新钢降低烧结矿生产成本的措施和效果
2009-09-02 09:53 来源： 我的钢铁
为了深入宣传贯彻实施《节约能源法》，认真落实科学发展观要求，加快推进钢铁行业结构优化和节能技术进步，促进我国中小高炉炼铁技术经济进步和生产建设发展。中国金属学会炼铁分会中小高炉学术委员会日前在贵阳市召开了“2009年全国中小高炉炼铁学术年会”。会议上，新余钢铁股份有限公司就“新钢降低烧结矿生产成本战略措施新成效”作了如下报告：
为了应对金融危机，新钢在2008年下半年开始推行低成本战略。烧结厂实行成本优先的低成本配矿方针，突破低碱度烧结技术禁区，尽量多用廉价矿粉、含铁尘泥、返矿及杂料，适当提高烧结矿FeO含量，使用镁质生石灰，满足了高炉对烧结矿的基本需求，同时显著降低了烧结矿生产成本。
1、烧结厂2009年1～4月低成本配矿成效
1.1烧结厂2008年、2009年1季、2009年4月烧结矿制造成本对比见表1。
表1 2008年、2009年1季、2009年4月烧结矿制造成本对比（元/t）
|
分类
|
成本项目
|
单位
|
2008年
|
2009年1季
|
2009年4月
|
|||
|
单耗
|
金额
|
单耗
|
金额
|
单耗
|
金额
|
|||
|
变动成本
|
1.直接材料
|
|
|
653.40
|
|
638.13
|
|
617.76
|
|
(1)主要原材料
|
kg
|
1054.50
|
598.95
|
1082.33
|
580.08
|
1112.08
|
551.07
|
|
|
(2)辅料
|
|
|
3.06
|
|
1.91
|
|
2.11
|
|
|
(3)燃料及动力
|
|
|
51.39
|
|
56.14
|
|
64.58
|
|
|
2.变动制造费用
|
|
|
17.22
|
|
14.31
|
|
15.75
|
|
|
∑
|
|
|
670.62
|
|
652.45
|
|
633.51
|
|
|
固定成本
|
固定成本
|
|
|
21.27
|
|
15.34
|
|
16.16
|
|
制造成本
|
∑
|
|
|
691.89
|
|
667.69
|
|
649.67
|
和2008年相比，2009年1～4月共降低烧结矿制造成本：
200.5794×（691.89 - 667.69）+65.9382×（691.89 - 649.67）≈7638（万元）
1.2烧结厂2008年、2009年1季、2009年4月烧结矿质量指标对比见表2。
表2 2008年、2009年1季、2009年4月烧结矿质量指标对比
|
时间
|
碱度R2（倍）
|
转鼓指数（%）
|
一级品率（%）
|
FeO（%）
|
TFe（%）
|
TFe±0.5（%）
|
R2±0.08（%）
|
工序能耗（kgce/t）
|
|
2008年
|
2.09
|
75.95
|
93.02
|
7.83
|
55.25
|
94.07
|
96.18
|
39.76
|
|
2009年1季
|
1.69
|
74.85
|
95.09
|
8.37
|
56.97
|
96.10
|
96.79
|
41.6
|
|
2009年4月
|
1.72
|
75.34
|
95.09
|
8.78
|
56.81
|
97.51
|
95.77
|
46.68
|
GB50427-2008《高炉炼铁工艺设计规范》规定的1000m3级、2000m3级高炉入炉烧结矿质量要求见表3。
表3 1000m3级、2000m3级高炉入炉烧结矿质量要求
|
炉容级别/m3
|
TFe波动（%）
|
R2波动（%）
|
TFe、R2波动达标率（%）
|
FeO（%）
|
FeO波动（%）
|
转鼓指数（+6.3mm）（%）
|
|
1000
|
≤±0.5
|
≤±0.08
|
≥80
|
≤9.0
|
≤±1.0
|
≥71
|
|
2000
|
≤±0.5
|
≤±0.08
|
≥85
|
≤8.8
|
≤±1.0
|
≥74
|
注：1000m3级、2000m3级高炉分别指容积1000～1999m3和2000～2999m3的高炉。
对比表2、表3可以认为，降低烧结矿碱度、实行低成本配矿后的2009年1～4月烧结矿质量能够满足高炉生产的基本要求。
1.3高炉入炉烧结矿配比变化见表4。
公司现有24～360m2烧结机7台，总烧结面积1096m2，设计总产能1192万t。现有300～2500m3高炉8座，在建2500m3高炉1座，炼铁总产能约880万t。目前条件下，烧结矿是公司高炉入炉料中性价比最高的含铁原料。提高烧结矿入炉配比能有效降低炼铁成本。公司炼铁高炉2008年、2009年1季、2009年4月烧结矿入炉配比见表4。
