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欄目介紹：冶金信息網(wǎng)微信公眾號在12月21-25日圣誕周，推出圣誕特輯《鋼鐵俠訪談錄》，每期一位頭條人物，回答五個專業(yè)領(lǐng)域的非專業(yè)問題，為冶金新青年普及領(lǐng)域知識。 北京科技大學冶金與生態(tài)工程學院分黨委書記中國金屬學會冶金反應(yīng)工程學分會副主任委員高爐冶煉過程是在一個密閉的高溫高壓的黑箱中進行著多種錯綜復雜的物理化學變化。煉鐵工作者一直致力于打開這樣一個黑匣子，但我們認識高爐實際上是通過高爐監(jiān)測系統(tǒng)反饋的一些數(shù)據(jù)、參數(shù)、結(jié)果進而推斷高爐內(nèi)部的狀況。如果說高爐煉鐵工序最難的技術(shù)，我認為應(yīng)該是高爐操作技術(shù)，因為高爐生產(chǎn)做到穩(wěn)定順行是非常困難的。我們經(jīng)常拿高爐和人做類比，高爐是有靈性的，每一座高爐都有自己的脾氣，只有摸清了高爐的脾氣，才能把高爐操作好。在現(xiàn)場長期操作的師傅們對高爐都是有感情的，有些人就說，他們把高爐當成孩子一樣精心的呵護，比如高爐的精料水平就好比嬰兒良好的飲食，如果飲食出現(xiàn)了問題，孩子就很有可能會生病。近些年，有些企業(yè)為了降低成本，高爐的原燃料條件不斷惡化，品味降低、頻繁變料都會造成高爐不順。就好比人吃了很多不良食品，給自身健康帶來隱患。而高爐操作技術(shù)就像是中國的中醫(yī)，根據(jù)高爐監(jiān)測系統(tǒng)反饋出的信息調(diào)整配方，然后運用高爐四大操作制度進行調(diào)整來看病，最后對癥下藥。高爐診斷包含著大量的科學技術(shù)，煉鐵技術(shù)的進步也在不斷的推動著煉鐵產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。我們先看一組數(shù)據(jù)，2014年，世界高爐煉鐵產(chǎn)量為11.8億噸，其中國外全部產(chǎn)量為4.6億噸，我國生鐵產(chǎn)量占世界生鐵總產(chǎn)量的60.3%?？梢?，世界其他所有國家產(chǎn)鐵量加在一起也遠遠落后于中國的產(chǎn)鐵量，近年來我國煉鐵系統(tǒng)的自主創(chuàng)新、鋼鐵冶金理念不斷發(fā)展，煉鐵技術(shù)進步及裝備水平也得到明顯提升。不言而喻，世界煉鐵最牛的企業(yè)就在中國。我們也完全可以走出一條有中國特色的鋼鐵強國之路。
在中國，有很多先進的案例。比如在渤海之濱，首鋼京唐公司兩座5500m3特大型高爐，其先進的工藝、設(shè)備和操作理念使得高爐高爐操作指標也達到了國際一流水平；寶鋼3#高爐，其一代爐齡達到了19年之久，高爐平均利用系數(shù)2.27 t/m3?d，在世界4000 m3以上高爐處于領(lǐng)先地位；對于低燃料操作，我國的遷鋼、京唐、寶鋼等企業(yè)燃料比均在500kg/tHM以下；對于高強度冶煉，我國的武鋼是一個典型的代表，高爐利用系數(shù)長期維持在較高的水平，利用系數(shù)曾達到3.10 t/m3?d，創(chuàng)造了世界大型高爐利用系數(shù)記錄；對于高煤比噴吹，我國的太鋼、寶鋼都是典范，噴煤比可達到或接近200kg/tHM；對于高富氧操作，我國的沙鋼富氧率已達到10%，等等。
