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低碳炼铁技术范文1
关键词:地铁工程;异型连续墙;施工技术;地铁基坑;围护安全 文献标识码:A
中图分类号:U231 文章编号:1009-2374(2015)35-0092-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.35.045
1 某地铁异型连续墙工程概况
某地铁车站位处市中心,车流量、人流量和建筑物密集,尤其在基坑的西南区域,为当地著名的步行街,周边楼层高度均在5~8层之间,与基坑边最近的距离为8m,北面基坑与车站物业点同时开发。工程左线全长170m、右线203m,基坑呈不规则状,开挖深度24~27m,面积4075m2。地铁的地下连续墙兼具防水和抗渗的功能,其宽度1m,设计深度在55~65m之间,进入强风化泥岩层的槽幅深度为2m。地下连续墙的施工全过程,主要按照实际的开挖工况和既定的施工顺序,围绕“增量法”原理,分析地层对围护结构变形的约束作用,进而确定地下连续墙结构体系受力的连续性,其中涉及到的施工参数,主要包括结构自重、水土侧压力、地面超载。至于地下连续墙的施工环境条件,主要考量工程的水文地质情况。岩土类型主要有黏土、杂填土、粉质黏土、粉土粉砂互层、粉细砂、含砾中粗砂、砾卵石、强风化泥岩、中风化泥岩。地下水则以上层滞水和层间承压水为主,前者主要滞留在人工填土层内,平均埋深1.25m;后者主要滞留在粉细砂层和含砾中粗砂层内,水位受到地下水位涨跌的直接影响,年变化幅度在3~4m之间。
2 案例工程施工期间的关键技术
2.1 连续墙成槽技术
从工程水文地质的情况来看,连续墙成槽的区域为超深富水砂层。针对这种类型的水文地质条件,有大型设备重压的位置,需要在导墙施工之前,借助单管旋喷桩加固杂填土和淤泥层,以便增强槽壁的承载能力。至于成槽设备的选用,在泥岩上层成槽时,利用SG50液压抓斗成槽机,而在进入泥岩后,增加4台CJF-20冲击钻机配合成槽,分别在槽的左、中、右引孔,再用液压抓斗成槽机,沿着引孔方向逐个成槽。在引孔时完成奇数孔的冲击,再进行偶数孔和孔位之间棱角的冲击,最后借助方锤洗槽。
施工难点探讨:成槽期间,发现液压抓斗成槽机在开挖至地面50m以下后,成槽速度开始变慢。对照勘察资料,确定地面50m以下的岩层,以砾卵石、砂砾岩、泥岩层为主,而选用普通的冲击钻,所需耗费的施工时间太长,适时选用旋挖钻机引孔,再用成槽机一次性成槽,大约花费了3天左右的时间。可见成槽施工与所选用的机械设备关系颇为密切,在地质情况难以断定的情况下,可根据不同成槽机的成槽宽度、深度、最大提升力、卷扬机单绳拉、发动机额定输出、系统压力、主泵流量、抓斗重量、完成标准段等进行灵活的选择。除此之外,泥浆的制备和含砂率的控制也是连续墙成槽时需要兼顾的重点,其中泥浆的制备在泥浆池中直接完成,本工程的连续墙在穿过厚度20m的粉细砂层厚,经过成槽的泥浆含砂率,被控制在11%左右,提高了泥浆的重复利用效果,同时能够有效地控制含砂率。其利用流程有两道:(1)生产新浆新浆储开挖成槽清槽浇筑混凝土回收废浆脱水处理排放;(2)浆液脱水处理循环浆沉淀除砂器循环浆处理循环浆储存重新使用。与此同时,工程按照≤3‰的垂直度控制标准,成槽时借助室内自带显示仪器同步纠偏,在出现超标准时,重新调整成槽机,确保偏斜部位和长度都能够符合规范设计要求。
2.2 钢筋笼吊装技术
考虑到工程所处区域为闹市区,而所吊装钢筋笼吨位比较大,无法一次性完成整体吊装,要求选择安全系数最高的吊装机械设备,并将钢筋笼进行分节吊装,在入槽后完成上下连接。为便于分节吊装,在制作钢筋笼时,按照图1分节段加工制作和起吊钢筋笼:
分节段加工制作时,位置适宜选在节点较少的地方以及在基层开面之内。权衡再三,最终将钢筋笼分为上下两节,上节长度34.4m,重量55t,下节长度29.1m,重量18t,中间搭接长度1.5m。钢筋笼加工制作之后,利用双机抬吊的方法,选用250t的主吊和100t的副吊。起吊时保持吊钩中心和钢筋笼中心的重合,吊至指定位置后,卸至安装节点,但要求安排专人检查钢筋笼的平稳状态,包括吊机的侧向旋转等,都要保证下部钢筋笼与地面保持垂直,直至平稳入槽和定位,再开始与上部钢筋笼的对接。在此值得一提的是,本地铁工程的基坑不规则相比于规则性的基坑连续墙布置难度更大。藉此笔者建议在钢筋笼的内角设置撑筋,通过吊装验算,分析钢筋笼受力状况、钢丝绳强度、主吊把杆长度、吊攀、卸扣等。具体的吊点布置方法,见图2:
