新闻分类

产业分类

联系我们

企业名称:内蒙古正能化工集团有限公司

战略合作电话:0477--8963561

产品销售电话:0477-3856111 15647735888

伊金霍洛旗办事处电话:0477--8963561

邮箱:znjt_2011@163.com

地址:内蒙古鄂尔多斯市伊金霍洛旗汇能煤电煤化工园区

网址:www.zhengnengjituan.com



炼铁燃料革命~兰炭已成燎原之势

您的当前位置: 首 页 >> 新闻中心 >> 公司新闻

炼铁燃料革命~兰炭已成燎原之势

发布日期:2020-04-06 作者:一代天焦 点击:

引言

新冠疫情叠加“逆全球化”浪潮导致2020年世界经济下行或成定局,而钢铁行业产业链条长、关联产业范围广,全球化程度高,与世界经济发展密切相关,在疫情席卷全球之际,行业整体必然受到波及。这导致一方面铁矿石价格维持高位,严重挤压钢铁行业利润空间;另一方面,受疫情影响,钢材出口异常严峻,据海关统计,2020年1~2月我国累计出口钢材781.1万吨,同比下降27.0%,出口总值同比下降15.9%,钢铁企业利润空间逐步缩小,经营与发展形势日趋严峻。因此,实现低成本炼铁是当前钢铁企业稳定发展的重要因素之一。

01
高炉“吃”经济料


过去,有些企业有时过分追求高煤比操作,但随着成本和环保的压力,越来越多的企业更关注经济的喷煤量。在钢铁行业“新常态”形势下,钢铁企业首先要立足于燃料成本最低,充分考虑煤焦置换比、煤焦价格差距、煤粉利用率、富氧率等因素,形成一套基于燃料成本最低、降低生铁成本的富氧喷煤技术思路。与此同时,科学采购、经济采购是降低生铁成本的重要工作,采购性价比高的煤种,优化配煤,合理配置各类喷吹煤的资源。

1586238166359034.jpg


炼铁成本是由原料成本、燃料成本、动力消耗、辅助材料消耗、设备折旧以及人工成本等组成;其中最主要的燃料成本,燃料消耗占高炉炼铁总耗能的90%左右—— 经济的炉料结构是在一定资源条件下,合理搭配烧结矿、球团矿和天然块矿,从而使炼铁获得最佳经济效益。


1586238218880741.jpg

02

我国高炉燃料结构:焦炭+喷吹煤粉


1586238255218245.jpg

1586238281186628.jpg

焦炭在高炉中的作用至关重要,良好质量的焦炭不仅对高炉的冶炼至关重要,还与铁水成本紧密相连。常用炼焦技术大多为以下几种,常规顶装煤炼焦、配型煤炼焦、捣固法侧装煤炼焦、预热法顶装煤炼焦、配添加剂炼焦等。其中我国捣固炼焦技术发展很快,据数据显示,截至2014年,投产的捣鼓焦炉有355座,总炼焦生产能力超过了1亿t/a。但这些焦炉有95%以上是建在独立焦化厂(大型捣固焦炉的产能小于5%),且绝大部分为4.3m及以下的焦炉,质量不稳定,常常相对较差,若使用焦炭质量无法保障,将严重影响高炉生产(如上图所示)。另外,焦炭的费用在生铁成本中占有较大的比重,通过合理配煤,增加非焦煤的使用比例可以降低焦炭成本。

03

喷吹用煤:无烟煤+烟煤



我国的喷吹用煤是以无烟煤为主,烟煤为辅,甚至形成了“喷吹煤”专用名词和产品价格。许多企业以控制挥发分含量为标准来配煤,使喷煤的效益未得到最大化。但其实完全没必要,高炉喷煤不必设定煤种和配比,更没必要单从所谓生产“喷吹煤”的煤炭企业购买。高炉喷煤选用煤种的标准是:根据当地资源状况,选择可获得最大喷吹经济效益的煤。只要高炉的喷煤系统符合安全设计标准,无论喷吹何种煤,安全都是可以保障的。考虑喷煤置换比等影响因素后,降低喷煤采购成本的空间较大。随着传统喷吹用无烟煤资源的匮乏、价格的高攀,高挥发性、强爆炸性等因素,拓宽低价而丰富的喷煤煤源,优化喷吹配煤结构,改善高炉冶炼进程,降低焦比,从而达到降低成本、提高技术经济指标的目的显得尤为重要。

1586238330285104.jpg

随着优质焦煤以及高炉喷吹用煤资源的减少,兰炭的开发利用是一条重要的途经。我国有丰富的兰炭资源,作为低阶煤低温干馏的产品,根据粒径不同分为大块、中块、小块和粉状兰炭。有研究表明,块状兰炭基本成分符合高炉入炉标准,有害元素含量较低;粉状兰炭气化反应速率明显高于焦粉,兰炭起始反应温度和剧烈反应温度远低于焦炭,兰炭与CO2有较强的结合能力。大量研究和工业试验证实,兰炭可部分替代焦粉作为烧结燃料,也可作为高炉喷吹燃料。


