生产水平不断提升
在我国生铁产量高速增长的同时,高炉炼铁生产技术也取得了显著进步(重点钢铁企业高炉炼铁技术经济指标见C3版表1),同时也存在一些不足,具体表现为以下几点:
整体水平获得提升:目前,我国高炉炼铁生产技术已经处于世界先进水平,高炉操作进入成熟发展阶段。以宝钢、武钢、首钢、鞍钢为首的企业的一批大型高炉已实现高效化生产(利用系数在2.5吨/立方米·天以上,燃料比低于500千克/吨,寿命超过15年)。同时,中小高炉的生产技术已持续多年达到较高水平,一批300立方米~750立方米高炉利用系数在3.0吨/立方米·天以上,最高的达4.3吨/立方米·天,人炉焦比低于400千克/吨,
喷煤比超过150千克/吨。但是,中小高炉的技术发展不平衡,尚有一批落后指标存在。
热风温得到较大提高:首先,经过近年来的努力,我国高炉热风温水平进步较大,2007年重点企业热风温度比上年提高25℃。特别是新建设的一批大高炉(大于2000立方米)热风温度均超过1200℃,达到国际先进水平。其次,热风炉形式也向多样化发展,大高炉多用外燃式和内燃式(首钢京唐钢铁公司5500立方米高炉用卡鲁金顶燃式),小高炉用石球式,都可实现高风温。再次,热风炉从设计制造到施工投产等均可实现国产化,只是在使用材质、结构设计、送风系统的保障和送风操作制度的科学性等方面存在一些缺陷,需要继续改进。
喷煤比取得新进展:高炉喷煤是炼铁系统结构优化的中心环节,是国内外炼铁技术发展的大趋势,也是我国钢铁工业技术发展的三个重点之一。2007年我国重点钢铁企业喷煤比为137千克/吨,高于150千克/吨的钢铁企业有11个,宝钢4号高炉喷煤比于2006年就达到224.6千克/吨,处于国际先进水平。提高喷煤比的技术措施是:减少渣量、高风温、富氧、脱湿鼓风、贯彻精料方针、优化喷煤煤质、均匀煤枪分布、进行混合喷吹等。我国目前已经掌握了先进的喷煤技术,从喷煤设计、设备制造到安装投产均可实现国产化。
高炉燃料比不断下降:2007年,我国重点钢铁企业燃料比(焦比+煤比+小块焦)为529千克/吨,比2006年减少2千克/吨;焦比为.392千克/吨,比2006年降低3干克/吨,均创出历史最好水平。
炼铁精料技术进展缓慢:近年来,我国重点钢铁企业烧结矿品位和碱度下降,焦炭[S]增加,给高炉炼铁带来负面影响。由于我国生铁产量高速增长,造成世界炼铁原燃料供应紧张、成分波动大、价格上涨,企业承受压力加大。精料技术水平对高炉炼铁的影响率为70%,因此高炉炼铁应当以精料为基础燃到优化生产、提高效益的目标。目前,影响我国高炉炼读指标的最大因素是原燃料质量不稳定,炼铁企业应予以重视。
球团生产技术取得较大进展:链箅算机一回转窑工艺生产的球团矿质量和能耗水平均优于竖炉生产工艺。继首钢开发成功链算机一回转窑和冷床工艺生产球团矿之后,我国球团生产技术取得了较大进步,在强化造球、优化配矿、生球烘烤、回转窑燃烧、窑内不结圈以及机械传动和自动化控制技术等方面均取得了不错的成绩。目前,我国已建设了30多条链算机一回转窑生产线,年生产能力已突破8000万吨。据统计,2007年我国球团矿产量存8000万吨以上,生产能力在1亿吨以上.其中采用链算机一回转窑工艺的产量占总产量的57%以上,竖炉球团比例为36.6%,带式烧结机球团比例为3.4%。
炼铁炉料结构优化取得新进展:球团矿含铁品位高(高于烧结矿5%),工序能耗低(比烧结工序能耗低1/3),因此提高球团矿在炼铁炉料中的比例是炼铁技术发展的大方向,可以实现节能增产。随着炼铁技术的不断进步,我国炼铁企!比已不再追求高熟料比,而将目光放在高产、高效、低耗、长寿。炼铁炉料中配加一定比例的高品位块矿,可以提高炼铁的效能。大多数铡铁企业炼铁炉料结构中块矿的比例在5%一10%,宝钢已达到1%,个别企业曾创下块矿配比为27%的纪录。理论和生产实践表明,高炉炼铁熟料比控制在80%左右为宜。针对高炉容积的大小,人炉块矿的粒度要求小于5毫米的粉末含量应小于5%,5毫米一15毫米的比例要少于30%。
生产操作能力不断增强
