配焦粉炼焦技术

方大特钢品种替代优化原燃料结构

同时，注重发挥联合降本作用，原料采购部门加强与技术中心、生产单位的密切协作，按照“快进快出”原则，每天研究原燃材料性价比，分析进厂原料结构，以及库存品种结构，根据不同的成本组合，不断优化生产工艺，使采购引进的焦粉替代烧结无烟煤、达州1/3焦煤等快速投入生产，降低了烧结固体燃料消耗，优化了炼焦煤资源结构，从而挖掘出配煤配矿的降本潜力

方大特钢品种替代优化原燃料结构

同时，注重发挥联合降本作用，原料采购部门加强与技术中心、生产单位的密切协作，按照“快进快出”原则，每天研究原燃材料性价比，分析进厂原料结构，以及库存品种结构，根据不同的成本组合，不断优化生产工艺，使采购引进的焦粉替代烧结无烟煤、达州1/3焦煤等快速投入生产，降低了烧结固体燃料消耗，优化了炼焦煤资源结构，从而挖掘出配煤配矿的降本潜力（余兵兵） 。

看日照公司怎样处理焦化工序“三废”

采用低氮燃烧器技术，降低了氮氧化物产生量和炼焦耗热量全干法熄焦技术完全杜绝了湿法熄焦对大气的污染，并在所有工作面配套建设了地面除尘设施，杜绝焦粉逸散备煤、干熄焦皮带运输采用全封闭模式，机头机尾均安装除尘系统，均采用覆膜滤料，实际运行粉尘含量小于5mg/Nm3，全过程把控扬尘外泄 吃干榨净固废变宝 焦化产生的各类废弃物一直是环保管理的重中之重，日照公司多措并举让废弃物妥善处理并变废为宝，延伸了产业链，将焦化副产品打造成新的利润增长点。

“鹏飞集团甲醇联产LNG新产品推介会”会后报道

位于市千万吨级煤、焦化经济开发区，是山西省重点民营焦化企业之一 公司所属焦化厂选用的是5.5米捣固式焦炉，可年产焦炭120万吨，设备先进、技术领先配套化产回收、污水处理、地面除尘、余热回收、焦粉加工等，并从炼焦过程中提炼煤焦油、粗苯、硫铵、硫磺等多种化工产品 图10：新禹煤焦公司（一） 图11：新禹煤焦公司（二） 鹏飞焦化厂，同样位于市千万吨级煤、焦化经济开发区，被列为省级重点工程之一，被省政府命名为鹏飞现代煤化工循环经济示范园，通过了省级清洁生产审核验收，鹏飞焦化厂生产现场已实现无人、无车、无物、无尘，四无管理的先进管理模式。

盘县天能焦化有限公司

为进一步搞好环保和节能工作，公司于2007年6月启动了柏果焦化厂焦炉地面除尘工程，该工程总体投资概算为1600万元，9月16日正式开工建设，预计于2008年4月底全部建成工程建成投产后，将进一步提高了焦炉的除尘效率，能有效地改善周边居民的生活环境，并可回收焦粉600吨/年用来掺配炼焦 柏果焦化工程自投产以来，各项技术经济指标达到设计标准，设备运行可靠，安全、环保、生产、技术、节能监督体系进一步健全，产品质量稳定，企业管理不断规范，人员素质稳步提升，工作、生活环境日趋完善，员工精神饱满，企业文化建设内涵得到深度延伸。

焦粉回配为焦化企业双重增效

该设备解决了衬板的耐磨问题，振幅、弹簧、同步系统、介质都是据焦炭特性而设计的独特结构经过7年的不断研发改进，该项工艺技术及装备研发终获成功 崔淑玲介绍，经过加工的焦粉在回配炼焦当中不再收缩，即配入1吨焦粉可增产1吨焦炭，节约1.3吨煤，因此焦粉回配的经济价值大大高于任何一种瘦煤、贫煤和无烟煤的配入价值而且，经十几家焦化企业试用证实，焦煤回配提高了焦炭的抗碎强度，增加了大块焦比例，结焦时间缩短，降低了综合成本，也扩大了配煤品种，实现了节能减排。

鄂钢焦化厂推动环保循环经济创造效益435万元

鄂钢焦化厂成功应用“除尘焦粉回配”技术,将难以处置的除尘焦粉直接回兑配煤炼焦生产,实现了除尘焦粉的有效循环利用,推动焦化环保循环经济的发展,1至7月份回配焦粉18900余吨,创造经济效益约435万元｡ 焦化厂配套环保项目投运以来,厂区污染和周边环境得到改善,尤其是干法熄焦和除尘设施的使用,有效回收了生产中的煤粉和炭粉｡焦化厂每天因生产产生的除尘焦粉近90吨,除尘焦粉70%的颗粒小于0｡5mm,输送到喷煤和烧结都不能充分利用,对外销售只能卖到原煤价格的一半,一年下来造成的经济损失高达几百万元｡该厂技术人员根据行业相关经验,并结合生产实际,认为除尘焦粉不需处理,直接回配应该可行,为此,“除尘焦粉回配”技术应用被列为焦化厂降本增效的攻关课题之一｡ 攻关课题确定后,焦化厂技术人员自我加压,主动放弃双休日,一边多方积极查阅资料,一边进行小焦炉配比实验｡他们尝试在原料配比中直接添加除尘焦粉入料,以及调整配比后直接顶替瘦煤配料等多个方案,结果焦炭工业性质都不合格｡ 面对困难,焦化厂技术人员不气馁,经过不断总结,反复实验,终于在调整配比后,加入2%的除尘焦粉生产的焦炭质量M10基本稳定,M40略有提高,焦炭工业性质可靠｡ 为避免焦粉对煤前的二次污染,经配煤小组配比认定,结合该厂堆送料工艺,选用除尘焦粉于煤后系统回配生产的工艺技术,成功设计建造了焦粉回配装置｡投产两周便实现了每天90吨除尘焦粉全部回兑配煤,生产的焦炭质量稳定,除尘焦粉产量无明显变化｡“除尘焦粉回配”技术项目的成功应用,不仅有效地降低了配料成本,在环保经济的发展上起到了推进作用｡(来源:鄂钢) 。

