高爐大型化和競爭力初步分析 Microsoft Word 文檔

1、高爐大型化和競爭力初步分析 作者：佚名 轉(zhuǎn)貼自：本站原創(chuàng) 點擊數(shù)：2346 文章錄入：admin 高爐大型化和競爭力分析探討 劉文權(quán) （冶金工業(yè)規(guī)劃研究院） 近年來，鋼鐵工業(yè)競爭日趨激烈，工業(yè)發(fā)達國家為進行結(jié)構(gòu)調(diào)整、淘汰落后工藝和設備，降低能耗和生產(chǎn)成本，改善環(huán)保，提高市場競爭力，相繼建成了2000m3級以上大型高爐100多座，高爐最大容積已達5775m3。其中，日本和西歐等國家自20世紀80年代以來，建成了一批4000m35000m3級特大型高爐。生產(chǎn)實踐證明，高爐大型化具有生產(chǎn)效率高、降低消耗、節(jié)約人力資源、提高鐵水質(zhì)量、減少環(huán)境污染等突出優(yōu)點。 1國內(nèi)外高爐大型化概況 據(jù)不完全統(tǒng)計，世界

2、上大于2000m3高爐超過150座，大于4000m3高爐約有40座（其中：5000m3級高爐8座）。日本原有60多座高爐，1989年底服役有37座高爐，平均每座容積3143.4m3。高爐大型化和結(jié)構(gòu)調(diào)整后，2004年服役高爐僅為28座，平均每座高爐容積3814m3。川崎制鐵千葉6號高爐、水島4號高爐、新日鐵君津3號高爐、名古屋1號高爐、名古屋3號高爐、大分1號高爐，由4500m3、3363m3、4063m3、3850m3、3424m3、4158m3分別擴容至5153m3、4350m3、4822m3、4650m3、4300m3、4884m3。川崎制鐵水島4號高爐、新日鐵君津2號高爐、鋼管福山3號

3、高爐、日新鋼昊1號高爐、住友金屬小倉2號高爐、北海制鐵室蘭2號高爐也進行了擴容。日本高爐座數(shù)減少了，而爐型更加大型化。近來日本沒有新建高爐，只是對高爐進行了擴容。日本5大鋼鐵公司高爐擴容情況見表2；德國蒂森公司與克虜伯公司合并前有9座高爐，合并后減少到6座。高爐座數(shù)減少，但總產(chǎn)量并沒有減少，高爐單產(chǎn)提高，壽命延長。近年我國重點大中型企業(yè)高爐結(jié)構(gòu)情況（座數(shù)）見表3。我國小高爐多，單爐產(chǎn)量低，布局分散，高爐結(jié)構(gòu)不合理，技術(shù)裝備水平低，在未來幾年，需淘汰1億噸左右落后煉鐵生產(chǎn)能力。隨著原、燃料費用和人力資源費用與國際市場逐步接軌，環(huán)保要求日益苛刻，小高爐競爭力逐漸弱化。只有在能耗、勞動生產(chǎn)率、環(huán)保和

4、生鐵質(zhì)量等方面提高競爭能力，否則將因競爭力差而被市場淘汰。 表1 世界4000m3級大型高爐 國家 企業(yè)名稱 爐號 容積（m3） 日本 （20座） 新日本鋼鐵公司君津廠 4 5555 新日本鋼鐵公司君津廠 3 4822 新日本鋼鐵公司名古屋廠 1 4650 新日本鋼鐵公司名古屋廠 3 4300 新日本鋼鐵公司戶畑廠 4 4250 新日本鋼鐵公司大分廠 1 4884 新日本鋼鐵公司大分廠 2 5775 JFE（日本鋼管公司）京浜廠 1 4907 JFE（日本鋼管公司）京浜廠 2 4052 JFE（日本鋼管公司）福山廠 4 4288 JFE（日本鋼管公司）福山廠 5 4664 JFE（川崎鋼鐵公司

