宣钢第二炼铁厂节能降耗的措施

JournalofHebeiPolytechnicUniversity(NaturalScienceEdition)

Vol129　No14Nov.2007

文章编号:167420262(2007)0420043204

宣钢第二炼铁厂节能降耗的措施

毕长泉1,郭　华2

(11河北理工大学图书馆,河北唐山063009;21河北理工大学冶金与能源学院,河北唐山063009)

关键词:炼铁;工序能耗;降耗措施

摘　要:根据宣钢大量现场数据及生产实际情况,分析了炼铁工序能耗的组成和消耗水平。通过实际对比和对宣钢设备、操作、原燃料条件条件的分析研究,提出了降低炼铁工序能耗的具

体措施。

中图分类号:TF531　文献标识码:A

0　引言

近年来,我国冶金工业得到迅猛发展,钢铁产量已居世界首位,确保了经济建设的需要。在生产钢铁的同时,消耗大量的能源,年耗能近113×10tce,约占全国用能量的9%～10%,是节能降耗的重点部门。宣化钢铁公司年总能耗为172.5332×104tce,万元产值能耗为9.70tce/万元,吨铁综合能耗为1055kgce/t,吨钢综合能耗为1429kgce/t,与国内外先进企业相比仍存在较大差距。目前国内先进钢铁企业吨钢综合能耗接近700kgce/t。可见,宣钢需进一步采取措施降低能耗,提高企业竞争力。

8

[1]

1　宣钢二铁炼铁工序能耗的组成

宣钢二炼铁厂主要流程包括烧结工序和高炉炼铁工序,现有1台86m2烧结机,2台64m2烧结机,2座8m2竖炉;2座300m3高炉,1座12603m高炉,大高炉配有高炉炉顶余压发电装置。2000年生产烧结矿218.8641×104t,球团矿50.3539×104t,生产合格铁140.8294×104t,TRT发电1676.6420×104kWh。111　原材料消耗情况

炼铁烧结、球团原料消耗如表1所示。

表1　二炼铁烧结、球团原料消耗

物料名称精　　粉外　　粉澳　　粉印　　粉红　　粉铁　　磷高炉返粉钢　　渣污　　泥原块矿膨润土石灰石镁质石灰钙质石灰总耗,t

2217113823522139129420917100111013528877472943643671592643419816410869971480

SiO2:2.97;CaO:48.83;MgO:3.08SiO2:44.29;CaO:49.00;MgO:30.40SOi2:4.05;CaO:76.29;MgO:1.86

SiO2:3.00:CaO:49.19;MgO:2.49SiO2:4.08:CaO:49.18;MgO:31.83SOi2:4.05CaO:76.29MgO:1.86

TFe:51150;’SiO2:3105

主要成分,%

一烧

TFe:62.62;SiO2;4.90TFe:65.51;SiO2:2.47

二烧

TFe:63.40;SO2:6.07TFe:65.22;SiO2:2.68

收稿日期:2006211201

44　　　　河北理工大学学报

二炼高炉工序材料消耗如表2。

(自然科学版)　　　　　　　　　　　第29卷　

表2　二炼高炉工序原材料消耗

物料名称烧结矿产量烧结矿消耗球团矿澳　矿锰　矿冷　球钛　矿钛　球废　铁焦　炭煤　粉小　焦产渣量

总耗,t

218846121353846120014784612022135054708621682757594517780917851662457

CaO38.82

SiO235.55

MgO9.97

Mn:0.22

FeO0.69

P:0.09

S1.16

R21.09S:0.017

C:85146C:60127

A:13139A:9156

V:1114V:30117

S:0167S:0152

TFe53.83

FeO11.91

SiO26.80

TFe61.57

主要成分,%

CaO12.03

MgO3.33

R21.77

产合格铁量1408294Si:0.44

　　注:烧结矿成分为二烧,煤粉成分为烟煤,无烟煤为C:76103%,A:14100%,V:9197%,S:0138%。

112　工序能耗现状

为便于分析,将二炼铁厂工序能耗按烧结、竖炉、高炉工序分解。

33

二炼铁工序能耗为440195kgce/t,入炉焦比(300m×2、1260m×1)平均为419kg/t。

2　炼铁工序能耗降低措施

211　炼铁原料结构优化后工序能耗的降低

选用高品位矿入炉是高炉增产、节能的重要方向之一,根据文献焦比下降2%,烧结矿品位提高后,入炉矿品位提高:

[2]

,入炉矿品位提高1%,高炉增产3%,

2173538t×(54.83%-53.83%)÷2826054=0.77%

　　其中:2173538t———年入炉烧结矿量,2826054t一年入炉总矿量。

53183%———2000年二炼铁入炉烧结矿品位。

焦比下降:

419×2%×0.77=6145kg/t

　　则炼铁工序能耗下降

6145××01963=6121kgce/t

212　降低烧结矿中FeO含量

烧结矿中FeO含量高,使直接还原加重,消耗大量的热.如果能降低烧结矿中FeO含量,工序能耗即可降低。宣钢二炼铁烧结矿FeO含量为12114%,在国内属偏高水平,国内各厂烧结矿中FeO含量如表3所

示。烧结矿中的FeO含量下降2%,这可使焦比下降2%～3%。

表3　国内各厂烧结矿含FeO量(%)

厂家

FeO

[3]

宣钢

12114

济钢

6181

邯钢

10193

莱钢

618

酒钢

10168

梅山

9195

上钢

6192

包钢

10143

鞍钢

9104

马钢

7173

唐钢

10144

　　由于烧结矿中FeO含量下降2%,则焦比下降系数取210%,则焦比下降:

419×210%=8138kg/t

　第4期　　　　　　　　　　毕长泉,等:宣钢第二炼铁厂节能降耗的措施　　工序能耗下降18107kgce/t。213　降低铁水中[Si]含量降低工序能耗

目前,国内外各钢铁企业都在降硅节能。国内同类型高炉生铁含硅量如表4所示。

表4　国内各企业生铁含Si量

唐钢3#

[Si]

0.58

45

首钢1#

0.365

鞍钢10#

0.418

马钢4#

0.62

宣钢中型

0.54

宣钢8#

0.44

邯钢

0.512

梅山2#

0.594

　　由表可以看出,二炼铁中型(5#,6#)高炉[Si]含量0154%,8#高炉[Si]含量0144%。若使铁水含[Si]量降低,则炼铁工序能耗下降。

宣钢二炼中型炉铁水[Si]含量降低0110%,达到8#炉的水平是有可能的,这可降低焦比4kg/tFe。工序能耗降低3185kgce/t。

214　提高焦炭质量降低工序能耗

宣钢和国内厂家焦炭灰分如表5、表6所示。由表可知,宣钢焦炭含灰量较高,为13139%,它导致焦比升高、产量降低。因此,降低焦炭灰分是节能降耗的一项重要措施[4,5]。根据文献,焦炭灰分降低1%,焦比降低2%,产量升高3%。

若灰分降低1%,则焦比降低419×2%=8138kg/tFe,工序能耗降低8.07kgce/t。

表5　国内各厂焦炭灰分含量

宣钢

A%

13139

唐钢3#

13195

首钢1#

12150

鞍钢10#

12152

鞍钢11#

12151

马钢4#

12140

唐钢2#

12194

邯钢

11152

梅山1#

1314

表6　宣钢焦炭物化指标

焦炭成分一铁平均焦炭二铁自产焦

C8514885146

A1313913139

V11151114

S01670167

M408211882110

M1071557156

215　提高风温降低工序能耗

热风带入高炉内的热量全部被利用。提高风温不仅可以提高炉缸部位的温度,使下部热量充沛,而且不影响炉腹煤气量的变化,其热能利用率高且对顺行影响小。对于大型高炉来说,足够的鼓风动能是吹透中心、活跃炉缸的重要保证。提高风温,使鼓风动能增加,有利于活跃炉缸,改善炉缸的工作状态。另外,当高炉喷吹燃料时,高风温能使喷吹物在风口区域燃烧分解吸热时有充足的热补偿。宣钢二铁两座高炉的热风温度与国内其他先进高炉相比有较大差距。如表7所示

#

[6]

