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        工程院院士張壽榮談高效煉鐵的相關技術問題

        時間:2017-05-11 09:47 來源:未知 作者:admin 點擊:

        在當前形勢下,高爐煉鐵是否還具有優勢?如何評價新的煉鐵工藝?如何應對當前原燃料條件的變化?應用數字化工具的現代高爐,還用強調操作管理的重要性嗎?高爐長壽應該從哪些方面入手?筆者(以下簡稱姜)就這些問題訪問了中國工程院院士、我國煉鐵專家張壽榮(以下簡稱張)。

         

          高爐煉鐵的優勢將長期保持

          姜:近些年來,世界范圍內出現各種各樣的煉鐵工藝,比如直接還原,您怎么看?

          張:現在煉鋼生產不是從鐵礦石直接得到鋼,而是鐵礦石先變成鐵,然后降碳再煉鋼。好多人希望把鋼鐵流程簡化,有沒有比高爐更好的工藝來代替高爐?很多地方就搞非高爐煉鐵,搞了很多,轉來轉去嘗試,最后看還是高爐煉鐵比非高爐煉鐵更可行。直接還原的條件,就是不能搞高爐的地方才搞它,有條件搞高爐的還是搞高爐,高爐效率比直接還原高。

         

          姜:您怎么看熔融還原呢?比如Finex的發展前景,您怎么看?

          張:熔融還原是非高爐煉鐵的一部分,非高爐煉鐵有熔融還原,還有直接還原,還有其他一些工藝,這些合在一起為非高爐煉鐵。Finex工藝屬于熔融還原,它發展不起來。它們比高爐的經濟性差多了。一個工藝能不能存在,關鍵看經濟性。

         

          姜:您說的經濟性體現在什么方面?

          張:因為Finex燃料消耗高,成本高,這個就不行,生產1噸鐵,高爐比它便宜好幾百塊錢。你還能干嗎?經濟性不行,它就站不住。

         

          姜:市場上有很多人在推動這些非高爐煉鐵技術,好多人都在交流研究,您怎么看?

          張:有一批人想在高爐以外,再研究一套鋼鐵工藝,這個在技術上講是對的,發展研究新工藝是對的。但是各種各樣的方法做來做去,最后都不如高爐,都發展不起來。

         

          姜:如果用焦爐煤氣(COG)或焦爐煤氣轉化氣(RCOG),從高爐風口噴吹或從高爐爐身噴吹呢?

          張:這還是高爐冶煉,未來高爐仍然是煉鐵的主要設備和主流。其他的只是一些技術嘗試、探索和研究,經濟性都還達不到市場要求,現在都無法替代高爐的經濟性,也就是說,21世紀,高爐煉鐵工藝在國內國外的優勢仍將長期保持。

         

          如何看待原燃料條件變化

          姜:現在鐵礦原料質量下降是國內外煉鐵生產普遍面臨的問題,表現為SiO2和Al2O3含量上升,Fe含量下降,以及鐵礦的粒度下降等,由此帶來燒結礦化學成分變差。焦炭的質量也呈現下降的趨勢,以至于許多高爐的實際焦炭質量與要求之間差距越來越大。怎樣做才能使原料質量和要求之間的差距越來越?

          張:原料及原料加工,都應往精料方向走,也包括焦炭在內。差一點的煤做不了好焦炭。實際上采出來的鐵礦石原礦含30%左右的鐵,而高爐入礦品位要在60%左右,所以要選礦、礦石加工。煤粉也是這樣的,通過配煤,將好的、差的煤粉合理混合,以生產好焦炭,F在煉焦、選礦技術都有發展。

         

          姜:在高爐的爐料結構方面,球團礦使用比例呈增加趨勢。燒結礦比例會下降嗎?

          張:能不能生產球團礦,關鍵要看鐵礦粉的性能。有的鐵礦石生產不了球團礦,有的鐵礦石只能做燒結礦;有的地方可以拿球團礦作為主要爐料,有的地方還是要用燒結礦。球團礦要求鐵礦粉含鐵量高,粒度很細,得造成球。要是礦粉的成球性不好,就成不了球,成的球很脆,成了球以后一轉就碎了,不成球根本燒不了球團礦,不是所有的鐵礦都能做球團礦。相反,大部分鐵礦石都能做燒結礦,燒結礦不在乎粒度和其他什么要求,在于怎么配。不能做球團礦的鐵礦石,做燒結礦就可以。

         

          姜:您的文章里,曾提到我國煉鐵存在的問題,其中一條是自然資源不足,現在還這么看?

