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合理布局，科學(xué)發(fā)展電爐煉鋼
我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)布局與環(huán)境承載力不協(xié)調(diào)、與市場消費不匹配的矛盾突出，是制約我國社會經(jīng)濟和鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的重要因素之一。因此，堅持統(tǒng)籌總量調(diào)控，促進布局調(diào)整與產(chǎn)業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化相結(jié)合，將是“十三五”和未來一段時期內(nèi)我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策的重要原則之一。
王新江建議，在鋼鐵工業(yè)調(diào)整布局和產(chǎn)能置換過程中，要鼓勵短流程電爐鋼的發(fā)展。我國鋼鐵產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出“東多西少”、“北重南輕”、區(qū)域集中的不合理布局，因此，他建議應(yīng)進一步完善產(chǎn)能置換政策，倡導(dǎo)產(chǎn)能過于集中在津冀北和晉冀南等“2+26”城市的鋼鐵企業(yè)將產(chǎn)能以電爐短流程的形式，向西南、西北和華南沿海地區(qū)轉(zhuǎn)移，而對于轉(zhuǎn)出該區(qū)域的鋼鐵企業(yè)要制訂產(chǎn)能轉(zhuǎn)移財政獎勵補貼政策，協(xié)助解決產(chǎn)能轉(zhuǎn)出企業(yè)職工安置的社會問題，化解區(qū)域產(chǎn)能與環(huán)境容量和承載力不匹配的問題。
“在積極發(fā)展電爐煉鋼時，應(yīng)嚴格執(zhí)行各省、直轄市、自治區(qū)鋼鐵總量控制和產(chǎn)能置換的原則，避免少數(shù)地方和企業(yè)的短期行為加劇產(chǎn)能總量過剩。同時，應(yīng)盡快建立電爐短流程鋼鐵廠建設(shè)的準入標準，規(guī)范新建電爐鋼廠和老廠改造，使電爐短流程鋼廠合理有序發(fā)展。”王新江向《中國冶金報》記者強調(diào)。
原燃料使用情況。鐵礦石：入爐品位在61%，粒度在1毫米左右，用3種~4種礦石(巴西球團約50%，品位65%；本溪磁鐵礦約30%；印度礦、新西蘭沙鐵)，添加白云石、石灰石與鐵礦石混均，再進入預(yù)還原爐。
煤炭：灰分在6%~8%，動力煤占約30%，煉焦煤占1/4，壓成14.57毫米的煤塊，要用約50千克/噸的小塊焦。
反應(yīng)爐（流化床）有4級。用脫除CO2的煤氣（熱值約為1400大卡/立方米）在流化床內(nèi)對鐵礦石進行還原。控制爐內(nèi)溫度在720攝氏度~750攝氏度（生產(chǎn)時需要對反應(yīng)爐進行補熱，要吹氧10立方米/噸），礦石還原度為60%~70%。這樣，可以保證礦粉不粘結(jié)，出礦溫度在750攝氏度，進入直接還原鐵壓塊機，進行壓塊。壓塊后還原鐵(溫度在650攝氏度)進入熔融汽化爐。
熔融汽化爐情況。熔融汽化爐內(nèi)壓力45Bar，有26個~28個風口，風口直徑26厘米。爐內(nèi)礦床高度約7米，風口區(qū)溫度可達3000攝氏度，料面下部溫度可達1050攝氏度。向爐內(nèi)吹氧的溫度在25攝氏度。加入熔融汽化爐內(nèi)的塊礦尚有30%~40%沒有在流化床內(nèi)還原，需要在熔融汽化爐內(nèi)完成還原。熔融汽化爐產(chǎn)煤氣量在1600立方米/噸~1700立方米/噸，渣鐵比為300千克/噸左右，灰鐵比在50千克/噸~60千克/噸。
工序消耗。
在上述原燃料質(zhì)量的前提下， 原煤消耗為710千克/噸。其中包括約160千克/噸的煤粉，50千克/噸的小塊焦（按每噸焦1.4噸原煤計算），氧耗為450立方米/噸~480立方米/噸。
