炼铁低成本生产策略研讨

1 前言
目前钢铁行业面临亏损或微利，产品供需矛盾突出，销售困难，货款难以回笼。业内人士认为，2014年钢铁行业的发展，保持谨慎乐观的态度，钢铁企业要长期过苦日子、紧日子的思想准备。
面对日益严重的局势，钢企怎样应对？十八届三中全会通过改革的蓝图对经济发展，对钢铁产业的影响会逐步显现，钢企要主动适应和参与宏观改革进程，突破发展瓶颈，提升发展质量。
钢铁工业仍然是资源依赖性工业，炼铁系统是钢铁工业中资源消耗大户。炼铁系统消耗的资源占整个钢铁生产流程90%，能源消耗占整个生产流程的70%，炼铁系统的生产成本占整个钢铁生产流程60%。由此可见，炼铁系统是钢铁生产流程的资源消耗大户，能源消耗大户，是钢铁生产的成本中心。过去的炼铁冶炼方针已经不适应严酷的市场，，必须改变生产策略，对工艺进行优化，树立科学的高炉冶炼观，努力降低成本。
2 高炉冶炼观应顺应市场变化
随着市场环境的变化，钢铁生产已从高利润转变为低利润甚至无利润产业。
在前几年，国内许多钢铁企业把“发展才是硬道理”演变为“硬发展才是道理”，积极扩能，努力提高生产规模，市场兴旺，开足马力，获取利润。高产是适应市场的需要，高产也是高效。推行高冶炼强度、高利用系数为炼铁厂的主要目标。大量从国外进口优质矿石和采购优质的焦炭，采用富氧鼓风等强化手段，达到高利用系数。
风云突变，2012年以来，钢铁市场发生了根本变化。中钢协数据显示，2013年1~10月份，国内钢材平均结算价格已降至3462元/t，与2012年相比，降幅达8.9%，企业亏损已经达到了非常难以容忍的程度。中钢协统计数据还显示，钢铁全行业实现利润116.8亿元，行业的利润率是仅为0.48%，平均每吨钢利润28元/t。其中，钢铁生产企业主营业务利润为58亿元，若按主营业务利润来算，每吨钢创造的效益仅4.2元/t。
分析钢铁业面临的困境，产能过剩已是一个老生常谈的话题。多年来，尽管钢铁业的产能调控政策并没有少出台，但现实却是一边是落后产能被淘汰，一边是新项目不断上马，产能越减越多。2009年中国钢铁产能约为7亿t，到2013年该数字已增至9.76亿t。这也正是导致钢价持续低迷，最终拖累钢企利润的原因之一。。   
对于中国钢铁行业来说，去产能已经刻不容缓。2013年10月15日，国务院出台了《化解产能过剩政策的指导意见》，称将有效地推进和化解钢铁、水泥、电解铝、平板玻璃、船舶等行业产能严重过剩矛盾。其中，钢铁业作为产能过剩的大户，将需在未来5年压缩8000万t的总产能。
“依靠产能释放、产能增加来摊薄成本，赚取效益来领先对手的思维已经不能奏效，钢铁企业一定要克服传统习惯思维，转变发展方式，探索稳产增效，甚至是减产增效，并从单纯的生产商向服务商转变。”中国钢铁协会副会长张长富如是说。
从上述分析表明，炼铁生产要紧跟时代步伐，以降低成本为中心，树立科学的高炉冶炼观，探索合理的冶炼强度和利用系数，选取经济的炉料结构，紧中求活渡难关。
3 高炉生产具体措施
3.1控制适宜的产量
    既然增加产量不能摊薄成本，获取效益取胜对手，那就要深入研究产量定位，探索稳产增效，找到产量的拐点，获取最高效益。
    随着市场的变化，要求高炉产量、利用系数也随之变化。面对当前复杂的形势，除了淘汰部分落后产能外，苦练内功，降低成本，适当压产也是理性选择，甚至是上策。
2008年，市场疲软，日本许多钢铁企业处在亏损的边缘。JFE千叶6号高炉依靠改变冶炼操作制度，在低燃料比的条件下，高炉利用系数由2.30t/(m3.d)下降至1.60t/(m3.d)，稳定生产,达到很好的效果。高炉难得有高弹性、灵活性和柔韧性，需要高超的冶炼技术支撑。为了适应目前严峻的形势，降低利用系数、降低燃料比的经验是值得借鉴和效仿的。
