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2017年鋼協(xié)會(huì)員單位煉鋼生產(chǎn)技術(shù)指標(biāo)
2018-05-02 11:54 中國冶金報(bào)社 系統(tǒng)管理員
2017年，我國粗鋼產(chǎn)量為83172.80萬噸，比2016年增加5.67%；占世界66個(gè)國家/地區(qū)總鋼產(chǎn)量的49.66%（世界鋼產(chǎn)量167472.4萬噸）；重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)的鋼鐵企業(yè)產(chǎn)鋼66070.0萬噸，比2016年增加6.91%；其他企業(yè)產(chǎn)鋼17102.80萬噸，比2016年增加1.11%。這說明鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度得到提高。
2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量為62785.65萬噸，比2016年增加6.66%；電爐鋼產(chǎn)量為3261.01萬噸，比2016年增加11.74%，電爐鋼比例為4.93%；其他爐型鋼產(chǎn)量為204.81萬噸，比2016年增加141.24%。2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位非合金鋼產(chǎn)量為34293.95萬噸，比2016年增加0.27%；低合金鋼產(chǎn)量為26059.26萬噸，比2016年增加16.58%；合金鋼產(chǎn)量為4749.84萬噸，比2016年增加10.42%；不銹鋼產(chǎn)量為966.93萬噸，比2016年增加2.64%。
我國規(guī)范企業(yè)轉(zhuǎn)爐裝備情況見表1，電爐裝備情況見表2。
一、 轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)指標(biāo)分析
由于各鋼鐵企業(yè)之間轉(zhuǎn)爐爐容、裝備水平、冶煉鋼種、生產(chǎn)條件、操作技術(shù)水平不同，企業(yè)之間的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有較大差異；企業(yè)之間轉(zhuǎn)爐指標(biāo)的對(duì)標(biāo)挖潛，需要根據(jù)一些具體條件進(jìn)行分析，才能得出科學(xué)結(jié)果。表3為2017年鋼協(xié)會(huì)員單位轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)指標(biāo)。
從表3可以看出，與2016年相比，2017年鋼協(xié)會(huì)員單位轉(zhuǎn)爐廢鋼料消耗、勞動(dòng)生產(chǎn)率、利用系數(shù)、日歷作業(yè)率指標(biāo)升高，氧氣消耗和冶煉時(shí)間指標(biāo)降低，說明轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)進(jìn)步了。但是，企業(yè)指標(biāo)先進(jìn)值與落后值的差距大，說明轉(zhuǎn)爐技術(shù)進(jìn)步還有較大潛力。
轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗分析 。
轉(zhuǎn)爐用熱鐵水冶煉，要吹掉鐵水中4%左右的碳，還要脫除鐵水中硅、錳、硫、磷等元素，爐渣還要帶走1.5%~2.0%的金屬，轉(zhuǎn)爐塵泥中也有一定的金屬。因此，轉(zhuǎn)爐一般鋼鐵料消耗不應(yīng)低于1060kg/t。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年鋼協(xié)會(huì)員單位中有19個(gè)單位的鋼鐵料消耗低于1060kg/t,值得注意。
轉(zhuǎn)爐努力降低鋼鐵料消耗是技術(shù)發(fā)展方向，有利于降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等。2017年，有22個(gè)單位轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗得到降低。例如，方大集團(tuán)降低23.45kg/t，萍鋼降低29.19kg/t，湘鋼降低16.10kg/t等。
廢鋼料消耗分析。
轉(zhuǎn)爐冶煉可以吃15%~20%的廢鋼料，有利于提高鋼產(chǎn)量、節(jié)能減排，可降低氧氣消耗，減少冶煉時(shí)間，是技術(shù)發(fā)展方向，但要求鐵水溫度高（指物理熱和化學(xué)熱）。2017年社會(huì)廢鋼量增加，且價(jià)格偏低，有利于轉(zhuǎn)爐多用廢鋼。因此，2017年轉(zhuǎn)爐多用廢鋼38.49kg/t，這是好的勢(shì)頭。用廢鋼量增加較多的企業(yè)如下：申特鋼鐵增加191.34kg/t，東北特鋼增加216.69kg/t等。
氧氣消耗分析。
一般轉(zhuǎn)爐冶煉消耗氧氣在50m3/t~55m3/t，多少與冶煉鋼種有關(guān)，正常波動(dòng)范圍＜0.2m3/t。用廢鋼量多、用熱鐵水多、冶煉高級(jí)鋼種、操作水平等因素會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)爐氧氣消耗有影響。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2017年有14個(gè)單位氧氣消耗低于50m3/t，有13個(gè)單位氧氣消耗高于55m3/t。有36個(gè)單位氧氣消耗下降，下降較多的企業(yè)如下：天鐵下降9.48m3/t，鄂鋼下降6.82m3/t，青鋼下降4.75m3/t等。