黄金干：努力开创协会工作新局面

近年来，焦化企业采用处理后达标废水用于熄焦或循环使用，尤其是通过《焦化行业准入条件》准入的企业，基本上可以做到焦化废水不外排而装煤、出焦除尘设施的应用使炼焦作业中90%的尘源被有效控制，储煤场抑尘、防尘措施的采用等综合作用下，炼焦粉尘的排放大为减少焦化行业高耗能、高污染形象得到极大改观 （五）提高焦炭质量，促进节约用焦工作取得较好成绩 近年来，在焦炭产量快速增长、炼焦煤供应质量下降的情况下，焦化企业装备的大型化和干熄焦技术的大量采用，以及不断加强配煤技术研究，改进操作，努力提高焦炭质量，促进了我国钢铁行业高炉炼铁生产技术经济指标的改善和炼铁焦比下降，节约大量的焦炭。

2009年8月份钢厂信息汇总

板坯由四层组成：上下两层为70mm厚的Q235普碳钢、中间两层为20mm不锈钢材料 北台钢铁： 7月份，北营轧钢厂成功轧制出两个规格的HRB500四级螺纹钢及HRB335E、HRB400E、HRB500E抗震级别螺纹钢 黑龙江建龙： 8月6日，黑龙江建龙成功开发生产的177.8×10.36mmN80-1和J55石油套管通过评定，并转为常规产品正式生产 衡钢： 近日，华菱衡钢219分厂成功完成了13CrΦ101.6×15.5㎜规格的不锈钢接箍料成品钢管的新产品开发工作 天津冶金集团 7月14日，天津冶金集团有限公司无缝钢管厂试制TP304φ139.7×8-11mm和15-5PHφ108×15mm两个品种热轧不锈钢管取得成功 攀钢： 近日，攀长钢扁平材车间优化工艺成功轧制出一批极难轧制NAK80 迁钢： 近日，迁钢极限规格1910mm×5mm搅拌罐钢一次性轧制成功 包钢： 8月14日，包钢集团一轧厂成功轧制厚度为1.4mm的热轧薄带 承钢： 近日，承钢公司成功开发预应力钢丝钢绞线C77B热轧盘条 安钢： 7月份，安钢第二轧钢厂成功开发了L245管线钢新品种 江苏华新特钢 2507双相不锈钢管材通过国家鉴定，该产品广泛应用于石油石化领域 莱钢： 莱钢棒材厂大型车间成功试轧钢种Q235A、120mm×400mm大规格扁钢 涟钢： 涟钢研发的首批焊接气瓶钢性能完全达到要求 唐山中厚板： 近日，唐山中厚板公司成功试生产出低合金高强度结构钢Q390、Q420 舞钢： 近日，舞钢公司新线二轧钢成功轧制出优质碳素结构钢40Mn 科技创新 武钢： 武钢程潮铁矿两项科技创新成果“能快速拆装的联轴器”和“具有杠杆式限位装置的电动葫芦”，双双被授予实用新型专利 日前，由武钢大冶铁矿自行设计的WLS-220螺旋推进破碎器正式被国家知识产权局专利局受理 武钢“HG785高强度焊接结构用中厚钢板的开发与应用”通过由湖北省科技厅主持的科技成果鉴定，产品实物质量达到国际先进水平 攀钢： 攀钢钒轨梁厂连铸方坯热送热装技术取得可喜成效，方坯平均热装率从去年的15.4%大幅度提高到44.9%；加热炉煤气单耗从2008年四季度的1.44GJ/t降至2009年一季度的1.169GJ/t，降低18.8% 由钢研院、攀钢钒、攀成钢共同承担的“PG-L608A环保钝化热镀锌板开发”项目于近日通过四川省鉴定 鄂钢： 鄂钢炼铁厂近日收到国家产权局送达的《专利申请受理通知书》，标志着该厂申报的“高炉再造冷却壁”技术有望获国家专利 近日，由鄂钢焦化厂申报的“除尘焦粉回配煤炼焦方法及其工艺”获国家知识产权局颁发的专利证书 达钢： 日前，四川达州钢铁集团公司自主研发的3000Nm3/h转炉煤气净化制甲醇装置投入使用。