降低利用系数不是简单减风操作，而是一项系统工程，且还需摸索和实践。还得结合价值工程研究本企业的“临界产量”，以达到效益最佳，或亏损最低。
技术上，研究适宜的鼓风动能、风速、进风面积、高炉压差、炉料分布、煤气分布、软熔带分布的规律，从而达到较低的燃料比。
过去，我们没有长期低利用系数、低燃料比的操作，对这种操作和冶炼规律不熟悉，需要时间摸索。如果过分压制边缘可能导致边缘结厚、粘结，边缘活跃程度受到限制，甚至影响高炉行程。高炉降低冶炼强度后，风量下降使鼓风动能降低，必须采取措施，保持炉缸中心活跃，避免炉缸堆积，中心死料柱胀大。并防止炉缸侧壁温度升高。
3.2寻求临界冶炼强度
过去为了追求产量，提高冶炼强度，燃料比也跟着上升了。在当前市场环境下，这种做法，只能使利润减少，甚至亏损增大。
我们研究焦比与冶炼强度关系发现，随着冶炼强度升高焦比逐步下降，进入谷底，焦比保持相对稳定，且维持较低的水平，我们把这个区间叫“临界冶炼强度”。超过这个区间的冶炼强度，随着冶炼强度提升，焦比升高逐步加快。
维持临界冶炼强度，让焦比维持较低水平，这就是我们所追求的。
临界冶炼强度不是一成不变，与原燃料结构、鼓风动能、进风面积等冶炼条件和冶炼制度有关。在我们探讨时，固定其它条件，分析焦比与冶炼强度的关系。
过去我们把冶炼强度来衡量高炉炉缸的消化能力、炉缸工作状态。也有学者反对用冶炼强度来衡量高炉的强化程度，冶炼强度不能反映炉内真实情况。但是，适度降低冶炼强度，有利于降低燃料消耗。
当然，这与我们冶炼钒钛矿的要求相悖。钒钛矿冶炼要求大风、高氧位、高冶炼强度。因此，既要兼顾成本，又要满足钒钛矿冶炼的要求。要保证适宜的冶炼强度。
3.3确立原料高性价比和校正品位的概念
在原料结构调整上，早在上世纪九十年代就作为课题研究。当时国内几个大的钢铁企业用部分优质的进口块矿代替部分昂贵的进口球团矿，取得成功，打破了100%熟料的禁锢，取得明显的经济效益。
烧结矿的配矿比高炉的原料结构对成本影响更大。许多企业成立专门队伍，研究烧结配矿以获取较低的配矿成本和良好的烧结性能。

对矿石按性价比排序，选取性价比高的矿石，控制性价比低的矿石。将各种矿石组合，寻求最低配料成本。
对矿石采购实行定点、择优、比价。要求每一个矿种质量稳定，供应数量稳定，进货渠道要固定，从而保证供货均匀稳定。对矿石的评价不再是简单的价格和品位的比较，对矿种评价还要考虑有害和有益的物质或氧化物。有企业对评价品位校正为：Fe%/[1-(CaO%+m1MgO%+m2V%+…)+(n1SiO2%+n2AL2O3%+n3TiO2%+n4S%+…)]
  我们把CaO、MgO、MnO、V列为有益物质，而SiO2、Al2O3、TiO2、S等列为有害物质，对评价品位的作用不一样的。m1、m2…有益物质影响系数，n1、n2、n3、n4…有害物质影响系数。
    评价矿石性价比，关键看价格/校正品位。
3.4循环经济降成本
    面对目前困境，钢企要深化改革，两眼向内，强化管理，积极开展降成本活动。全员降成本，关键在科技，落实在项目。全公司上下要突出以炼铁成本为中心的冶炼操作观，以高炉顺行为基础，以降低燃料比为重点，确保高炉生产持续稳定。
高炉燃料比是炼铁成本可控部分，也是炼铁成本的重点，不再累述。其次是发展循环经济，抓好各种资源利用。
按照钢铁行业新的产业政策和长远规划要求，全面贯彻钢铁工业循环经济理念，着力最大限度提高废物、废水、废气的综合利用水平。参与社会物质利用再循环，建立循环经济型工厂。钢铁工业要把提高综合利用率、降低资源和能耗消耗作为提高竞争力的重要手段。充分挖掘工业能源，物料再利用的潜力。