表4 2008年、2009年1季、2009年4月高炉烧结矿入炉配比（%）
|
|
300m3级
|
1000m3级
|
2000m3级
|
|
2008年
|
75.02
|
70.95
|
|
|
2009年1季
|
91.42
|
81.04
|
74.57
|
|
2009年4月
|
94.65
|
80.33
|
75.73
|
同时，根据第二炼铁厂报告，4月份该厂高炉炉况明显变差，2座1000m3级高炉全月坐料21次，风口烧损58个，均超过1季总和。各项技术经济指标出现下降。但该厂分析，主要原因是焦化厂3#、4#焦炉实行低成本配煤试验后焦炭强度降幅大且不稳定以及高炉操作难以迅速适应原燃料条件变化所致。
2、烧结矿制造成本下降原因分析
2008年、2009年1～4月烧结矿配矿结构对比见表5。
表5 2008年、2009年1～4月烧结矿配矿结构对比（%）
|
品名
|
高进
|
低进
|
钢渣
|
高富
|
精粉
|
铁屑
|
返矿杂料
|
钙灰
|
镁灰
|
云粉
|
石粉
|
燃料
|
|
2008年
|
28.01
|
6.8
|
1.53
|
3.63
|
19.73
|
6.31
|
16.3
|
6.37
|
3.00
|
3.1
|
0.67
|
4.55
|
|
2009年1～4月
|
24.77
|
27.41
|
2.11
|
4.9
|
4.63
|
3.04
|
17.51
|
3.77
|
3.92
|
1.93
|
0.97
|
5.04
|
|
比较
|
-3.24
|
20.61
|
0.58
|
1.27
|
-15.1
|
-3.27
|
1.21
|
-2.6
|
0.92
|
-1.17
|
0.3
|
0.49
|
2008年、2009年1季、2009年4月烧结矿制造成本构成变化见表6。
表6 2008年、2009年1季、2009年4月烧结矿制造成本构成变化（元/t）
|
分类
|
成本
项目
|
单位
|
2008年
|
2009年1季
|
2009年4月
|
|||
|
单耗
|
金额
|
单耗
|
金额
|
单耗
|
金额
|
|||
|
主要原材料
|
含铁原料
|
kg/t
|
890.09
|
573.19
|
956.9
|
555.86
|
961.33
|
529.77
|
|
熔剂
|
kg/t
|
164.41
|
25.76
|
125.43
|
24.22
|
150.75
|
21.3
|
|
|
辅料
|
辅料
|
|
|
3.06
|
|
1.91
|
|
2.11
|
|
燃料及动力
|
固体燃料
|
kg/t
|
46.02
|
27.61
|
47.72
|
28.55
|
56.75
|
37.6
|
|
气体燃料
|
m3/t
|
8.41
|
4.16
|
8.08
|
3.67
|
8.24
|
3.37
|
|
|
水
|
m3/t
|
0.31
|
0.09
|
0.2
|
0.06
|
0.21
|
0.06
|
|
|
电
|
kwh/t
|
33.72
|
19.22
|
38.08
|
23.36
|
37.85
|
23.07
|
|
|
压缩空气
|
m3/t
|
3.88
|
0.31
|
6.25
|
0.5
|
5.96
|
0.48
|
|
|
变动制造费用
|
修理费
|
元/t
|
|
2.29
|
|
3.37
|
|
3.53
|
|
备件辅料消耗
|
元/t
|
|
7.66
|
|
5.85
|
|
7.35
|
|
|
运输费
|
元/t
|
|
5.15
|
|
3.68
|
|
3.25
|
|
|
其它
|
元/t
|
|
2.12
|
|
1.42
|
|
1.62
|
|
|
变动成本
|
元/t
|
|
670.62
|
|
652.45
|
|
633.51
|
|
|
固定成本
|
元/t
|
|
21.27
|
|
15.34
|
|
16.16
|
|
|
制造成本
|
元/t
|
|
691.89
|
|
667.79
|
|
649.67
|
|
主要原材料和燃料及动力费约占烧结矿制造成本的90～96%，是降低烧结矿制造成本的大头。以2008年为基准期，2009年1季、2009年4月烧结矿主要原材料和燃料及动力费量价构成变化见表7。
表7 2009年1季、2009年4月烧结矿主要原材料和燃料及动力费量价构成变化（元/t）
|
项目
|
2009年1季比2008年
|
2009年4月比2008年
|
||||
|
量差影响
|
价差影响
|
金额
|
量差影响
|
价差影响
|
金额
|
|
|
含铁原料kg/t