2009年8月份钢厂信息汇总

板坯由四层组成：上下两层为70mm厚的Q235普碳钢、中间两层为20mm不锈钢材料 北台钢铁： 7月份，北营轧钢厂成功轧制出两个规格的HRB500四级螺纹钢及HRB335E、HRB400E、HRB500E抗震级别螺纹钢 黑龙江建龙： 8月6日，黑龙江建龙成功开发生产的177.8×10.36mmN80-1和J55石油套管通过评定，并转为常规产品正式生产 衡钢： 近日，华菱衡钢219分厂成功完成了13CrΦ101.6×15.5㎜规格的不锈钢接箍料成品钢管的新产品开发工作 天津冶金集团 7月14日，天津冶金集团有限公司无缝钢管厂试制TP304φ139.7×8-11mm和15-5PHφ108×15mm两个品种热轧不锈钢管取得成功 攀钢： 近日，攀长钢扁平材车间优化工艺成功轧制出一批极难轧制NAK80 迁钢： 近日，迁钢极限规格1910mm×5mm搅拌罐钢一次性轧制成功 包钢： 8月14日，包钢集团一轧厂成功轧制厚度为1.4mm的热轧薄带 承钢： 近日，承钢公司成功开发预应力钢丝钢绞线C77B热轧盘条 安钢： 7月份，安钢第二轧钢厂成功开发了L245管线钢新品种 江苏华新特钢 2507双相不锈钢管材通过国家鉴定，该产品广泛应用于石油石化领域 莱钢： 莱钢棒材厂大型车间成功试轧钢种Q235A、120mm×400mm大规格扁钢 涟钢： 涟钢研发的首批焊接气瓶钢性能完全达到要求 唐山中厚板： 近日，唐山中厚板公司成功试生产出低合金高强度结构钢Q390、Q420 舞钢： 近日，舞钢公司新线二轧钢成功轧制出优质碳素结构钢40Mn 科技创新 武钢： 武钢程潮铁矿两项科技创新成果“能快速拆装的联轴器”和“具有杠杆式限位装置的电动葫芦”，双双被授予实用新型专利 日前，由武钢大冶铁矿自行设计的WLS-220螺旋推进破碎器正式被国家知识产权局专利局受理 武钢“HG785高强度焊接结构用中厚钢板的开发与应用”通过由湖北省科技厅主持的科技成果鉴定，产品实物质量达到国际先进水平 攀钢： 攀钢钒轨梁厂连铸方坯热送热装技术取得可喜成效，方坯平均热装率从去年的15.4%大幅度提高到44.9%；加热炉煤气单耗从2008年四季度的1.44GJ/t降至2009年一季度的1.169GJ/t，降低18.8% 由钢研院、攀钢钒、攀成钢共同承担的“PG-L608A环保钝化热镀锌板开发”项目于近日通过四川省鉴定 鄂钢： 鄂钢炼铁厂近日收到国家产权局送达的《专利申请受理通知书》，标志着该厂申报的“高炉再造冷却壁”技术有望获国家专利 近日，由鄂钢焦化厂申报的“除尘焦粉回配煤炼焦方法及其工艺”获国家知识产权局颁发的专利证书 达钢： 日前，四川达州钢铁集团公司自主研发的3000Nm3/h转炉煤气净化制甲醇装置投入使用。

邯钢公司原料基地三大工程建成投产

对锅炉工艺进行了改造，实现煤、气双用，将多余的煤气用于锅炉供热，每年可降低消耗500万元活性灰压球生产工艺，使粉灰回收率达100%，杜绝了工业废品的产生及废弃物排放 其中的焦化项目采用捣固焦工艺技术，拓宽了原料范围，可多配高挥发分煤和弱粘结性煤生产优质高炉用焦，掺入焦粉和石油焦粉生产优质高炉用焦和铸造焦，也可用100%高挥发分煤生产气化焦；在用同样的配合煤冶炼焦炭时，可有效提高焦炭质量，M40提高2到4个百分点，M10减少3到5个百分点。

鄂钢煤粉“颗粒归仓”

据初步统计，10月份，共清理出高硫份主焦煤1500吨、低挥发份的三分之一焦煤3500吨、低硫2号焦煤500吨、肥煤1500吨，按平均每吨煤2000元计算，可节约采购资金近1400万元 运用技术手段回配焦粉该工段成熟地运用除尘焦粉回配技术降成本，对生产过程中产生的除尘焦粉经过整理均匀、控制水份等操作，直接回兑配煤炼焦生产，节约配比中煤的用量，实现了焦粉的有效循环利用。

武钢集团鄂钢公司应用除尘焦粉回配创效510万元

武钢集团鄂钢焦化厂成功应用“除尘焦粉回配”技术，将难以处置的除尘焦粉直接回兑配煤炼焦生产，实现了除尘焦粉的有效循环利用，推动焦化环保循环经济的发展，该厂2006年回配焦粉22000余吨，创造经济效益510万元 。

鄂钢成功应用除尘焦粉回配技术降本增效

武钢集团鄂钢焦化厂成功应用“除尘焦粉回配”技术，将难以处置的除尘焦粉直接回兑配煤炼焦生产，实现了除尘焦粉的有效循环利用，推动焦化环保循环经济的发展，该厂2006年回配焦粉22000余吨，创造经济效益510万元 鄂钢焦化厂配套环保项目投运以来，厂区污染和周边环境得到改善，尤其是干法熄焦和除尘设施的使用，有效回收了生产中的煤粉和炭粉，每天因此生产除尘焦粉近90吨，而除尘焦粉70％的颗粒小于0．5MM，输送到喷煤和烧结都不能充分利用，对外销售每吨焦粉只卖到原煤价格的一半，一年就此一项造成经济损失达几百万元。

