張占鵬
根據(jù)對參與2013年煉鐵高爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)統(tǒng)計(jì)的301座高爐按不同規(guī)模能力(高爐容積)進(jìn)行分析,301座高爐總?cè)莘e達(dá)396499米3,設(shè)備總產(chǎn)量32773.57萬噸(占2013年重點(diǎn)大中型鋼鐵企業(yè)生鐵產(chǎn)量61147.42萬噸的53.6%),其中小于500米3高爐90座,占統(tǒng)計(jì)總數(shù)29.9%;500米3-999米3高爐52座,占統(tǒng)計(jì)總數(shù)17.28%;1000米3-1999米3高爐79座,占統(tǒng)計(jì)總數(shù)26.25%;2000 -2999米3高爐54座,占統(tǒng)計(jì)總數(shù)17.94%;3000米3-3999米3高爐17座,占統(tǒng)計(jì)總數(shù)5.65%;大于等于4000米3高爐9座,占統(tǒng)計(jì)總數(shù)2.99%。
按高爐容積分類:小于500米3高爐合計(jì)容積38266米3,占統(tǒng)計(jì)總規(guī)模9.65%;500米3-999米3高爐合計(jì)29655米3,占統(tǒng)計(jì)總規(guī)模7.48%;1000米3-1999米3高爐合計(jì)101554米3,占統(tǒng)計(jì)總規(guī)模25.61%;2000米3-2999米3高爐合計(jì)131106米3,占統(tǒng)計(jì)總規(guī)模33.07%;3000米3-3999米3高爐合計(jì)55000米3,占統(tǒng)計(jì)總規(guī)模13.87%;大于等于4000米3高爐合計(jì)40918米3,占統(tǒng)計(jì)總規(guī)模10.32%。
不同容積高爐的產(chǎn)量情況:小于500米3高爐合計(jì)3751.62萬噸,占統(tǒng)計(jì)總量11.45%;500米3-999米3高爐合計(jì)2967.69萬噸,占統(tǒng)計(jì)總量9.06%;1000米3-1999米3高爐合計(jì)8342.94萬噸,占統(tǒng)計(jì)總量25.46%;2000米3-2999米3高爐合計(jì)10270.97萬噸,占統(tǒng)計(jì)總量31.34%;3000米3-3999米3高爐合計(jì)4587.76萬噸,占統(tǒng)計(jì)總量14%;大于等于4000米3高爐合計(jì)2852.6萬噸,占統(tǒng)計(jì)總量8.7%。
同容積高爐的單體設(shè)備年平均產(chǎn)量:301座高爐年平均產(chǎn)量為108.88萬噸,小于500米3高爐年平均產(chǎn)量為41.68萬噸,500米3-999米3高爐年平均產(chǎn)量為57.07萬噸,1000米3-1999米3高爐年平均產(chǎn)量為105.61萬噸,2000米3-2999米3高爐年平均產(chǎn)量為190.2萬噸,3000米3-3999米3高爐年平均產(chǎn)量為269.87萬噸,大于等于4000米3高爐年平均產(chǎn)量為316.96萬噸。
通過以上可以看出,小于500米3的高爐在數(shù)量上雖然占總數(shù)量的29.99%,但設(shè)備規(guī)模和產(chǎn)量僅占9.65%和11.45%。500米3-999米3高爐設(shè)備數(shù)量占17.28%,但設(shè)備規(guī)模和產(chǎn)量僅占7.48%和9.06%。1000米3-1999米3高爐設(shè)備數(shù)量占總數(shù)量的26.25%,設(shè)備規(guī)模和產(chǎn)量分別為25.61%和25.46%。2000米3-2999米3高爐設(shè)備數(shù)量占總數(shù)量17.94%,設(shè)備規(guī)模和產(chǎn)量分別占33.07%和31.34%。3000米3-3999米3高爐設(shè)備數(shù)量占總數(shù)量5.65%,而設(shè)備規(guī)模和產(chǎn)量分別為13.87%和14%,大于等于4000米3高爐設(shè)備數(shù)量占總數(shù)量的2.99%,而設(shè)備規(guī)模和產(chǎn)量分別為10.32%和8.7%。
由此可見,小于500米3和500-999米3小高爐雖然數(shù)量較多,但對產(chǎn)量的貢獻(xiàn)有限,1000-1999米3和2000-2999米3中等高爐對產(chǎn)量貢獻(xiàn)突出,3000-3999米3和大于等于4000米3大型高爐設(shè)備數(shù)量和規(guī)模有限,對產(chǎn)量貢獻(xiàn)受到限制。
2013年總體上看高爐燃料能源消耗同比均有所改善。見表1。
表1 2013年高爐焦比指標(biāo)情況m3,千克/噸,%
表2 2013年高爐噴煤相關(guān)指標(biāo)m3,千克/噸,%
據(jù)表1可知:2013年4000米3以上高爐入爐焦比比500米3以下高爐低43.65千克/噸;4000米3以上高爐入爐綜合焦比比500米3以下高爐低23.5千克/噸;4000米3以上高爐入爐折算綜合焦比比500米3以下高爐低21.92千克/噸;4000米3以上高爐入爐焦丁比比500米3以下高爐高4.78千克/噸。由此看4000米3以上高爐較其他低容積高爐具有較明顯的節(jié)能降耗優(yōu)勢。