冶煉時(shí)間分析。
轉(zhuǎn)爐冶煉開始時(shí)是先進(jìn)行鐵水脫碳、脫硅、脫錳、脫硫等，此時(shí)可以進(jìn)行煤氣回收，時(shí)間約為冶煉時(shí)間的一半；因鐵水中含碳、硅、錳、硫量的不同，各企業(yè)吹煉的時(shí)間是有差異的。
2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間為33.24min，比2016年指標(biāo)下降0.5min，冶煉時(shí)間最短的企業(yè)是安陽26.77min。各企業(yè)之間因生產(chǎn)條件不同（鋼種、使用廢鋼料、鐵水成分、供氧強(qiáng)度、操作技術(shù)等），冶煉時(shí)間差異較大。2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間指標(biāo)有35家企業(yè)下降。指標(biāo)下降較多的企業(yè)如下：本鋼下降12.81min，川威鋼鐵下降6.06min，東北特鋼下降5.36min，新余鋼鐵下降5.12min等。有16家企業(yè)轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)間指標(biāo)比2016年升高。
轉(zhuǎn)爐工序能耗分析。
轉(zhuǎn)爐工序能耗包括鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、轉(zhuǎn)爐精煉和連鑄工序的能耗，2017年它們的能耗值分別為0.35kgce/t（0.02kgce/t）、-19.51kgce/(-0.32kgce/t)、6.73kgce/t(-1.24kgce/t)和6.60kgce/t(-0.15kgce/t)。括號(hào)內(nèi)為2017年與2016年數(shù)據(jù)比較的變化值。轉(zhuǎn)爐部分工序能耗情況見表4。
2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位鋼產(chǎn)量占全國鋼產(chǎn)量的87.44%，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量627856.48萬噸，比2016年增加6.66%；因打擊“地條鋼”，社會(huì)廢鋼量增加、價(jià)格下降，轉(zhuǎn)爐使用廢鋼量4521萬噸，比2016年增加49.94%。2017，鋼協(xié)會(huì)員單位轉(zhuǎn)爐工序能耗為-13.93kgce/t，比2016年下降0.53kgce/t。轉(zhuǎn)爐工序能耗值較低的企業(yè)有：沙鋼-30.48kgce/t，萍鋼-30.35kgce/t，新?lián)徜?26.92kgce/t等。企業(yè)轉(zhuǎn)爐工序能耗最高值達(dá)11.67kgce/t。
轉(zhuǎn)爐工序煤氣消耗占能源總量的42%，電力和氧氣各占消耗的20%左右，降低這些消耗可節(jié)能。轉(zhuǎn)爐能源回收中，蒸汽占27%，煤氣占83%；提高煤氣回收量，可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序能耗值為負(fù)值。一般煤氣回收量大于100m3/t、蒸汽回收量大于80kg/t的企業(yè)，轉(zhuǎn)爐工序就可以實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼。
2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位轉(zhuǎn)爐煤氣回收量為114m3/t，比2016年下降0.91m3/t。轉(zhuǎn)爐工序能耗下降的主要原因是煤氣和蒸汽進(jìn)行回收利用，可回收約24kgce/t的能量，實(shí)現(xiàn)負(fù)能煉鋼。2017年有24家企業(yè)轉(zhuǎn)爐煤氣回收量得到提高，有36家企業(yè)在下降。
2017年，轉(zhuǎn)爐煤氣回收量較多的企業(yè)有：新?lián)徜摓?60m3/t，德龍和中陽金鼎重工均為151m3/t，凌鋼和珠海粵鋼均為149m3/t，但有4家企業(yè)不足100m3/t。
驗(yàn)證企業(yè)轉(zhuǎn)爐煉鋼能耗時(shí)，不僅要看煤氣回收量，還要看煤氣的發(fā)熱值，這樣才科學(xué)。寶鋼轉(zhuǎn)爐煤氣是CO2含量大于40%時(shí)開始回收（煤氣熱值高），大多數(shù)企業(yè)是煤氣CO2含量大于30%時(shí)開始回收。企業(yè)對(duì)標(biāo)時(shí)，要看回收煤氣量和煤氣熱值；如蒸汽回收量大，必然要多燒一些轉(zhuǎn)爐煤氣。因此，對(duì)轉(zhuǎn)爐工序能耗對(duì)標(biāo)時(shí)要進(jìn)行綜合分析。
電爐生產(chǎn)指標(biāo)分析
2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位統(tǒng)計(jì)電爐生產(chǎn)指標(biāo)的有20個(gè)單位，統(tǒng)計(jì)電爐工序能耗的有22個(gè)單位。2017年，我國電爐鋼產(chǎn)量為3261.0168萬噸，比2016年增加11.74%，電爐鋼比例為4.935%，呈下降趨勢(shì)。因社會(huì)廢鋼增加、價(jià)格低，電爐用廢鋼量增加，鋼協(xié)會(huì)員單位電爐使用廢鋼1421.30萬噸，比2016年增加47.44%，使電爐冶煉電耗（360.65kWh，比2016年增加55.16kWh）和冶煉時(shí)間（1.04小時(shí)，比2016年增加0.01小時(shí)）增加。2017年鋼協(xié)會(huì)員單位電爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)見表5。