日本炼铁技术发展概况

日本钢铁工业具有悠久的历史,尤其是在炼铁方面不断采用新技术和创新技术｡作为最近10年采用的新技术,有使用更加廉价原燃料的技术､延长高炉和焦炉寿命的技术､节能技术､废弃物的再利用技术和环保技术等｡本文就炼铁技术的发展概况及今后发展趋势进行介绍｡ 1.前言 伴随着1985年日元升值的压力,日本高炉实施了合理化措施,如设备的集约化和保重点生产的生产体制等(新日铁的釜石制铁所的2座高炉､铁所的1座高炉､八幡制铁所的l座高炉和广灿制铁所的1座高炉都停止了生产)｡另外,上世纪90年代由于泡沫经济的崩溃和日元的持续升值,因此对钢铁的需求停滞不前,而且全球变暖和废弃物等所造成的环境问题变得日益明显｡ 进入21世纪后,世界钢铁工业出现了重组和设备的集约,主要表现在以下3个方面:①是铁矿石供应商的整合(2000年有12家以上的铁矿石供应商进行整合,如巴西CVRD､澳大利亚的力拓集团和澳大利亚的必和必拓集团等3大公司,约占世界铁矿石70%的份额);②是钢铁J一家的整合和巨大钢铁厂家的诞生(2002年有阿塞洛､2003年有JFE钢公司､2004年有米塔尔);③足钢铁厂家之间的合作等(随着日本国内汽车和家电行业向海外的推出,一些特殊钢材已由当地供给,从而出现了新日铁一阿塞洛､新日铁一浦项､新日铁一宝钢等),使世界钢铁工业发生了很大的变革｡最近,由于中国经济快速发展的影响,世界各国的钢铁产量有了很大的提高,生产原料的短缺,导致原料价格高涨和原料质量的日益下降,这已成为眼下令人担忧的事情｡本文就最近10年炼铁技术的变迁进行了概述｡ 2.炼铁技术的变迁 2.1炼铁技术的发展趋势 战后,日本钢铁工业积极从欧美引进了许多最新技术,并将其发展为更加先进的技术,同时由于把制铁所建存能大量运送优质原燃料的临海地区,因而构筑了领先于世界的钢铁王国｡上世纪60年代至70年代,高炉向高压操作､大型化､高温鼓风和强化原料制粒技术的方向发展,而且随着烧结矿质量的提高和炉料控制技术的开始应用,以及1961年开始采用喷吹重油等技术后,日本各钢铁公司都在进行低还原剂比操作竞赛,1980年11月新日铁君津制铁所4号高炉的还原剂比达到了406kg/t,1981年11月NKK(现在的JFE)福山制铁所3号高炉的还原剂比达到T396kg/t,接近极限值｡ 但是,自1973年和1979年石油危机以后,从高炉风口喷吹重油技术已失去了价格的竞争力｡1982年8月日本42座生产中的高炉全部改为无喷吹重油操作｡当时,为降低整个制铁所的能源成本,高炉操作朝着高还原剂比操作的方向发展｡另外,为降低成本,开发廉价原燃料使用技术已成为主要炼铁技术,在高炉操作中已转向喷煤操作｡自1981年6月新日铁大分制铁所1号高炉采用喷煤设备以来,高炉喷煤操作存日本迅速普及,1998年日本所有高炉都安装了喷煤装置,平均喷煤量达到130kg/t｡1998年神户钢铁公司加古川制铁所l号高炉喷煤比达到了254kg/t,JFE钢公司福山制铁所3号高炉喷煤比达到了266kg/t｡ 毫无疑问上世纪90年代的钢铁工业是在严峻环境下进行生产的｡另外,随着日元升值速率的高涨和泡沫经济的崩溃,日本钢铁工业变得不稳定起来,因此致力于推进以下所述的合理化措施技术和降低成本技术的开发｡ ①炼铁各工序控制系统的引进和自动化技术;②大量喷煤技术(改善粉煤的燃烧性､炉料分布控制､对包括粉体和流体行为在内的炉下部现象进行解析､低Si02烧结矿的使用和高炉评价技术等);③废塑料再利用技术(高炉和焦炉使用废塑料技术);④廉价原燃料使用技术(大量使用豆石技术和大量使用弱粘结煤技术等);⑤节省劳动力(烧结机､CDQ(干熄焦)的最佳操作､连续卸料机､焦炉自动化､高炉短时间大修等);⑥长寿命技术(延长高炉和焦炉寿命的措施技术);⑦环保技术(采用回转式还原炉(RHF)处理粉尘和烧结废气的循环利用等);⑧新工艺的开发(替代铁源的生产技术､熔融还原炼铁法(D10S)､新一代炼焦炉(SCOPE21)等);⑨炉内可视化技术(Venus的开发和提高高炉综合模型的精度等)｡ 进入21世纪,加大了上述开发技术在实机上的应用,同时最近几年随着中国经济的快速发展,高炉的开发目标正朝着高利用系数方向发展｡根据日本国内高炉的生产座数和平均炉内容积的变化可知,这几年高炉正朝着大型化方向发展｡例如,以新日铁为例,自2000年以后,名古屋3号高炉(3424—4300m3)､君津3号高炉(4063—4822m3)､室兰2号高炉(2296—2902m3)､君津4号高炉(5151—5555m3)､大分2号高炉(5245—5775m3):世界最大高炉)等都进行了扩容大修,以应对高炉增产的要求｡ 根据日本国内各钢铁公司高炉的还原剂比和利用系数的变化情况可知,新日铁的高炉操作目标是提高每座高炉的生产效率和实施低还原剂比操作｡ 关于劳动生产率方面,在最近10年问已有非常大的提高,为大约1600t/人·年,提高了大约2倍｡这是高炉集约化和大型化的结果,尤其是采用节省劳动力设备､设备的自动化､合理化以及改善高炉操作效率所得的结果｡ 作为目前的课题是,开发以提高高炉为中心的各种辅助设备生产率的技术､应对原燃料质量变差的技术､环保技术和节能技术等｡以下,就具有代表性技术的开发进行介绍｡ 2.2使用廉价原燃料的技术 原燃料占炼铁成本的70%左右｡90年代初期由于原燃料价格上涨,因此推进低品位､廉价原燃料的使用技术成为了重要的开发课题｡ 