04

兰炭在炼铁领域的应用



兰炭相较于无烟煤、焦炭价格要便宜,且灰分低、硫含量低、反应性好,适宜取代无烟煤和烟煤混合喷吹,经济效益较好。

1586238378778279.jpg

05

兰炭降低高炉炼铁成本的可行性



兰炭是以高挥发分的长焰煤、弱粘煤和不粘煤为原料 ,经中低温干馏碳化生产的,具有固定碳高、化学活性高,灰分低、硫低、磷低等特点,而且市场价格相对较低,具有广泛应用于高炉炼铁领域的潜力。

1586238420293399.jpg

1586238465294839.jpg

1586238484489632.jpg


    兰炭试验结果分析  

兰炭用于高炉喷吹:高炉指标基本稳定,波动较小;



代替焦丁:高炉指标波动小,而且产生了经济效益;



作为烧结燃料:兰炭作为烧结燃料与焦粉相比,烧结矿转鼓强度、还原度相差较小,低温还原粉化指标优于无烟煤;



作为烧结燃料:兰炭作为烧结燃料与焦粉相比,烧结矿转鼓强度、还原度相差较小,低温还原粉化指标优于无烟煤;



综合结论:高炉运行稳定,具有经济效益。


2015年酒钢高炉喷吹使用兰炭的工业分析结论,兰炭作为高炉喷吹用煤可以满足高炉冶炼的需要,且兰炭明显的价格优势有利于公司降低炼铁成本,创造经济效益。

陕钢集团在2013年11月 25日一12月28日开展了烧结配加兰炭末工业试验,试验结果表明兰炭末作为烧结固体燃料是可行的。

06

烧结用兰炭的经济效益

1586238524360386.jpg

图1

1586238546430156.jpg

图2

如图1所示,表中的价格为三种燃料的湿基含税价格,其中兰炭末的湿基含税价格为653.21元/t。因此,在保证烧结矿产量和质量的条件下,如果能够提高烧结燃料中兰炭的配比,对降低烧结成本大有裨益。从图2可以看出,兰炭小于1mm粒级所占的比例只有6.11%,1~6.3mm粒级所占的比例占87.59%。

根据燃料的高发位热值和干基含税数据,同时,根据兰炭末、无烟煤和焦粉的发热量,计算了购买燃料时,单位价格所能购买到的发热量,即各燃料的热值价格比,如下图所示:


1586238565500133.jpg

通过上表可以看出,烧结用兰炭的热值价格比最高,能够达到8884.50千卡/元。

1586238685123620.jpg

1586238713764619.jpg

烧结杯实验中,燃料由兰炭、焦粉以及白煤构成,燃料的总配比由6.0%变化至4.2%,图a给出了11个烧结杯实验方案的配矿成本,图b至图e依次详细给出了燃料比例分别为6.0%、5.2%、4.6%以及兰炭不同粒度时的烧结配矿成本,可以看出:随着兰炭配入比例的升高,烧结配料成本逐渐降低;兰炭的燃烧中的比例每提高10%,烧结配矿成本降低0.932元/t。


1586238744260087.jpg

如上图所示,在烧结燃料比为6.0%和5.2%的条件下,烧结矿垂直烧结速度较高,较为理想;在燃料比为4.6%的条件下,100%全兰炭时的烧结矿垂直烧结速度也能够达到要求;


从烧结矿的成品率结果来看,除方案10的成品率较低外,其余方案均满足要求,成品率均在80%以上。


1586238782755920.jpg

如上图所示,从不同燃料条件下鼓吹指数实验结果看,除方案10以外,其余方案的烧结矿鼓吹指数均较好;


从方案2到方案6(燃料比5.2%、兰炭比例0%、20%、50%以及100%,原始粒度)、方案7到方案9(燃料比4.6%、兰炭比例20%、50%以及100%、原始粒度),烧结矿的鼓吹指数均满足要求。



     总结  

随着兰炭配入比例的升高,烧结矿成本逐渐降低,兰炭在燃料中的比例每提高10%,烧结配矿成本降低0.932元/t。



在某企业的烧结现场原燃料条件下,兰炭的配入比例对某企业的烧结原料具有较强的适应性。



在烧结比例为6.0%和5.2%,原始粒度条件下,兰炭配入比例为20%、50%和100%时,烧结矿的垂直烧结速度、成品率以及转鼓强度均能够满足要求;在燃料比为4.6%,原始粒度条件下,兰炭配入比例不超过50%时,烧结指标也完全能够满足要求。


从兰炭粒度对烧结矿的质量、成品率和转鼓强度来看,5.2%燃料比、原始粒度条件下的指标要优于粒度<3mm和<6.3mm的指标,由此得出,在某企业现有烧结条件下,购买兰炭不需要筛分就可直接用于烧结。