3.4.1降低工艺损耗
炼铁生产降低工艺损耗为2.5%以下，对水冲渣在线磁选铁粒。对重力除尘灰和布袋灰进行回收、处理、利用。
对冶炼钒钛矿的高炉，工艺损耗降至4%以下，要提高炉内氧位，降低[Si]和[Ti],渣中保持适宜的MgO。炉前降低铁损，使用渣铁分离剂，推广储铁式大沟运用。
3.4.2加大铁素料的回收和利用
对烧结、高炉、炼钢的各种除尘灰回收利用，实现闭路循环。采用“磁化+蒸馏法”处理高炉布袋灰、烧结机头机尾灰、转炉除尘灰、高炉重力除尘灰、硫酸渣以及各种电除尘灰，是可行的。关键稳定焙烧温度，防止结瘤。对合理利用资源、保护环境有积极的作用。
3.4.3采用先进的节水工艺
提高水的循环利用，降低水的补充量和消耗量。对工业污水污染防治实施技术性对策和管理性对策相结合的综合性措施，建立工序内部、工序间的多级用水的循环思想，实现工业用水零排放，大幅降低水的单耗，提高循环水的浓缩倍数，实现水资源减量化。
3.4.4实施节能改造
推广节能改造和绿色照明，通过科学的照明设计，利用效率高、寿命长的安全性能稳定的照明电器产品，创造高效、舒适、经济、安全、有益的环境并充分体现文明照明。推行风机、水泵节能变频改造，有效节约电能。
充分利用余热、余压。工序间实现能量交换，将炼铁多余的能量作为下一工序的热源来使用，将高炉煤气输送到发电厂发电。利用TRT或BPRT将余压转化成电能或降低风机耗电量。
3.5配合企业转型升级
十二五时期，我国仍处于大有作为的重要战略机遇期，但工业发展内部环境发生了深刻变化。既有国际金融危机带来的深刻影响，也有国内经济发展方式转变提出的紧迫要求，只有加快经济转型升级才能实现工业又好又快地发展。经济转型的关键是调整结构，这是解决经济发展深层次问题的现实需要，是应对国内经济环境变化的关键之举。产业结构调整调整必然带来生产方式的调整以及产品结构的变化。发展高附加值产品，是企业发展切实可行的路子。由此可见，转型升级是钢铁企业发展的必经之路。
我国钢铁工业转型升级的主要任务是大力支持企业技术创新和技术进步，培育国际竞争新优势；促进工业绿色低碳发展，推动资源利用方式向集约高效、清洁安全转变；化解严重产能过剩矛盾；推进企业兼并重组，促进企业做优做强；加快淘汰落后产能；加快企业转型升级，提高核心竞争力。尤其需要强调的是，环保标准将是“十三五”期间淘汰落后产能的重要依据。
钢铁企业调整产品结构做到：人无我有，人有我新。我国是一个钢铁大国，但还有许多产品需要进口，才能满足市场的需要。这就需要研究国际、国内两个市场，积极调整产品结构，生产高附加值产品，压缩“大路货”的生产，适度控制生产总量。高炉生产要顺应产品结构调整，满足市场需要。
川威炼铁厂实施高钛渣冶炼，满足下工序提钒的需要，保证了企业产品结构调整。目前，集团公司正着手研究提取生产其它钒钛产品。
4 结语
调整炼铁生产策略和高炉冶炼方针是市场形势的需要。炼铁生产要顺应市场的变化，树立科学的冶炼观，严细管理，寻求临界冶炼强度和适度的产量，全面贯彻钢铁工业循环经济理念，加快节能改造。并积极推行转型升级调结构，倡导技术创新和技术进步，培育企业市场竞争新优势，使企业处于不败之地。
5 参考文献
[1]徐建华.我国钢铁产业难以轻言“春天”.中国质量报，2014—1—1.
[2]项钟庸.树立科学的高炉冶炼观.中国钢铁工业，2008，9：11—13.
[3]向健.川威炼铁厂践行低成本战略的实践.2010年全国中小高炉炼铁年会论文集.
[4]曹辉等.循环经济实践分析与发展途径.中国冶金2006，10：45—48.