當然，國際上也有一些綜合實力較強的企業(yè)。像德國的蒂森、日本的新日鐵、韓國的浦項以及瑞典的鋼鐵企業(yè)等，其燃料比水平也長期處于較低水平，高爐的平均壽命也較高，還有在荷蘭的塔塔鋼鐵公司，高爐富氧率可達到35-40%，噴煤量能達到250 kg/tHM，這些也都是值得我們學習借鑒的！
現(xiàn)如今，面對新的經(jīng)濟形勢，我國煉鐵工業(yè)也處于一種“新常態(tài)”：煉鐵產(chǎn)量已經(jīng)飽和、產(chǎn)能嚴重過剩、先進與落后指標并存、現(xiàn)代與傳統(tǒng)理念并在的局面，這些既是機遇，也是挑戰(zhàn)，我們也應(yīng)當不斷的開發(fā)煉鐵新技術(shù)，實現(xiàn)高爐煉鐵技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級和技術(shù)創(chuàng)新，成為引領(lǐng)世界冶金技術(shù)進步的實踐者和推動者。煉鐵環(huán)節(jié)是否是霧霾的最大制造商？如何化解？近些年，中國大范圍的霧霾天氣引起廣泛熱議，霧霾對人們的生活和身體健康造成一定的影響。鋼鐵行業(yè)是社會能耗的重點行業(yè)，也是溫室氣體的排放大戶。鋼鐵行業(yè)中，煉鐵工序又是能耗大戶，能耗比例占鋼鐵業(yè)的70%左右?？傮w來看，近年來，我國煉鐵各工序的能耗均呈下降趨勢，部分先進的鋼鐵企業(yè)的部分指標已達到或接近國際先進水平，這是鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作所取得的新成績。
但是不得不說，我國各種不同層次企業(yè)之間節(jié)能工作發(fā)展很不平衡，企業(yè)之間的最高值與先進值差距較大。大型鋼企的生產(chǎn)環(huán)節(jié)環(huán)?？刂贫驾^為嚴格，煉鐵系統(tǒng)的除塵設(shè)備較為先進，企業(yè)綠化程度較高，基本可以實現(xiàn)綠色生產(chǎn)。但還有相當一部分鋼鐵企業(yè)面對新的環(huán)境保護法中對 SOx和 NOx的排放標準更加嚴格的要求，必須通過提高生產(chǎn)操作水平、加大先進設(shè)備投入、采用先進工藝技術(shù)、增加環(huán)保設(shè)施等多方面進行努力，才能實現(xiàn)污染物排放達到新的排放要求。全球鋼材需求下降，部分煉鐵產(chǎn)能壓縮，大型化是否還是煉鐵的主要發(fā)展方向？我國目前約有1480 余座高爐，大于 1000 m3的高爐約有 630 座，平均爐容約為 770 m3，產(chǎn)業(yè)集中度較低，煉鐵企業(yè)之間生產(chǎn)指標差距較大。整體來講，我國的煉鐵企業(yè)依然是多層次，多結(jié)構(gòu)，不同企業(yè)處于不同水平和發(fā)展階段，導致先進與落后指標并存。近些年，我國煉鐵企業(yè)生產(chǎn)技術(shù)指標有所改善，主要原因是國家加大了淘汰落后和節(jié)能減排政策實施力度，一批高能耗和環(huán)保不達標的高爐被關(guān)停，高爐大型化趨勢明顯，煉鐵工序能耗下降。高爐大型化具有占地面積小、單位投資低、生產(chǎn)效率高、工序能耗低、污染物排放少、生產(chǎn)成本低等優(yōu)點。高爐大型化為高效、緊湊、長壽以及生產(chǎn)過程環(huán)境友好創(chuàng)造條件，降低高爐生產(chǎn)能耗，提高生產(chǎn)效率，并減少 CO2和污染物排放。