2.2.1开发在烧结矿生产过程中使用廉价铁矿石的技术 关于铁矿石的购入,为降低运输成本,已由从购买巴西矿转为购买澳矿,而且增加澳矿中属于廉价矿石的针铁矿(以铅蓝方石矿为主,从1992年开始购买扬迪矿,从2002年开始购买马拉曼巴矿)的购入量｡针铁矿含有很多结晶水｡由于其中的铅蓝方石矿的脉石量及脉石中的氧化铝成分和结晶水含量高,而马拉曼巴矿含有很多的细矿,冈此这些矿的烧结性能差,会导致烧结矿的强度下降,这是一个难题｡作为大量使用铅蓝方石矿的技术是,积极推进氧化铝无害化技术,为此新同铁开发了采用选择制粒法使氧化铝封闭(无害化)的技术｡ 另一方面,通过提高烧结机供料滚筒下的进料器的功能(ISF和风力筛选等)､采用机架烧结法等提高烧结机的生产率､采用减少副原料法生产低Sioz烧结矿､通过强化制粒改善伪粒子结构,由此提高了烧结矿的冷态转鼓强度(TI)和落下强度(SI),同时增加了针铁矿的使用比例｡通过这些技术开发,2004年澳矿中的针铁矿的使用比例达到了60%左右,并计划从第_年开始购买高P布鲁克曼矿或与马拉曼巴矿混合的矿石｡以制粒技术为核心的技术开发正在进行当中｡ 2.2.2焦炭生产中使用弱粘结煤技术的开发 关于还原剂,不仅实施了从风口喷吹粉煤的技术,而且在炼焦过程中还逐年增加了比粘结煤便宜的弱粘结煤的使用比例｡在提高焦炉使用弱粘结煤比例时,采用提高焦炭强度的技术是不可或缺的｡除了采用CDQ外,新日铁还开发了煤的调湿技术(CMC)和型煤炼焦技术(DAPS)｡通过这些新技术的开发,配合煤中的水分已由90年代初期的18%左右下降到1999年的5%以下,存焦炭强度保持不变的条件下,弱粘结煤的使用比例超过了50%｡ 近年来,随着高炉增产要求的提高,出现了以提高焦炭强度(DI15015)为优先,弱粘结煤的使用比率小于50%的变化｡关于高强度焦炭的生产和增加弱粘结煤使用量的技术,目前正在进行煤配比技术的研究,如采用高温in—suitNUR成像法评价煤的新方法和控制膨胀压的方法等｡ 2.3高炉喷煤和高利用系数､低焦比操作技术 2.3.1高炉大量使用粉煤技术的开发 高炉喷煤技术不仅可以降低炼铁成本,而且可以减小焦炉的操作负担,延长焦炉寿命｡ 日本的高炉喷煤技术起始于1981年新同铁大分厂的1号高炉,其后普及到各钢铁公司高炉｡当初,主要是对粉煤的燃烧性进行研究｡后来,随着喷煤量的增加,高炉下部透气性变差､炉下部热损失增大和炉缸中心死料柱钝化变得明显起来｡ 在增大粉煤比的过程中,由于矿/焦(0/C)高,因此中心气流受到抑制;煤气流向炉周围;随着热流比的下降,炉顶煤气温度升高;随着焦比的减小,焦炭缝隙层厚度缩小､软融带的透气阻力增大;粉煤燃烧性恶化,造成未燃碎焦的蓄积,焦粉在炉缸中心死料柱表层蓄积量增大,造成炉缸中心死料柱钝化;因矿石层还原性和高温特性变差,造成高Fe0渣滴下,炉温下降;存生产低SiO2烧结矿时,由于高Al203渣的滴下,造成渣的流动性变差等｡ 为解决上述课题,实施了以下各种技术,如高矿/焦时炉料分布的最佳控制技术(控制中心流和边缘流,如神户制钢公司开发的中心装焦法､新日铁开发的安装回跳板装置等);粉煤燃烧性控制技术(对过剩氧比和燃烧性､粉煤喷吹的最佳位置､喷枪的最佳形状进行了研究);改善高矿/焦时的高温还原特性(对控制热流比､减薄焦炭层及矿石层､增加小块焦炭使用技术和减少渣量改善矿石层高温还原特性的方法进行了研究);抑制焦粉在炉下部周围蓄积的技术(对焦炭的粉化机理和抑制粉化的技术进行了研究;对风口回旋区内及周同的填充结构､粉体及流体的行为､包括优化风口风速在内的鼓风条件等进行了研究)｡ 新日铁1994年在君津厂5号高炉进行了喷吹粉煤200kg/t的试验,1998年在室兰厂使用高A1203原料情况下进行了利用系数为2.14､喷煤比为191.4kg/t的操作｡另一方面,PCR>200kg/t的操作有神户制钢公司加古厂｡的l号高炉､JFE钢公司福山厂的3号高炉､上海宝钢的1号高炉和韩国浦项的3号高炉｡尤其是上海宝钢的1号高炉和韩国浦项的3号高炉取得过剩氧比为0.6､矿/焦为6.0的操作,至今被认为是极限操作｡虽然各高炉的利用系数和还原剂比不同,但在实施高PCR操作时,为抑制焦炭在炉下部发生粉化､改善矿石层的高温特性,因此在原燃料质量方面,使用了强度高(高DI)的焦炭和高温还原特性好的低Si02低A1203烧结矿｡ 新日铁近年来在增加高炉喷吹发热量高､挥发份低的粉煤和改善高炉圆周平衡､改善粉煤燃烧性､尤其是使用高强度焦炭的前提下,重新研究了风口鼓风条件和高炉形状｡ 2.3.2高炉低还原剂比操作技术 采用Rist模型等对有关降低高炉还原剂比的技术进行了理论研究,主要有以下几方面:(1)改善炉身效率(提高烧结矿的被还原性和控制炉料分布等);(2)降低维氏体还原平衡点(w点)的温度(使用高反应性焦炭的技术);(3)提高风口处输入的热量(提高鼓风温度､降低鼓风湿度等);(4)减少出铁时带出的热量(减少Si､降低出铁出渣湿度);(5)减小炉体热损失等｡ 虽然以往实施的低还原剂比操作因使用辅助还原剂种类的不同而不同,但它们都是上述各种技术的具体反映,其具有代表性的例子是JFE钢公司福山厂3号高炉(炉容积3223m3)的还原剂比为396kg/t(1981年焦油42.1kg/t､焦比354kg/t)､新日铁室兰厂2号高炉(炉容积2296m3)的还原剂比为440kg/t(采用油焦操作,焦比440kg/t)｡