5、）千葉廠 6 5153 JFE（川崎鋼鐵公司）水島廠 2 4100 JFE（川崎鋼鐵公司）水島廠 3 4359 JFE（川崎鋼鐵公司）水島廠 4 5005 住友金屬工業(yè)公司鹿島廠 1 5370 住友金屬工業(yè)公司鹿島廠 2 4800 住友金屬工業(yè)公司鹿島廠 3 5050 神戶制鋼公司加古川廠 1 4550 神戶制鋼公司加古川廠 3 4500 中國 （9座） 寶鋼（集團）公司煉鐵廠 1 4063 寶鋼（集團）公司煉鐵廠 2 4063 寶鋼（集團）公司煉鐵廠 3 4350 寶鋼（集團）公司煉鐵廠 4 4350 太原鋼鐵（集團）公司 5 4350 馬鋼（集團）公司 1 4080 馬鋼（集團）公司 2

6、4080 京唐鋼鐵聯(lián)合有限公司 1 5500 京唐鋼鐵聯(lián)合有限公司 2 5500 韓國（1座） 浦項鋼鐵公司光陽廠 2 4350 法國（2座） Arcelor公司（于齊諾爾）敦刻爾克廠 1 4587 Arcelor公司（于齊諾爾）敦刻爾克廠 4 4265 荷蘭（2座） 霍高文鋼鐵公司艾默伊登廠 3 4540 霍高文鋼鐵公司艾默伊登廠 7 4450 意大利（1座） 里瓦集團塔蘭托廠 5 4335 德國（2座） 蒂森鋼鐵公司斯韋爾根廠 1 4416 蒂森鋼鐵公司斯韋爾根廠 2 5513 俄羅斯（1座） 謝韋爾鋼鐵公司（切列巴維茲） 5 5580 烏克蘭（1座） 克里沃羅格鋼鐵公司 9 5026 合

7、計 39座 表2 日本5大鋼鐵公司高爐擴容情況 公司 廠名和爐號 建設期 爐容變化（m3） 新日鐵 君津2#高爐 君津4#高爐 1994年2月1994年11月 2003年5月 28843273 51515555 日本鋼管 京濱2#高爐 福山2#高爐 2004年3月 2005年 40525000 46645500 川崎鋼鐵 千葉6#高爐 水島4#高爐 水島2#高爐 1998年3月1998年5月 2001年10月2002年1月 2003年9月2003年11月 45005153 48265005 28574100 住友金屬 小倉2#高爐 鹿島2#高爐 鹿島新1#高爐 2000年4月2002年4月 1

8、990年1月 2002年5月2004年 18502150 40804800 36805370 日新鋼鐵 昊廠高爐 2001年4月2003年11月 16502080 表3 近年我國重點大中型企業(yè)高爐結(jié)構(gòu)情況（座數(shù)） 容積分類 1999年 2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2000m3 18 19 19 21 24 32 10001836m3 25 27 28 29 30 42 400983m3 22 22 24 27 39 55 294398m3 106 109 112 125 145 154 共計 171 177 183 202 238 283 2高爐大型化和競爭力分

9、析 高爐大型化是建立在精料、富氧噴煤、高頂壓、高風溫、高爐長壽和低硅低硫冶煉等技術(shù)基礎上。普遍采用無料鐘布料、薄壁內(nèi)襯、爐頂余壓發(fā)電、熱風爐雙預熱、銅冷卻壁、爐渣粒化裝置、高風溫長壽型熱風爐、軟水密閉循環(huán)冷卻系統(tǒng)、高爐冶煉專家系統(tǒng)等現(xiàn)代化工藝和裝備。高爐大型化與投資主體融資水平、企業(yè)產(chǎn)品定位、原燃料條件及供應、市場產(chǎn)品定位等因素有關。高爐大型化對原、燃料要求、技術(shù)經(jīng)濟指標、經(jīng)濟效益和運行成本等方面行對比分析如下： 21原、燃料要求 精料是大型高爐高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、低耗、長壽與環(huán)境友好的物質(zhì)基礎，是高爐煉鐵工藝中最重要的一項關鍵技術(shù)。隨著高爐大型化，對原燃料質(zhì)量、合理爐料結(jié)構(gòu)等要求日益苛刻。高爐越大，