FINEX對原燃料質(zhì)量的要求比較苛刻，并且沒有完全擺脫對焦炭和焦煤的需求。我國缺少高質(zhì)量的爐料。
目前，F(xiàn)INEX消耗原煤指標710千克/噸，是在礦品位61%、煤的灰分6%~8%、用50千克/噸小塊焦炭、450立方米/噸~480立方米/噸氧氣條件下實現(xiàn)的。如原燃料質(zhì)量下降，指標還要惡化。浦項高爐燃料比在480千克/噸,入爐礦品位在57%。所以，F(xiàn)INEX能耗要比高爐高。
一般情況，F(xiàn)INEX投資要比高爐高。浦項新建設(shè)的200萬噸/年的FINEX設(shè)施投資約79億元。
FINEX風口、熔化爐壽命低，遠低于高爐的15年。FINEX供鐵能力和間斷性，對煉鋼、軋鋼會產(chǎn)生巨大的負面影響。
多年來，世界直接還原鐵產(chǎn)量小、占高爐鐵的比例較低，說明直接還原鐵生產(chǎn)還不是主體。
熔融還原成本較高
熔融還原在理論和生產(chǎn)實踐上，能耗和成本上比高爐高。原因如下：
一是高爐有熱風爐，熔融還原設(shè)施沒有熱風爐。高爐煉鐵所需的能源有78%來自碳素（焦炭和煤粉）燃燒，有19%來自熱風，3%是爐料化學(xué)反應(yīng)熱。熱風爐熱量是依靠燃燒高爐煤氣獲得的。熱風爐的熱效率在80%以上。所以，高爐是個的煉鐵設(shè)施。熔融還原設(shè)施沒有熱風爐，其產(chǎn)生的煤氣用于發(fā)電。煤氣發(fā)電，能源利用效率小于45%，是工序能耗比高爐高的主要原因。
二是高爐煉鐵鐵礦石有45%以上是間接還原。間接還原不需要能量，是放熱反應(yīng)，且反應(yīng)是在爐內(nèi)進行。
熔融還原是利用多級流化床，實現(xiàn)鐵礦石的部分還原，需要一定的外來的能量。這樣，礦石還原的能量就要高。
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當前我國電爐煉鋼的發(fā)展現(xiàn)狀如何？存在哪些問題？近兩年電爐煉鋼發(fā)展是否“過熱”了？未來如何實現(xiàn)合理有序發(fā)展？5月22日，在第二屆中國電爐煉鋼科學(xué)發(fā)展論壇召開前夕，中國金屬學(xué)會副理事長兼秘書長王新江圍繞當前我國電爐煉鋼的幾個熱點問題接受了《中國冶金報》記者專訪。
我國電爐鋼比例較低，近期呈快速發(fā)展態(tài)勢
與世界平均水平相比，我國電爐鋼的比例一直較低。2017年，我國電爐鋼產(chǎn)量為7449萬噸，占粗鋼總產(chǎn)量的9.3%；2018年，電爐鋼產(chǎn)量接近1億噸，占比已達到10%，但仍遠低于同期全球電爐鋼比例25.2%。
不過，近兩年，電爐煉鋼呈現(xiàn)出快速發(fā)展態(tài)勢。據(jù)各省份發(fā)布的產(chǎn)能置換方案，2017年~2023年經(jīng)產(chǎn)能置換的新建電爐有69座，涉及產(chǎn)能5360萬噸；淘汰電爐79座，淘汰產(chǎn)能3807萬噸。盡管 發(fā)改委有明確的電爐發(fā)展指導(dǎo)意見，但電爐設(shè)備制造廠的訂單仍不斷上升，國內(nèi)大型電爐制造廠的訂單十分飽滿，處于供不應(yīng)求的狀況。
王新江告訴《中國冶金報》記者，這與鋼鐵行業(yè)推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、取締“地條鋼”有關(guān)。近年來，通過化解過剩產(chǎn)能和徹底取締“地條鋼”，鋼鐵行業(yè)呈現(xiàn)出穩(wěn)中向好的運行態(tài)勢。與此同時，大量“地條鋼”被取締，使廢鋼資源逐步釋放，而且價格下降，加上全社會對綠色低碳可持續(xù)發(fā)展的要求日益迫切，能耗低、排放少的電爐短流程煉鋼工藝開始成為關(guān)注焦點并呈迅速發(fā)展之勢。
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