改为喷煤操作后,1994年新日铁大分厂2号高炉(炉容积5245m3)的还原剂比为455kg/t(喷煤比为98kg/t､焦比为257kg/t)､2002年韩国浦项3号高炉(炉容积3795m3)的还原剂比为493kg/t(喷煤比为222.3kg/t､焦比为271kg/t)｡ 新日铁大分厂2号高炉的低还原剂比操作增加了小块焦的使用量､降低了矿石层的厚度(改善矿石的高温还原特性)､减小了鼓风湿度､改善了烧结矿的被还原性｡ 在炼铁研究方面,除了开发改善烧结矿高温特性的技术外,还开发了高炉热平衡带温度控制技术(还原平衡点的控制),尤其是半还原烧结矿的生产使用技术正在开发当中｡ 关于热平衡带温度控制技术,新同铁比其它公司更早进行高反应焦炭的生产使用技术的开发,在北海炼铁厂2号高炉进行了使用神华煤生产的高反应性焦炭的试验,并确认了其效果｡另外最近正在开发使用非烧结含碳块矿来降低热平衡带温度的技术｡ 关于半还原矿的生产使用技术,提出了两段还原步骤｡例如,以难烧结原料为对象,利用海外廉价天然气在海外生产高炉用的半还原矿,然后运回国内使用,其目的是要使高炉提高利用系数､降低还原剂比,它还是一项有助于环保､减少CO2排放的技术｡ 2.3.3高炉模拟模型的开发 作为弄清高炉炉内现象和工艺解析的技术,开发了高炉综合模型｡高炉是在气体､固体､液体和粉体共存下,进行多种反应的非常复杂的对流移动层型反应容器,从炉上部装入的常温矿石经升温加热､还原反应和软化后,最终熔融､滴下｡在计算机上构建高炉后,求出了数学模型作为一个脱机模拟器的作用｡上世纪80年代,日本各钢铁公司都在进行实用的高炉二维综合模型的开发,随着计算机功能的提高,开发了三维正常和非正常模型,另外粉煤大量喷吹技术的发展,为对高炉下部焦炭发生的粉化和粉煤发生未燃的行为进行解析,在气固液3相的基础上又增加了粉体相,开发了四流体高炉模型,尤其是还开发了把渣一金属作为液相的五流体高炉模型,大致完成了数学模型基本框架的开发｡ 新日铁在80年代前期杉山等人开发的二维正常高炉综合模型(BRIGHT模型)的基础上,进一步提高副模型的解析精度｡具体说来就是,利用松崎等人开发的炉料分布控制模型､内藤等人开发的烧结矿还､原模型､还原粉化模型､高温特性评价和软融带形状确定模型,对副模型进行了改进,通过增加操作预测模型(N—BRIGHT模型)的功能,达到了提高解析精度的目的｡另外,随着90年代后期电脑快速发展,目前已能通过电脑对解析环境进行调整,在解析结果中增设图解显示功能｡作为其它处理高炉内现象的模型,有粉煤燃烧模型､炉下部非正常模型､炉底铁水流模型,最近正在开发使用离散要素模型的二维或三维炉料分布控制模型｡ 另外,随着计算机的改进和计算速度的提高,在高炉检测设备方面采用了通用的LAN,能进行大量的数据处理｡目前,正在新日铁君津厂的3号､4号高炉上进行N—BRIGHT模型的在线解析,还构建了以读出数据为基础的操作判断系统(Venus)作为炉内可视工具,并将其作为高炉系统应用于操作管理｡ 2.4延长高炉和焦炉寿命技术的开发 2.4.1延长高炉寿命 为抑制高炉大修时大量设备投资和防止大修过程中产量的变化,开发了许多延长高炉寿命的技术,使每单位炉内容积的累计出铁量超过11000t｡ 为延长高炉寿命,以下几项都是不可缺少的,(1)高炉建设时的设计;(2)生产过程中的操作管理技术;(3)炉了寿命后期的寿命延长技术和修补技术｡ 如果扣除计划停炉,控制高炉寿命的部位主要是炉身部和炉底部｡在1986年以后的10年间因炉腹和炉腰部的损毁而停炉的情况比以前减少了,大部分是因炉缸侵蚀而停炉的｡ 关于控制高炉寿命的炉喉､炉身和炉底各部位的长寿化设备技术,在炉身上部采用了立式冷却壁式水冷板,从炉身下部到炉腰部采用了冷却盘管和立式冷却壁,提高了冷却能力,另外通过改进耐火材料,提高了耐火材料的耐用性｡尤其是在热负荷高的部位,采用了第4代立式冷却壁和铜制立式冷却壁｡ 另一方面,自1990年以后提高炉缸擘耐蚀性已成为最重要的课题,因此对碳砖材质进行了改善和强化冷却｡提高碳砖的热传导率和细化砖的气孔径来防止铁水侵入､用冷却机降低水温和在炉底壁采用铜制立式冷却壁等为延长高炉寿命起了很大的作用｡ 2.4.2延长焦炉寿命 日本焦炉大部分足在上世纪70年代经济高速发展时期建的,平均炉龄为33年,有的超过了40年｡由于未来焦炭短缺已成为紧迫课题,在焦炉老化过程中建设新焦炉需要巨大的投资,因此必须研究开发延长焦炉寿命的技术,努力使焦炉寿命超过50年｡ 作为延长焦炉寿命的措施,新日铁对焦炉炭化室石墨粘附的机理进行了解析,研究了对应措施,而且还开发了焦炉炭化室炉壁诊断和修补装置以及焦炉更新技术的开发｡ 2.5资源再利用和节能技术 为构建有效利用资源的循环型社会,日本实施了以下措施,推进零排放钢铁厂的建设｡(1)推进节能技术,防止全球变暖;(2)构建循环型社会(粉尘､渣和废钢铁等副产物基本100%再利用,尤其是推进将废塑料､废轮胎､废金属和废家电等钢铁』一以外的废弃物再利用技术);(3)积极开发生态产品(开发寿命长､功能多､无有害物钢材和开发气化熔融炉等生态装置)｡ 2.5.1利用炼铁工艺将资源再利用的技术 2004年度新日铁扣除从钢铁生产工序中产生的废钢,共产生了1760万的副产物｡其中,渣占70%左右,其它为粉尘和污泥等｡高炉渣可以100%再利用,主要用作水泥原料､路基材料和取代沙的集料｡ 