10、對原、燃料質(zhì)量要求越高。焦炭強度，尤其是高溫強度（反應后強度CSR和反應性 CRI）是建設大型高爐考慮的首要因素。目前，大中型焦爐配備了干熄焦工藝工藝，改善了焦炭質(zhì)量。大型高爐對原燃料質(zhì)量要求見表4。 表4 大型高爐對原燃料質(zhì)量要求 項目 質(zhì)量指標 單位 4000m3 1000m34000m3 綜合礦 入爐品位 % 60 58 燒結(jié)礦 TFe % 59 56 SiO2 % 5 7 粒度5mm % 3 5 轉(zhuǎn)鼓指數(shù)ISO（+6.3mm） % 65 72 低溫還原粉化率 RDI（-3mm） % 40 40 球團 TFe % 65 63 常溫耐壓強度 N/個球 2500 2000 焦炭 M40 %

11、85 82 M10 % 6 8 灰分 % 10 12 S % 0.6 0.7 CRI（反應性） % 25 28 CSR（反應后強度） % 65 60 22大型高爐技術(shù)經(jīng)濟指標要求 表5 大型高爐技術(shù)經(jīng)濟指標要求 項目 單位 4000m3 1000m34000m3 利用系數(shù) t/(m3.d) 2.2 2.0 入爐焦比 kg/t 310 360 煤比 kg/t 200250 150200 風溫 1250 1200 爐頂壓力 MPa 0.25 0.20 渣量 kg/t 250 300 高爐壽命（一代無中修） 年 20 15 23高爐大型化和競爭力分析比較 根據(jù)前蘇聯(lián)的資料，高爐大型化經(jīng)濟效益顯著。其

12、經(jīng)濟效益比較見表6。成本是鋼鐵行業(yè)最重要的競爭要素，成本優(yōu)先歷來是鋼鐵企業(yè)首選的競爭策略。國內(nèi)不同級別高爐運行成本對比見表7。 表6 高爐經(jīng)濟效益比較 高爐容積（m3） 1033 2000 2700 5000 生產(chǎn)率 100 167 212 409.5 勞動生產(chǎn)率 100 167 212 300 單位投資 100 84.5 76.5 70.1 生鐵成本 100 98.4 97.1 表7 高爐運行成本對比 項目 單位 1000m3 1000m3 2000m3 4000m3 工序能耗* 元/t 450 424 430 390 噸鐵人工工資 元/t 11.67 7.00 3.50 2.00 固定資產(chǎn)

13、成本 萬元 24000 37500 80000 180000 預計使用年限 年 10 12 14 16 噸鐵折舊費 元/t 40.00 31.25 28.57 32.14 產(chǎn)量 萬t/年 60 100 200 350 噸鐵維修費 元/t 28.00 26.25 20.40 26.23 噸鐵成本* 元/t 529.67 489.50 482.47 450.37 注：*假定能耗價為1元/kg；*不考慮含鐵原料。 24高爐競爭力分析比較 高爐競爭力分析主要體現(xiàn)在能耗、環(huán)保、勞動生產(chǎn)率、生鐵成本和質(zhì)量等幾個方面。 表8 高爐競爭力分析比較 爐 型 工序能耗，kgce/t 粉塵排放，kg/t 勞動生產(chǎn)率

14、，t/人.年 高 爐 1000m3 433528 0.154.0 5283 10002000m3 427477 0.120.57 54118 32004350m3 395 0.07 647 3實現(xiàn)大型化的途徑和對策 （1）新建大型高爐。如京唐鋼鐵聯(lián)合有限公司新建2座5500m3高爐；寶鋼新建4#高爐（4350m3）；武鋼、天鋼新建3200m3高爐；沙鋼新建2500m3高爐等。 （2）淘汰落后，以新替舊，以大替小，實現(xiàn)高爐大型化。如鞍鋼建2座3200m3高爐取代7座6001000m3高爐；漣鋼建2座2200m3高爐取代300m3高爐；馬鋼建2座2500m3高爐淘汰300m3級高爐等。 （3）大修

