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“值得注意的是,一方面,新建电炉短流程钢厂部分仍采用传统的普通电弧炉,工艺技术与装备水平不高,不符合电炉炼钢绿色化、智能化发展趋势;另一方面,对于正处于供给侧结构性改革、化解过剩产能阶段的钢铁工业来说,无原则、粗放地放开电炉建设,会导致短期内新增大量电炉钢产能,从而使化解过剩产能的成效大打折扣,甚至会使行业再次陷入无序状态。”王新江强调指出,“因此,需要加强政策引导和技术扶持,使我国电炉炼钢实现合理有序发展。”
发展电炉炼钢,要坚持绿色化、智能化的方向
电炉炼钢是钢铁生产中一种低碳排放的绿色短流程工艺,但该工艺技术装备有多种形式,主要是德国、意大利、日本的 技术,我国尚无具有自主知识产权的电炉装备。因此,在电炉炼钢快速发展的当下,需要加大对各种电炉炼钢工艺设备开发的政策支持力度,确定电炉设备的发展方向,避免走弯路。
王新江认为,绿色化、智能化是今后电炉炼钢技术的发展趋势,这是要坚持的基本方向。近年来,我国电炉炼钢在原有节能冶炼技术的基础上,在绿色清洁生产、智能检测与控制等方面取得了较大进步,但在电炉余热回收技术、二噁英治理技术、智能配料、电极智能调节、多功能炉门机器人、熔池温度连续测量技术、泡沫渣检测与控制技术、炉气在线分析技术、电弧炉炼钢终点智能、电弧炉炼钢流程质量成本一体化管控技术等方面,应用普及程度不高,或者是缺乏自主技术,更缺乏以电炉炼钢全流程操作、工艺、质量、成本、环保为对象的大数据分析优化平台和短流程智能钢厂的总体解决方案,制约了我国电炉短流程竞争力的。这将是未来电炉炼钢须重点解决的问题。
王新江建议,今后新建电炉炼钢项目时,应坚持绿色、、低污染的发展原则,特别是避免传统电炉开盖加废钢时,烟气大量外冒,造成污染。应发展密闭式/半密闭式电炉操作工艺,废钢应预热并连续加入,电炉烟气中特别是二噁英应处理才能排放(0.5ng-TEQ/Nm3),电炉超分贝噪声要达标处理。废钢应严格分类,防止废钢中残留元素影响电炉钢的质量。“因此,建议设立科技创新专项,促进电炉短流程绿色化及智能化技术发展。”他指出。
原燃料使用情况。铁矿石:入炉品位在61%,粒度在1毫米左右,用3种~4种矿石(巴西球团约50%,品位65%;本溪磁铁矿约30%;印度矿、新西兰沙铁),添加白云石、石灰石与铁矿石混均,再进入预还原炉。
煤炭:灰分在6%~8%,动力煤占约30%,炼焦煤占1/4,压成14.57毫米的煤块,要用约50千克/吨的小块焦。
反应炉(流化床)有4级。用脱除CO2的煤气(热值约为1400大卡/立方米)在流化床内对铁矿石进行还原。控制炉内温度在720摄氏度~750摄氏度(生产时需要对反应炉进行补热,要吹氧10立方米/吨),矿石还原度为60%~70%。这样,可以保证矿粉不粘结,出矿温度在750摄氏度,进入直接还原铁压块机,进行压块。压块后还原铁(温度在650摄氏度)进入熔融汽化炉。
熔融汽化炉情况。熔融汽化炉内压力45Bar,有26个~28个风口,风口直径26厘米。炉内矿床高度约7米,风口区温度可达3000摄氏度,料面下部温度可达1050摄氏度。向炉内吹氧的温度在25摄氏度。加入熔融汽化炉内的块矿尚有30%~40%没有在流化床内还原,需要在熔融汽化炉内完成还原。熔融汽化炉产煤气量在1600立方米/吨~1700立方米/吨,渣铁比为300千克/吨左右,灰铁比在50千克/吨~60千克/吨。
工序消耗。
在上述原燃料质量的前提下, 原煤消耗为710千克/吨。其中包括约160千克/吨的煤粉,50千克/吨的小块焦(按每吨焦1.4吨原煤计算),氧耗为450立方米/吨~480立方米/吨。
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废钢决定电炉生存,须加强对废钢行业的规范管理
废钢是电炉炼钢的主要原材料,决定了电炉的生存。打击“地条钢”以前,电炉钢的成本高于转炉钢。2016年底, 开始强势取缔中频炉,导致废钢资源阶段性过剩,废钢价格急速下跌,大量废钢由原来的非正规渠道流向废钢加工准入企业和主流钢厂,全国规范企业每月增加的资源供应量为六七百万吨。由于资源量增加,钢铁企业高炉工序开始使用废钢,转炉工序增加废钢使用量,与电炉争夺废钢。
“随着电炉钢产量快速增长,废钢行业暴露出的问题要引起足够的重视,建议有关部门领头进行工作,引导废钢产业一体化发展,行业整体素质和技术水平,推进废钢加工企业的工业化和智能化进程,为绿色钢铁建设做好基础工作。”王新江向《中国冶金报》记者表示。
王新江特别指出,自2012年工信部首次颁布废钢铁加工行业准入条件以来,已有254家废钢加工准入企业,促进了废钢铁加工配送中心和废钢铁加工配送示范基地的建设,加强了我国废钢铁行业规范管理。但我国废钢铁回收的渠道建设、废钢铁一体化配送体系仍需进一步完善,在行业标准、企业规范、税收政策、加工能力、区域资源整合等方面需要制订或进一步完善相关政策。
提高成本竞争力,破除电炉钢发展瓶颈
王新江告诉《中国冶金报》记者,长期制约我国电炉短流程发展的主要因素是电炉钢的成本竞争力问题。在我国目前条件下,由于受废钢价格、电力价格高等因素影响,全废钢电炉炼钢生产成本比高炉-转炉流程高出400多元/吨。
相关研究显示,当废钢价格高于1648元/吨时,电炉炼钢的成本必然超过转炉炼钢成本。“当前我国废钢价格在2300元/吨~2400元/吨之间,这对电炉钢发展造成不利影响,因此,我们呼吁高炉工序不用废钢,以改善废钢供需关系,保持废钢价格稳定。”王新江说。
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