目前,我国炼铁生产技术进入成熟发展阶段,主要体现是在外界条件不断变化(特别是原燃料质量有所波动)的情况下,高炉生产仍能够实现稳定顺行,技术经济指标仍处于良好状态。其中,高效化生产不断取得新进展,重点钢铁企业的燃料比、入炉焦比、休风率连年下降,高炉利用系数、热风温度不断提高,高炉寿命也得到延长。不少企业在高炉操作上贯彻“四稳一活”的方针,即稳定送风、装料、热制度、造渣制度和活跃炉缸,促进了我国高炉炼铁技术的发展。
高炉利用系数不断提高。2007年,我国重点钢铁企业高炉利用系数为2.677吨/立方米·天,创出历史最好水平。宝钢、武钢、鞍钢、首钢、本钢等企业的大高炉纷纷创下月平均利用系数为2.5吨/立方米·天的纪录,武钢3200立方米高炉月平均利用系数更是达到2.88吨/立方米·天的世界领先水平。
高压操作是实现高炉高效化的重要手段。在炉顶煤气压力小于1.0千克/平方厘米以下时,提高顶压0.1千克/平方厘米,可以增加产量20%、降低焦比约3%~5%,有利于冶炼低硅铁和提高TRT发电能力。炉顶煤气压力大于120千帕的高炉均应配备TRT装置,可回收鼓风动能30%,煤气采用干法除尘之后TRT发电能力可提高30%。高炉配备TRT是钢铁企业节能降耗、发展循环经济的重要手段。近年来,我国高炉提高顶压的操作技术进步较快,宝钢已经制订了将顶压提高到270千帕的计划。
提高煤气利用率、降低燃料消耗是高炉操作水平进步的一个体现。高炉煤气中CO2含量升高0.5%,可降低炼铁燃料消耗10千克/吨,降低炼铁工序能耗8.5千克标煤/吨。
提高煤气利用率的重要手段是:采用无料钟炉顶设备,其可实现大矿批、正分装上料和多环布料、中心加焦、定点布料等。无料钟炉顶设备优于钟阀式上料设备,在炼铁界已达共识,但是各企业根据自身情况不同采用该设备应有不同特点,个别企业还没有完全掌握无料钟炉顶布料的规律。采用无料钟设备,一定要实现多环布料,且对于矿石和焦炭的角度、圈数寻找适合每座高炉的合理规律,促进焦比的降低;在大矿批条件下,采取在矿批中加入小块焦炭,有利于提高烧结矿的透气性和还原性。大焦批形成一定厚度的焦炭层,称之为“焦窗”作用,可提高炉料的透气性和形成稳定的煤气通道。
优化装料制度,提高料柱透气性,是实现高炉生产节能的主要操作。具体的措施为:对原燃料实行分级人炉,减少炉料的填充作用,提高料柱的透气性。不同粒度大小的炉料在高炉内会有填充作用,使炉料之间的空隙度缩小。所以,将炉料进行分级人炉,对降低压差、节约焦炭有好处。武钢7号高炉(3200立方米)对大、小烧结矿严格分槽,将小粒度烧结矿布在边缘环带之后,大幅度提高了冶炼强度。对于大矿批装料,应将焦炭料层厚度控制在0.5米左右,大型高炉可达800毫米,有效地提高料柱的透气性,对稳定煤气流起到良好作用。此外,将小块焦混入烧结矿之中,可有效提高烧结矿的透气性,并提高矿石的间接还原度,中心加焦可提高中心的透气性,有利于活跃炉缸。
低硅铁,台炼技术标志着高炉操作能力的不断提升。低硅铁冶炼的好处是可以降低焦比、提高产量,并能减少炼钢过程中的脱硅工作量。生铁含硅每降低0.1%,燃料比可降低4千克/吨~5千克/吨。冶炼低硅铁的条件是:原燃料质量稳定、高炉生产顺行、选择合适的炉渣成分。
目前,宝钢高炉年产生铁含硅量为0.31%,鞍钢为0.41%,攀钢为0.17%~0.24%。

炼铁系统能耗占钢铁生产总能耗的78%,污染物排放量占总排放量三分之二,其中,高炉工序占59%。钢铁企业每生产1吨钢要排放2.0吨CO2、2.9千克SO2、320千克炉渣、约30克~50克的粉尘。所以说,炼铁系统是钢铁工业节能减排的重点工序。
在国家大力推进节能减排的大好形势下,2007年中国炼铁企业积极采用各项先进节能技术、工艺和设备,加大了节能减排的力度,在节能技术创新方面不断取得新成果j近年来中国炼铁系统能耗不断下降(详见表2)。

钢铁工业是能耗和污染大户,占全国总能耗的14.71%,其中,炼铁系统污染物排放量占钢铁联合企业总排放量的2/3。因此,炼铁系统节能降耗尤为重要。2007年,我国炼铁工序能耗指标先进的企业有:宝钢股份、太钢、涟钢、河北敬业、凌’钢、武钢、目照钢铁、重钢股份、宝钢集团梅钢公司、建龙、新余钢铁等;烧结工序能耗指标先进的企业有:新余钢铁、鞍钢、长治钢铁、水钏、建龙、首钢、太钢、济钢、石铡、宝钢股份、宣钢等企业;焦化工序能耗指标先进的企业有:邢钢、荣程钢铁新冶钢、三钢、宝钢股份、通钢、柳钢、南京钢铁、建龙、鞍钢、济钢、莱钢等企业。