近十年來，我們高爐大型化的發(fā)展浪潮方興未艾，國內(nèi)4000m3級高爐如雨后春筍般出現(xiàn)，截止2015年，我國4000m3級以上高爐有21座。大型高爐的建成投產(chǎn)，對促進我國高爐煉鐵整體工藝裝備的發(fā)展，提升鋼鐵業(yè)效率和效益發(fā)揮著無可替代的作用。同時，高爐大型化改變了中國的高爐結(jié)構(gòu)，大型高爐也需要更加嚴格的精料水平、科學系統(tǒng)的操作管理以及相應(yīng)的配套生產(chǎn)技術(shù)，只有各個方面相互融合在一起，才能充分發(fā)揮大型高爐的優(yōu)勢。國內(nèi)的高爐會越來越少甚至逐漸消失，轉(zhuǎn)為非高爐煉鐵或直接使用電爐煉鋼嗎？非高爐煉鐵結(jié)合電爐煉鋼的短流程煉鐵模式，其關(guān)鍵在于一個國家的廢鋼產(chǎn)量。一個國家廢鋼產(chǎn)量與約20年前的鋼鐵產(chǎn)量有關(guān)，我國1996年才達到年產(chǎn)1億噸，可見中國廢鋼資源短缺，尤其是優(yōu)質(zhì)廢鋼短缺，而依靠進口DRI/HBI解決中國廢鋼短缺問題是不現(xiàn)實的，也是不可能的。我國尚不具備直接還原鐵的大規(guī)模生產(chǎn)，而熔融還原新流程還沒有較為成熟有可能普遍應(yīng)用的工藝，所以幾十年內(nèi)仍然要保留相當數(shù)量的高爐煉鐵。現(xiàn)階段，雖然我國高爐的數(shù)量會隨著高爐大型化的進程及淘汰落后產(chǎn)能的發(fā)展不斷的減少，但高爐在煉鐵生產(chǎn)中的主體地位在可預見的未來不會改變。傳統(tǒng)的高爐──轉(zhuǎn)爐流程在鋼鐵生產(chǎn)中仍占最重要的地位，可以預見至少幾十年內(nèi)，還沒有任何一種方法能夠取代高爐煉鐵。非高爐煉鐵技術(shù)應(yīng)是當今鋼鐵冶金發(fā)展的前沿技術(shù)之一。近年來世界直接還原鐵產(chǎn)量增長迅速，約占全球鐵總產(chǎn)量的7.4%，國內(nèi)對直接還原鐵的需求旺盛，市場容量大，從鋼鐵工業(yè)的發(fā)展及市場需求來看，發(fā)揮中國豐富的非焦煤資源優(yōu)勢，同時利用國內(nèi)及國外鐵礦資源，在國內(nèi)發(fā)展直接還原鐵生產(chǎn)十分必要，在今后一段時間內(nèi)，中國直接還原鐵有較大的發(fā)展空間。熔融還原工藝中僅COREX工藝和FINEX工藝實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)，但生產(chǎn)成本仍未達到預期，還有待進一步完善。作為世界鋼鐵第一大國，應(yīng)該也必須具有自主知識產(chǎn)權(quán)的熔融還原技術(shù)。依據(jù)中國原燃料的特點，開發(fā)適宜中國資源和技術(shù)條件的熔融還原技術(shù)是促進中國熔融還原發(fā)展的重要課題。
編者按：訪談中各位專家和藹的態(tài)度，嚴謹?shù)淖黠L，給懂小姐上了生動一課。如果您有更深入的問題又不忍逐一打擾專家寶貴時間，可發(fā)送“問題、姓名、單位、聯(lián)系方式”到liulanbing@cmisi.cn的郵箱。我們作為行業(yè)的情報機構(gòu)（前冶金部情報所），樂于搭建專家智慧與生產(chǎn)實際的橋梁，在中國鋼鐵行業(yè)最危難的時刻，盡行業(yè)情報人的責任，為鋼鐵主業(yè)的重生貢獻微薄之力！
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