2019年河钢集团宣钢公司炼铁厂烧结车间配加兰炭的实验数据:河钢宣钢用兰炭价格为420元/t,外购焦粉703元/t,按照燃料比30%配加替换焦粉使用,置换比例按1:0.7进行计算,那么每用1t兰炭替代焦粉,将降低燃料费用为:703×100%-[420×30%+(1-21%)×703]=21.63元/t。


07

兰炭替代无烟煤喷吹的经济性分析



兰炭与无烟煤的成分与价格


将兰炭粉末的性能和价格与高炉喷吹中广泛使用的阳泉无烟煤进行比较,如下图:

1586238818875290.jpg

兰炭与无烟煤性价比比较

计算了兰炭粉末和无烟煤的干基价格(含运费),同时,根据兰炭粉末与无烟煤的发热量,计算购买燃料时单位价格所能购买到的发热量,各燃料的热值价格比,如下表:

1586238853631599.jpg

提供相同热量所需兰炭与无烟煤的重量

尽管兰炭粉末的发热值较低,但由于其价格较低,因此性价比较高;使用相同价格购买兰炭粉末时,可购买到相较于无烟煤更多的热量;如下图,计算了1t无烟煤的发热量时,所需各兰炭粉末的质量以及价格,可更为清晰地看出喷吹兰炭粉末的经济性。

1586238885564396.jpg

使用兰炭粉末提供1t无烟煤的发热量时,所需的兰炭粉末更多,但因其价格相对较低,其成本相较于无烟煤可节约80至130元/吨煤;使用兰炭粉末来替代无烟煤喷吹可更好的降低成本。

1586238983394014.jpg

08

兰炭代替焦丁的经济性



对块状兰炭和高炉使用的焦丁成分和价格进行了对比分析,如下表所示:

1586239020493365.jpg

兰炭替代焦丁降低炼铁成本分析

根据碳平衡,按照使用15kg/t兰炭替代焦丁进行计算,结果如下表所示:

1586239051907173.jpg

可以得出:使用块状兰炭替代焦丁可降低吨铁成本0.8-1.1元/吨铁。

09

兰炭替代焦炭的经济性



对块状兰炭和高炉使用的焦炭成分和价格进行了对比分析,如下表所示:

1586239079215323.jpg

兰炭替代焦炭降低炼铁成本分析

按照兰炭中的碳与焦炭中的碳代替比为1:1,根据碳平衡,按照使用15kg/t兰炭代替焦炭进行计算:

1586239119374426.jpg

如上表所示,可以得出,使用块状兰炭替代焦炭可以降低吨铁成本3.7-4.3元/吨铁。



    结论  

实验研究结果表明:兰炭具有固定碳较高、灰分低、硫低、反应性高等特点,其化学成分和性能已具备应用于高炉喷吹,代替焦丁及作为烧结燃料的条件。



工业试验结果表明:兰炭代替无烟煤喷吹、代替焦丁以及代替焦粉烧结是可行的,并且可以降低炼铁成本,扩展炼铁燃料资源。



计算结果表明:高炉使用兰炭可以降低生产成本。



综合分析认为:兰炭从炼铁生产方面和经济效益方面均具有可行性。



正能集团深耕国内冶金行业领域内多年,目前拥有国内单企最大的兰炭产能,近年来,通过不断研发升级兰炭的生产工艺,生产研发出了专供钢铁企业的“天焦炼铁兰炭”,是正能集团的核心品牌兰炭产品, 2019年,荣获全国质量信誉保证 · 畅销品牌以及中国著名品牌称号。

1586239159199880.jpg

“天焦炼铁兰炭”,能够通过定制化生产模式,为钢铁企业提供符合自身需求的不同性能指标的兰炭产品,且能为钢企提供多批次持续性的稳定供应。并且“天焦炼铁兰炭”还将传统兰炭的“哈氏可磨性”大幅度提高到60以上,让钢企代焦比例更高!

自2019年开始,已经为国内著名钢企连续定制化生产供应兰炭数十万吨,已成为众多钢企首选兰炭品牌,疫情期间,又先后为三家钢企累计定制生产5.3万吨炼铁专用兰炭。现在,越来越多的钢铁企业开始选择“天焦炼铁兰炭“,选择“天焦炼铁兰炭“,就是选择低成本!




天焦炼铁兰炭

连续供应能力强!

性能稳定!

哈氏可磨性更好!




1586239212819921.png


本文网址:http://www.zhengnengjituan.com/news/799.html

相关标签:钢企专用兰炭,环保兰炭,天焦兰炭,兰炭,正能集团,炼焦工序能耗,钢铁企业节能减排,降耗减排,提高喷煤比,炼铁原料,高炉炼铁,烧结燃料,高炉喷吹,焦丁替代

最近浏览:

在线客服
分享
欢迎给我们留言
请在此输入留言内容,我们会尽快与您联系。
姓名
联系人
电话
座机/手机号码
邮箱
邮箱
地址
地址