          張:當然,比如買礦方面,我們自己沒有足夠的礦,廢鋼積蓄量現在還不足。我國沒有足夠的資源,雖然有煤,煤炭產量占世界40%,但是仍需要質量好的進口煤。未來這些都是問題,都需要買。買就涉及到價格、品種、市場、貨幣、稅率、國際化等各種問題。

         

          姜:怎么加強原料的供應鏈管理呢?

          張:供應鏈就是把這些原料組織起來,一個內容是在開源上,鐵礦和煤礦資源不夠,你要開源;另外一個就是提升質量水平,包含技術戰略問題、地區配置問題。煉鐵生產,一定要有高質量的鐵礦保證。

         

          高效生產需要合理操作與高爐長壽

          姜:高爐運行狀態和生產指標的決定因素是高爐的操作、原料。那操作對指標和高爐運行狀態的影響大嗎?

          張:高爐的運行狀態,原料是基礎,基礎不行,再怎么操作也不行;基礎好了,操作不好也不行。原料是個必要條件,高爐煉鐵是一個比較復雜的物理化學過程,現在的操作要求也不低,要有好的知識結構,并掌握新動態。不光是技術結構,這還與人的悟性有關系。高爐操作變化很復雜,復雜到沒有悟性的人根本就看不明白。悟性的是天生的,但是通過努力,在生產、實踐中摸索可以提高。

         

          姜:現在的高爐,都可以數字化用專家系統,操作和管理是不是就沒那么重要了?

          張:你可以看、可以用專家系統,但是你自己要懂操作。原料就是高爐操作一個很大的問題。原料不可能老是不變的,這回來的是巴西礦,下次來的就不是。即使都是巴西礦,成分也不一樣。這一船和下一船的貨都會不一樣,同一船本身也不一樣,這樣爐子里的化學反應就變了。操作是比較難的,要根據這一批來的原料化驗的成分來調整,對爐子的爐況和來的原料都須要判斷清楚,很復雜。對操作的要求很高。

         

          姜:操作里面還包括對爐型的管理,怎么管理爐型?

          張:高爐是一個復雜的冶煉過程。爐料和煤氣流都會侵蝕爐襯,導致爐型改變。操作不正常的時候,爐子里面裝的礦石都是熔化的,有可能造成粘接,使高爐不順。爐型控制合理,操作指標就會好,整個操作當中的變量是很多的。也就是說,正常生產的高爐是有壽命的。高爐冶煉是個復雜的過程,爐型的控制須要綜合判斷。

         

          姜:您如何看待高爐長壽技術?

          張:高爐長壽是高爐生產高效化的基礎,高爐長壽技術不是一個方面,而是多方面的,這也是我多年的經驗總結。方方面面都得做到,從各種冷卻系統、爐缸、爐喉都要做到長壽才行。

         

          姜:爐型的選擇,爐型、爐體、爐缸怎么配置才更好?有一個大體的方向嗎?

          張:爐型就是經驗,沒有辦法算出來,有很多人講怎么算怎么算,還有外國人也在講怎么算,那個都不是很好使。因為這個爐型之間的關系不都是數學線性關系,它和原料有關系。什么原料用什么爐型,現在不能形成公式類型的數學關系,選擇、配置就是經驗問題。

         

          姜:一個地區該用什么樣的高爐要考慮實際條件嗎?

          張:對,我設計高爐的時候,爐型都結合了具體的原燃料條件、設備狀態和生產要求,這樣才能不斷優化,獲得比較好的爐型。爐型本身也是不斷發展的,由過去的厚壁爐襯發展到現在的薄壁爐襯,投產以后才能比較高產?紤]條件和后續的工藝,指標才能更好。不能形成固定某種爐型以后就都選這個的做法。

        來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網


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