|
43.02
|
-60.35
|
-17.33
|
45.88
|
-89.3
|
-43.42
|
|
熔剂kg/t
|
-6.11
|
4.57
|
-1.54
|
-2.14
|
-2.32
|
-4.46
|
|
固体燃料kg/t
|
1.02
|
-0.08
|
0.94
|
6.44
|
3.55
|
9.99
|
|
气体燃料m3/t
|
-0.16
|
-0.33
|
-0.49
|
-0.08
|
-0.71
|
-0.79
|
|
水m3/t
|
-0.03
|
|
-0.03
|
-0.03
|
|
-0.03
|
|
电kwh/t
|
2.49
|
1.65
|
4.14
|
2.35
|
1.5
|
3.85
|
|
压缩空气m3/t
|
0.19
|
|
0.19
|
0.17
|
|
0.17
|
|
∑
|
40.42
|
-54.54
|
-14.12
|
52.59
|
-87.28
|
-34.69
|
因此，2009年1～4月烧结矿制造成本下降的主要原因是：
（1）铁料采购价格下降及配比变化，导致铁料入机价格大幅下降。如进口粉均价2008年683.51元/t，2009年1季610.97元/t，2009年4月574.38元/t。含铁原料均价2008年644.03元/t，2009年1季580.9元/t，2009年4月551.08元/t。
（2）熔剂入机价格下降及配比变化，实行较低碱度烧结，熔剂用量减少，降低了熔剂费。
（3）配料中尽量多用廉价原料（如杨迪、铁坑等褐铁矿）和含铁废料（如高炉及转炉尘泥、硫酸渣、钢渣、返矿、杂料等）。
（4）合理组织生产，优化物流路线，减少倒运落地，使运输费持续下降。
3、烧结矿碱度与烧结矿品位、转鼓指数、制造成本等相关技经指标的关系研究
从2008年8月开始，按照公司低成本战略要求，烧结厂逐月调低烧结矿碱度，烧结矿品位、转鼓指数、制造成本等烧结矿相关技术经济指标随之相应变化，见表8。
表8 烧结矿碱度与品位、转鼓指数、制造成本等相关指标的关系
|
指标
|
2008年
|
2009年1季
|
2009年4月
|
线性相关关系式
|
相关系数
|
|
烧结矿碱度，倍
|
2.09
|
1.69
|
1.72
|
|
|
|
烧结矿品位，%
|
55.25
|
56.97
|
56.92
|
y=64.43-4.39R2
|
-0.999
|
|
转鼓指数，%
|
75.95
|
74.85
|
75.34
|
y=71.19+2.28R2
|
0.924
|
|
烧结出矿率，%
|
91.78
|
88.49
|
85.56
|
y=66.88+11.85R2
|
0.849
|
|
烧结返矿率，%
|
12.86
|
13.97
|
14.5
|
y=20.15-3.45R2
|
-0.925
|
|
烧结矿FeO，%
|
7.83
|
8.37
|
8.78
|
y=11.74-1.86R2
|
-0.872
|
|
制造成本，元/t
|
691.89
|
667.78
|
649.67
|
y=517.58+83.02R2
|
0.873
|
从上述关系式可看出，烧结矿碱度与烧结矿品位、返矿率、FeO%呈负相关，与烧结矿转鼓指数、出矿率、制造成本呈正相关，而且其相关程度均较高。降低烧结矿碱度能降低烧结矿制造成本。弄清上述指标之间的相关关系对于指导烧结、炼铁实施低成本配矿和生产组织是十分重要的，也是非常有益的。
4、目前烧结生产存在的问题
（1）因铁屑用量减少，增用杨迪、铁坑等褐铁矿粉等原因，烧结矿固体燃耗、电耗、压缩空气消耗增加，工序能耗上升较快。
（2）2009年4月固体燃料费用比2008年明显增加，部分原因是燃料价格不合理，影响烧结厂使用无烟煤粉的积极性（无烟煤粉830元/t，焦粉600元/t）。
（3）混匀矿换堆时成分波动较大，影响烧结矿质量稳定。
（4）烧结矿准粉末含量不稳定，有时高达30%以上，对炼铁生产有不利影响。
5、结语
5.1按照公司工作部署，烧结厂逐步下调烧结矿碱度，增加廉价矿粉和返矿、杂料用量，生产的较低碱度烧结矿满足了高炉基本需要，同时显著降低了烧结矿生产成本。
5.2烧结是炼铁的原料准备工序。烧结生产的效益主要体现在炼铁，降低炼铁成本是一项系统工程。在推行低成本战略时，应贯彻“局部优化，整体最佳”的原则，统筹考虑，稳妥推进。单一工序降低成本未必是最好结果。
5.3烧结生产必须以强度为中心，强度指标应优先于其它指标。
5.4高炉合理炉料结构应根据其主体炉料烧结矿的最佳强度和冶金性能决定其碱度，再根据烧结矿碱度和炉渣碱度，决定酸性料（块矿+球团矿）的配比。（作者系新钢公司技术中心 高级工程师）