对于厂内产生的粉尘､污泥,为促进其用作企业内的生产原料和锌精炼用原料,新日铁作为钢铁联合企业于2000年在君津厂和广烟厂采用了回转式还原炉(RHF设备),属世界最早｡它将含有铁和碳的粉尘及污泥做成粒状或块状,通过存RHF内加热还原,可以一面促进脱锌,一面还原,由此生产的金属铁可以再用于高炉和电炉｡ 关于厂外废弃物的再利用,正在推进利用现有炼铁工艺对废塑料进行再利用｡JFE钢公司和神广制钢公司是用高炉对废塑料进行再利用,新日铁则采用焦炉化学原料处理技术对废塑料进行再利用｡2000年名古屋制铁所和君津制铁所开始对废塑料进行再利用,2002年八幡制铁所和室兰制铁所开始对废塑料进行再利用,2004年大分制铁所开始对废塑料进行再利用,目前已具备年处理废塑料大约20多万吨的能力｡ 除此之外,还能对包括不燃烧物在内的各种垃圾(可燃垃圾､不可燃垃圾､大块垃圾､资源垃圾､污泥､填埋垃圾)进行处理｡目前,日本国内已有20多座直接熔融炉,而且还开发了具有多种功能的熔融还原炉,用于处理商业废金属和粉尘等｡ 2.5.2向节能技术的挑战 根据自上世纪90年代以来日本钢铁工业的能耗趋势可知,日本钢铁工业在粗钢产量1亿吨的前提下,以实现2010年的能耗比1990年减少11.5%为目标(其中1.5%为废塑料等的再利用),正在积极开发节能技术｡2004年1月24日新同铁的三村社长在经济产业大臣咨询机构的综合资源调查会上发表了题为“2030年的能源展望”的演讲,埘节能的研究技术进行了概述｡根据这一路线图,炼铁部门要扩大现有节能技术的应用和扩大废塑料等的再利用处理数量(钢铁行业年处理量为100万吨,新日铁的目标是年处理量30万吨),尤其是目前正在推进降低高炉还原剂比的技术｡ 从1 999年到2004年,进行了“有关能源减半､环境负荷最小化高炉创新炼铁反应的研究”,这是一项以当时的北海道大学的石井邦宜教授为首开展的日本国家项目｡新日铁参加了还原性和熔融性好的高强度矿石接合体的组成和结构设计研究小组,对有关脉石成分和气孔结构的优化进行了研究,提出了以下2点:(1)提出了能高速还原且能在低温滴下的块矿和最佳使用比例;(2)试制了各种含C非烧结块矿,可使高炉的热平衡带温度比以往下降200℃左右(1000℃à820℃),该技术有望成为减少C02排放的技术｡它作为日本国内钢铁工业的课题,今后还需进一步研究｡ 另一方面,前年作为日本项目而推进的新一代焦炉一SCOPE21,经过10年左右的研究,2002年在新日铁名古屋制铁所的50t/d的中试设备上进行了试验,结果表明生产率提高了2.4倍､增加了弱粘结煤的使用量(20%一50%)､减轻了环境污染(NOX减少了30%(<100ppm))､能耗减少2 1%｡由此决定在大分制铁所进行实际应用,它有望成为减少能耗的工艺｡ 2.6新一代炼铁技术的发展 包括尚未实际应用正在研究开发中的上艺在内,在综合各种技术后描绘了新一代高炉轮廓,提出了新一代高炉的工艺概念｡ 焦炭的作用主要足产生热源和还原气体,它还起透气和透液媒介物的作用(高强度化)和抑制热平衡带温度､改善炉内反应效率的作用(高反应性化)｡对于矿石原料,由于提出了高生产率和低还原剂比的要求,因此考虑使用高强度､高气孔型的被还原性高的烧结矿或非烧结含碳块矿,而且还考虑使用半还原铁和废钢｡另外,还包括了炼铁使用废钢作为减少C02的技术和采用欧洲正在研究的将脱C02的炉顶气体吹入炉身部和风口部的技术,及采用过去全力研究开发的从风口喷吹粉矿石的技术｡ 作为参考,最近使用了平均灰分为11.5%的焦炭和各种矿石,在目前设备条件下(鼓风湿度上限为1250℃),对上述工艺的各种临界操作因素进行了计算(表1)｡ 以过去还原剂比最低的JFE钢公司福山厂3号高炉的操作为基础条件,根据在目前原燃料条件下,计算了各种操作因素(还原剂比为428kg/t)｡①喷吹废塑料;②从风口喷吹粉矿石(在这里喷吹预还原率为70%的粉矿石);③从炉顶装入还原铁(100kg/t);④使用高反应性焦炭控制还原平衡点(热平衡带温度下降100℃);⑤脱CO2的炉顶气体吹入炉身部和风口喷吹操作时的各种因素｡表中的C比是炼铁工序中的C,考虑到烧结工序和炼焦工序中的C收得率等,因此可以用总C比=(CR/0.65+PC+73.6·SR/1000)·(C)PC+PC2·(C)PC2来评价｡但是,制氧和还原铁(以在海外用天然气还原为前提)生产所需的C比除外｡在目前喷煤操作下的C比为580—630kg/t左右,为使C比比目前操作减少10%,因此有必要确立第3种情况以后的操作技术｡ 3.未来1 0年的发展方向 围绕炼铁的资源和环境的问题今后仍将进一步严峻｡另外,可以预计日本与邻国的竞争也将进一步加剧｡因此,今后以下课题也将越来越重要,即: ●存现有技术改进方面,降低炼铁成本已到极限; ●现有设备不断老化; ●全世界焦炭短缺日益严重,依靠海外也已变得困难; ●为防止全球变暖和构建循环型社会,对环保的要求将进一步提高; ●对优化工艺的要求进一步提高｡ 针对上述课题,应从新的角度来进行技术开发｡例如, (1)对原料进行改进,包括在矿山所在地对原料进行预处理,由此可大幅度减轻高炉的熔融还原负荷｡ (2)设备的集约化和高效化｡ (3)提高炼铁副产物的附加值｡ (4)通过采用将煤改质工艺和静脉产业工艺相结合的炼铁法,为构建循环型社会做贡献｡ (5)人才的培养和设备的自动化｡ 炼铁部门在应对上述课题时,应与矿山所存地的公司和有关行业共同协作,与大学密切合作,力求开发与时代相符的新技术｡ 。