電爐工序能耗分析。
電爐工序能耗包括電爐冶煉能耗、電爐電耗、電爐精煉能耗、電爐精煉電耗和連鑄能耗，2017年，它們的數(shù)據(jù)分別為38.21kgce/t（-0.47kgce/t）、245.73kWh/t(+60.36kWh/t)、22.17kgce/t(+1.48kgce/t)、96.77kWh/t(-0.61kWh/t)和1.95kgce/t(+0.16kgce/t)。括號(hào)內(nèi)為2017年與2016年數(shù)據(jù)比較變化的數(shù)值。
2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位電爐工序能耗為47.99kgce/t，比2016年升高2.96kgce/t。電爐工序能耗較低的企業(yè)有：韶鋼9.53kgce/t，沙鋼19.51kgce/t，淮鋼22.49kgce/t等。企業(yè)電爐能耗最高值達(dá)163.74kgce/t。
電耗占電爐工序總能耗的60%左右，節(jié)電是電爐工序節(jié)能工作的主要內(nèi)容。2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位電爐使用熱鐵水比例由2016年的643.70kg/t下降到500.92kg/t，噸鋼綜合電耗由2016年的305.49kWh/t上升到360.65kWh/t。主要原因是使用熱鐵水比例下降，使用廢鋼比例增加了47.44%，以及電爐冶煉能耗、電爐精煉電耗和電爐連鑄能耗上升的幅度比較大。電爐企業(yè)還采取了一系列的節(jié)電措施（吹氧、噴碳、余熱回收等），對(duì)我國電爐工序降低能耗起到了積極的作用。電爐大型化、超高功率電爐的應(yīng)用均有較強(qiáng)的節(jié)能效果。
電爐使用熱鐵水分析。
因?yàn)槎喾N原因，我國大多數(shù)電爐企業(yè)建設(shè)了小高爐，使用熱鐵水煉鋼，造成電爐工序能耗很低，與國際電爐全用廢鋼冶煉不能進(jìn)行指標(biāo)對(duì)比。2017年，行業(yè)平均使用熱鐵水500.92kg/t，比2016年下降142.78kg/t，各企業(yè)電爐工序使用熱鐵水的比例差距較大。如永鋼使用熱鐵水988.83kg/t，最低的東北特鋼熱鐵水使用量僅為3.11kg/t。熱鐵水用量±1%，影響電耗1.2kWh/t、能耗0.484kgce/t。從技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行分析，電爐使用60%以上的熱鐵水進(jìn)行冶煉，這樣的電爐生產(chǎn)是不科學(xué)的，由短流程變成了長流程，能耗和污染物都會(huì)升高；與轉(zhuǎn)爐相比，成本也會(huì)升高。使用熱鐵水比例過高的企業(yè)，應(yīng)當(dāng)停下電爐，改為轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)，這是技術(shù)發(fā)展方向。電爐企業(yè)之間使用吹氧氣、噴碳的數(shù)量也不一樣，造成企業(yè)之間電爐工序能耗和生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有較大的不可比性。
電爐冶煉時(shí)間分析。
2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位電爐冶煉時(shí)間指標(biāo)為1.03h，比2016年下降0.07h。這是在熱鐵水用量下降142.78kg/t和使用廢鋼料增加的條件下實(shí)現(xiàn)的，是技術(shù)進(jìn)步的體現(xiàn)。電爐冶煉時(shí)間指標(biāo)下降較多的企業(yè)有：天管下降0.46h，太鋼下降0.34h，蘇鋼下降0.28h等。
鋼鐵企業(yè)之間電爐生產(chǎn)條件差異較大，特別是使用熱鐵水比例和使用廢鋼量的不同，影響了電爐冶煉時(shí)間、氧氣消耗指標(biāo)。現(xiàn)在，一些電爐在吹氧、噴炭，能源利用多樣化，電爐類型也有不同（普通電爐、超高功率電爐等），故對(duì)電爐指標(biāo)對(duì)標(biāo)要進(jìn)行具體分析。
電爐電耗分析。
2017年，鋼協(xié)會(huì)員單位電爐電耗為360.65kWh/t，比2016年升高54.96kWh/t。主要原因是熱鐵水用量下降142.78kg/t和使用廢鋼料增加。操作水平提高也可降低電耗。電爐電耗下降較多的企業(yè)有：太鋼下降145.6kWh/t，新余鋼鐵下降41.6kWh/t，衡管下降10.15kWh/t等。
連鑄生產(chǎn)指標(biāo)分析
目前，我國鋼鐵企業(yè)的連鑄技術(shù)已處在較高水平，一些特鋼企業(yè)的連鑄技術(shù)也在不斷提高，促進(jìn)了鋼鐵企業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和節(jié)能減排；高效連鑄機(jī)也得得了新發(fā)展。企業(yè)之間因生產(chǎn)條件的差異，以及鋼種的不同，連鑄技術(shù)水平發(fā)展也不一樣，詳見表6。
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