2013年大于等于4000米3高爐單體平均產(chǎn)量為312.91萬噸,假定全部為大于等于4000米3高爐,統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量38144.89萬噸大約需要120座,可比實(shí)際可減少247座高爐,按2013年大于等于4000米3高爐入爐焦比312.91千克和綜合焦比483.96千克推算,入爐焦和綜合焦消耗量分別可以減少166.67萬噸和87.97萬噸。
2013年3000米3-3999米3高爐單體平均產(chǎn)量為269.87萬噸,假定全部3000米3-3999米3高爐,統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量38144.89萬噸大約需要140座,可比實(shí)際可減少226座高爐,按2013年3000米3-3999米3高爐入爐焦比327.48千克和綜合焦比481.59千克推算,入爐焦和綜合焦消耗量分別可以減少137.76萬噸和97.02萬噸。
高爐噴煤是煉鐵工藝生產(chǎn)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的一項(xiàng)重要工藝技術(shù)。在合理范圍內(nèi)噴煤量的應(yīng)用和控制不僅可以降低生產(chǎn)成本,同時還可以緩解焦煤短缺和減少焦炭生產(chǎn)對環(huán)境的污染,因此長期受到業(yè)內(nèi)高度重視。目前該項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用在不同模規(guī)高爐均達(dá)到較高水平。不同容積高爐的能耗指標(biāo)情況,見表2。
經(jīng)測算,除大于等于4000米3規(guī)模高爐外,其他5個分組的高爐噴煤與入爐焦的相關(guān)性均為負(fù)相關(guān)性,其中2000米3-2999米3高爐的噴煤與入爐焦比呈弱相關(guān),另外4組高爐的噴煤與入爐焦比均呈顯著負(fù)相關(guān)性。小于500米3高爐噴煤比的增加仍有一定的空間,但作為淘汰群體整體上不值得提倡,599米3-999米3和1000米3-1999米3高爐相對平衡合理,2000米3-2999米3高爐有較大挖掘潛力,3000米3-3999米3高爐以達(dá)極限,而大于等于4000米3高爐已經(jīng)發(fā)生較大背離。
噴煤與綜合焦耗中小規(guī)模高爐呈弱負(fù)相關(guān),除大于等于4000米3高爐呈顯著正相關(guān)外,其他大中型高爐微相關(guān)性。總整體上看,噴煤對綜合焦和燃料比與過去比較負(fù)相關(guān)性進(jìn)一步弱化,說明噴煤技術(shù)應(yīng)用更加成熟。
高爐有效容積利用系數(shù)是衡量煉鐵生產(chǎn)強(qiáng)度的一個重要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo),該指標(biāo)不僅反映了煉鐵生產(chǎn)設(shè)備高爐的效率和能力,也影響著煉鐵勞動生產(chǎn)率水平的高低。提高利用系數(shù)可以充分發(fā)揮設(shè)備效用,增加設(shè)備產(chǎn)能和提高勞動生產(chǎn)率的目的。由于高爐規(guī)模大小不同決定了設(shè)備生產(chǎn)強(qiáng)度不同。一般講小規(guī)模高爐的有效容積利用系數(shù)都高于中大規(guī)模高爐。
經(jīng)測算,500米3以下高爐有效容積利用系數(shù)與設(shè)備產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為“0.098” 、500米3-1000米3以下高爐有效容積利用系數(shù)與設(shè)備產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為“0.466”、1000米3-1999米3以下高爐有效容積利用系數(shù)與設(shè)備產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為“0.247”、2000米3-2999米3以下高爐有效容積利用系數(shù)與設(shè)備產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為“0.489”、3000米3-3999米3以下高爐有效容積利用系數(shù)與設(shè)備產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為“0.735”、4000米3以上高爐有效容積利用系數(shù)與設(shè)備產(chǎn)量的相關(guān)系數(shù)為“0.494”。
從高爐有效容積利用系數(shù)與設(shè)備產(chǎn)量關(guān)系不難看出,各分組高爐與設(shè)備產(chǎn)量均呈正相關(guān)關(guān)系,但不同規(guī)模設(shè)備的利用系數(shù)與設(shè)備產(chǎn)量相關(guān)程度存在較大差異,一般講規(guī)模較小的設(shè)備相關(guān)性較弱,如小于500米3高爐基本沒有相關(guān)性,說明該規(guī)模設(shè)備的利用系數(shù)已經(jīng)達(dá)到極限,繼續(xù)提高利用系數(shù)對增加產(chǎn)量的作用非常有限。而隨著高爐規(guī)模的增加,相關(guān)性大體呈上升趨勢,說明規(guī)模較大的高爐設(shè)備利用系數(shù)的提高對增加產(chǎn)能仍有很大潛力。