三钢焦化厂循环经济辟新径

但如何处理这些气味大、粘性强、污染性大的焦油渣一直困扰着焦化行业，用挖地堆埋的方法虽可减轻环境的污染，但不是长久之计 能否利用焦油渣的黏稠性中和焦粉、煤尘的干燥性，再混合配加一定的洗精煤直接炼焦呢?这是焦化厂重点攻关的课题通过大量的技术求证和大胆实践，他们把配合煤、地面除尘站收集的煤尘、焦粉和废弃的焦油渣按一定比例搅拌均匀，再将所获得的混合物与配合煤按一定的比例混合起来，先在小焦炉反复实验，取得充分数据后，再在65孔焦炉推广，成效十分明显。

炼铁系统节能的主要措施

中国炼焦行业协会、中国金属学会联合召开济钢焦化清洁生产、节能环保技术现场座谈会

济钢创建焦化清洁生产节约能源过程中,在引进外来干熄焦工艺、高压水清扫炉门技术、沥青水下成型技术、焦侧拦焦除尘地面站技术和焦炉三车自动对位5项技术的同时,开发了无蒸汽高效蒸氨新工艺、湿磨焦粉配煤炼焦新工艺、自带除尘式加煤车新技术、利用化产废渣配型煤炼焦新工艺、CO2分解酚盐新工艺、单塔脱苯新工艺、焦炉自动加热串级调控油化技术和多焦炉集气管压力模糊控制8项新工艺技术, 实施了低温水大面积应用技术、工业水小半径循环分区域利用技术、精苯导热油生产及联料技术、废水分级处理使用技术和余热采暖5项创新成果。

济钢节能降耗再创佳绩

坚持自主知识产权技术的开发与推广应用济钢加强关键节能工艺技术的研究开发，先后开发并应用了湿磨焦粉配煤炼焦技术、炼铁优化专家系统、球团矿粉润磨、高效空气煤气余热等十几项新技术，形成了科技成果快速转化为节能降耗、清洁生产的增强因素特别是在国家重点推广的节能示范项目干法熄焦建设中，坚持消化与创新改造相结合，进行了多项具有自主知识产权的技术创新，设备的国产化率达到了90％以上，年创效益5500多万元。