15、擴容改造。如本鋼5#高爐由2000m3大修擴容至2600m3；包鋼1#高爐由1513m3大修擴容至2200m3；武鋼1#高爐由1386m3大修擴容至2200m3。新鋼7#高爐由600m3大修擴容至1050m3；湘鋼1#高爐、酒鋼2#高爐均由750m3大修擴容至1000m3等。 （4）整體推移大修擴容改造。如唐鋼2#高爐（1260m3）、邯鋼5#高爐（1260m3）采用整體推移技術(shù)大修擴容至2000m3。 （5）采用熔融還原或直接還原等新工藝替代1000m3以下的高爐。我國74家重點鋼鐵企業(yè)中，現(xiàn)有18家建在省會城市，有34家建在百萬以上人口的大城市，不僅造成了城市環(huán)境容量的壓力，也制約了企業(yè)自

16、身的發(fā)展。采用流程短、生產(chǎn)靈活性強、環(huán)境污染小的熔融還原或直接還原工藝，替代1000m3以下高爐。寶鋼集團浦鋼公司搬遷采用Corex C-3000工藝，成為世界上第一座年產(chǎn)150萬噸鐵水熔融還原裝置。首鋼與美國紐柯公司、澳大利亞力拓公司、日本三菱公司四方共同出資進行Hismelt熔融還原的研究，在澳大利亞投產(chǎn)的年產(chǎn)80萬噸鐵水的熔融還原廠，目前已經(jīng)進入設備試車階段。2003年，萊鋼集團公司與澳大利亞力拓集團簽署了“萊鋼力拓Hismelt設備工藝許可協(xié)議”，引進直接Hismelt熔融還原技術(shù)，標志著使用直接熔融還原工藝的新型煉鐵廠將在萊鋼誕生。石鋼和日本神戶制鋼有限公司簽訂了成立年產(chǎn)50萬噸鐵水

17、煤基直接還原鐵合資公司的意向書，采用神戶制鋼和其子公司Midrex公司開發(fā)的Fastmelt工藝。 4高爐大型化應注意的幾個問題 （1）根據(jù)發(fā)改委第35號令鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策中產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策規(guī)定：高爐有效容積達到1000立方米及以上，新上項目高爐必須同步配套余壓發(fā)電裝置和煤粉噴吹裝置。沿海深水港地區(qū)建設鋼鐵項目，高爐有效容積要大于3000立方米。 （2）重視企業(yè)總體規(guī)劃的工作，注意前后工序和整體生產(chǎn)能力的協(xié)調(diào)與配套。我國目前高爐生產(chǎn)大致分為三個層次，重點大中型企業(yè)以1000m3以上高爐為主，地方骨干企業(yè)以3001000m3高爐為主，地方及小民營企業(yè)以300m3以下高爐為主。對此，在企業(yè)總體規(guī)劃中，

18、統(tǒng)籌考慮生產(chǎn)規(guī)模、投資、總圖位置和資源供應情況，以大替小，以新替舊，逐步實現(xiàn)高爐大型化。如企業(yè)在技術(shù)改造時淘汰23座300m3級的高爐改造為1座1000m3級高爐；600m3級高爐大修擴容至1000m3高爐；1000m3級高爐采用整體推移技術(shù)擴容至2000m3級高爐。高爐大型化后，單一企業(yè)高爐座數(shù)以23座為宜。 （3）1000m3以上的大型高爐應配備富氧噴煤、高爐爐頂余壓發(fā)電（TRT）、熱風爐煤氣和助燃空氣雙預熱等節(jié)能降耗措施，以降低煉鐵的能耗和生產(chǎn)成本。上游工序應配備干熄焦、燒結(jié)余熱回收等設備。 （4）高爐大型化要以原燃料條件相適應。高爐大型化對原燃料條件提出更苛刻要求，尤其是對焦炭質(zhì)量的要求，否則為大型化而大型化效果會適得其反。 （5）大型高爐應配備出鐵場及原