。

马钢4#

1034

表7　宣钢二铁厂中型、8与国内同类高炉对比情况

宣钢中型

风温,℃

1026

宣钢8#

1011

首钢1#

1088

鞍钢10#

1139

鞍钢11#

1008

邯钢

1050

梅山1#

1133

梅山3#

1144

　　从表可看出宣钢热风温度处中等偏下水平,与先进高炉相比,热风温度相差100℃。这说明,宣钢热风潜

力较大。尤其是8#高炉,热风炉设备较先进,达到国内同容积高炉最高风温是完全有可能的。热风炉操作,煤气发热值和预热助燃空气都是较为有效的措施。

提高风温节省焦比为:ΔK=β(t1-t0)k0

β=01037%,在1010℃基准温度下每增加1℃风温降低焦比量:ΔK=01153kg/tFe。热风温度(基准为1010℃)提高对焦比的影响如表8所示。

表8　风温对焦比的影响

ΔtΔK

Δe

1℃0.1530.147

10℃1.531.47

100℃15.314.7

　　根据宣钢现有设备和生产状况,风温提高50℃是完全可能的,可降低焦比7.65kg/tFe。折合工序能耗降

46

低:7.35kgce/t。

　　　　河北理工大学学报

(自然科学版)　　　　　　　　　　　第29卷　

216　降低焦比后,高炉煤气量变化对工序能耗影响

按冶金部能源平衡表方法给出的煤气变化计算公式:

3

V=(1-α)×(315×焦比+315×煤比)　　Nm/tFe

　　α为煤气的炉顶允许损失率,可根据高炉的设备状况取3-7%。

根据现状,取α=5%,2002年焦比为38414kg,煤比为150kg/t。2002年宣钢高炉煤气回收量为:

V=(1-0105)×(315×38414+315×150)=1776188Nm/tFe

3

[7]

与2000年相比,煤气量变化:1776188-183514=-58152Nm3/tFe

相应地,工序能耗增加:58152×01129=7155kgce/t217　二炼铁工序能耗预测

上述降低焦比措施总和:

6145+8138+4+8138+7165=34186kg/tFe

3　结论

1)烧结矿品位由53183%提高到54183%炼铁工序能耗下降水6121kgce/t。

2)烧结矿FeO含量由12114%下降到10114%可使焦比下降2—3%,工序能耗下降8107kgce/t。3)铁水[Si]含量降低0110%,可降低焦比4kg/t铁,工序能耗降低3185kgce/t。4)焦炭灰分降低1%,则焦比降低419×2%=8138kgcetFe,工序能耗降低1kgce/t。5)风温提高50℃,可降低焦比7165kgce/tFe,工序能耗降低7135kgce/t。6)降低焦比后,高炉煤气量变化工序能耗将增加7155kgce/t。

上述降低炼铁工序能耗的措施在宣钢目前条件下是完全可以达到的,因素炼铁工序能耗降低2610kgce/t。

参考文献:

[1]　王为钢,徐继昌,等1新世纪初的冶金节能[J]1冶金能源,2000,19(1),1291[2]　成兰伯1高炉炼铁工艺及计算[M]1北京:冶金工业出版社,199,3291

[3]　杨腾跃1重钢三烧降低烧结矿FeO的技术研究[J]1烧结球团,1997,22(4),262301[4]　孟庆波1高炉喷煤对焦炭质量的要求及改善焦炭质量的途径[J]1炼铁,2000,19(6),232261[5]　崔平,钱湛芬,等1冶金焦炭质量的评价[J]1钢铁,2000,35(6),1241[6]　韩守志译1焦炉配煤的调湿技术[J]1国外炼焦化学,1995,14(1),3291[7]　傅永宁1高炉焦炭[M]1北京:冶金工业出版社,19951

MeasuresofReducingEnergyConsumptionof

XuangangtheNo.2Iron2mnakingplant

BIChang2quan1,GUOHua2

(1.Library,HebeiPolytechnicUniversity,TangshanHebei063009,China;

2.CollegeofMetallurgyandEnergy,HebiePolytechnicUniversity,TangshanHebei063009,China)Keywords:Iron2making;energyconsumptionofprocess;measureofreducingengergyconsume

Abstract:AccordingtothedataandpracticebyXuangang,themakeupandlevelofenergyconsumearediscussed.Accordingtoanalysisofequipment,operation,conditionofrawmaterialandfuel,measuresofreducingenergycon2sumeofiron2makingprocessareputforwardthroughcomparisonwithotherplants.