨左右的 300m3 以下高炉(专业铸铁管厂除外)产能进入淘汰的 具体实施阶段 2．重视企业总体规划工作，注意前后工序和整体生产能力的协调与配套我国 目前高炉生产大致分为 3 个层次，重点大中型企业以 1000m3 以上高炉为主，地 方骨干企业以 300～1000m3 高炉为主，地方及小民营企业以 300m3 以下高炉为 主对此，在企业总体规划中，应统筹考虑生产规模、投资、总图位置和资源 供应情况，以大替小，以新替旧，逐步实现高炉大型化如企业在技术改造时 淘汰 2～3 座 300m3 级的高炉改造为 1 座 1000m3 级高炉；600m3 级高炉大修扩 容至 1000m3 高炉；1000m3 级高炉采用整体推移技术扩容至 2000m3 级高炉高 炉大型化后，单一企业高炉座数以 2～3 座为宜 3．1000m3 以上的大型高炉应配备富氧喷煤、高炉炉顶余压发电(TRT)、热风炉 煤气和助燃空气双预热等节能降耗措施，以降低炼铁的能耗和生产成本上游 工序应配备干熄焦、烧结余热回收等设备 4．高炉大型化要与原燃料条件相适应。

高炉大型化对原燃料条件提出更苛刻要 求，尤其是对焦炭质量的要求，否则为大型化而大型化效果会适得其反因为 随着高炉炉型增大，炉内料柱压力也随之急剧增高，从而对焦炭强度、炉顶压 力、鼓风强度以及对炉衬材质等提出更高的要求，这将导致高炉投资、焦炭生 产成本、鼓风和耐材等费用急剧升高 5．大型高炉应配备出铁场及原料系统等除尘设施，对瓦斯灰、瓦斯泥、除尘灰 和炉渣等进行资源综合利用，以实现环境友好和可持续发展，达到循环经济的 要求 6．高炉大型化要实现高炉长寿，l000m3 以上高炉一代炉龄无中修设计寿命应 达到 12～20 年，热风炉寿命达 20 年只有长寿才能达到提高经济效益的目的五、结语 高炉大型化和结构调整为大势所趋我国钢铁企业联合重组、兼并，提高产业 集中度和迁建改 造为高炉大型化提供了契机 1．高炉大型化的关键和核心是提高效率、降低能耗和成本，改善环保，提高市 场竞争力 2．高炉大型化首先必须考虑企业的融资能力及资源供应情况，特别是原料和燃 料的品质还需考虑生产能力平衡、生产效率、技术装备水平、煤气平衡、备 品备件配套及生产管理等因素 3．高炉大型化可通过扩容改造、原地或易地大修等途径实现。

也可采用熔融还原或直接还原新工艺(采用 Corex、Hismelt、Fastmelt 等熔融还原或直接还原 工艺替代 1000m3 级以下高炉)参考文献： [1]唐先觉，日本高炉炉料结构的新进展[J].中国冶金，2005，(3) [2]徐矩良，关于我国高炉大型化的几个问题[J].炼铁，2002，(2) [3]徐国群，日本 5 大钢铁公司高炉扩容[J].上海金属，2003，(3) [4]张寿荣，进入 21 世纪中国炼铁工业面临的挑战——结构重组与节能降耗.中 国冶金，2000，(6) [5]杨龙贵，南(昌)钢炼铁工序成本控制的理念与实践 IJl.炼铁，2004，(4)。