按照图2方法布置吊点,在吊点位置焊接规格Φ32的圆钢,作为加强吊筋。圆钢焊接的长度和质量等都必须满足以上吊装验算的参数要求。
2.3 成槽后沉渣厚度控制技术
成槽清孔工序,沉渣厚度的控制,要求贯穿于整道工序。首先是第一次清孔,由于成槽时需穿过粉细砂层,以致泥浆中掺杂了大量粉细砂,使得泥浆含砂率超标,因此要求在成槽完毕至下放钢筋笼这段时间,要至少保持2h的泥浆稳定时间,大约在掺入泥浆内的粉细砂基本沉淀后,再借助成槽机来回清除干净槽底的粉细砂。其次是第二次清孔,是在下放钢筋笼并固定之后,测量沉渣厚度为50cm,将气举式反循环设备的导管伸入槽内,往槽内注入新鲜的泥浆,将旧泥浆置换出来,并利用滤砂机过滤旧泥浆,直至其含砂率达标。第二次清孔的技术难度相对较大,不仅需要控制气液混合器置入导管内的深度,而且在压缩空气送进混合器内的时候,要调整泥浆空气混合浆液的密度以及导管内外的压力差值,方可便于泥浆沉渣的排除。经现场调整后的参数,概括为:(1)风压:0.8~10MPa;(2)导管直径:250mm;(3)分管直径:25mm;(4)浆液混合器导管直径:25mm;(5)导管排孔直径:8mm。按照这些参数清孔,在刚开始送风时,风量不宜太大,风压则以稍小于孔底水头压力为标准,在沉渣厚度和体积比较大时,再适当增加送风量。最后是检查清底部换浆的效果,重点是吸浆和补浆数量是否均衡以及溢出槽外的泥浆面,是否在导墙顶面30cm以外,否则需要重新补浆。
2.4 混凝土灌注技术
成槽后,槽段宽度、深度为5.5m、60m,需要灌注体积360m?的混凝土,属于大体积混凝土灌注施工。在下放钢筋笼和做好防绕流准备工作后,开始灌注混凝土。本工程选用抗渗等级S10、设计强度C30的混凝土,借助双导管浇筑,目的是提高灌注面和灌注速度。其中导管与导管之间的间隔控制在2.5m以内,每个导管与槽段端头的距离至多为1.5m。首次使用导管,要现场进行水密和承压试验,然后按照既定的初罐量,导管底部需要埋入混凝土内约1.25m,这样才能够避免出现脱管和底部混凝土离析问题。另外,初灌时混凝土足量能够将孔底的沉渣有效带出,使得桩基的承载性能得以提升。首次灌注并检验导管埋入混凝土的状态后,继续连续灌注混凝土,混凝土上升速度至少为2m/h,导管底部埋入混凝土内的长度,控制在2~6m范围内,同时密切关注混凝土的标高,检查是否存在塌方迹象。如果需要暂时中断灌注,其停留时间不得大于30min。在混凝土浇筑期间,存在三个施工问题,将其归纳总结如下:
问题一:导管断裂。本工程使用的两根导管均超过60m,自重大。在连续浇筑时,有数次出现法兰接头被钢筋卡住的现象,而起拔的导管力度太大,导致导管断裂,并被迫中断混凝土的浇筑。针对该施工问题,笔者提出的解决思路是:第一时间下放备用导管仓内的导管,但期间依然保持断裂断管的浇灌,直至备用管道埋入混凝土内的长度达到规范标准,再将断裂的导管拔出,继续完成剩余混凝土的灌注。
问题二:堵管。本工程混凝土浇筑量大,分批配置后运至现场,某些混凝土和易性比较差,其内掺杂了粒径大小不一的卵石,灌注时堵塞了导管。为避免堵管问题,笔者认为需要加强配料环节的监督管理工作,确保混凝土中没有掺杂粒径太大的碎石和卵石,同时在施工时,以30cm左右的幅度上下振动导管。假如出现严重堵塞,将导管插入混凝土面以内1m,同时借助导杆式泥浆泵抽出导管内滞留泥浆,再以较大的冲力将存满储料仓的混凝土大量灌入管道内,即可冲掉堵塞的卵石和碎石。
问题三:钢筋笼上浮。由于清孔不彻底,孔底沉渣厚度太大,在浇筑混凝土时,被置换出来的沉渣拱起钢筋笼,出现钢筋笼上浮迹象。尽管本工程使用的钢筋笼体积和重量大,上浮问题的发生概率较低,但为了预防钢筋笼上浮,在钢筋笼的正反面都焊接了预防钢筋笼上浮的“倒刺”,同时在浇筑时严格控制混凝土的浇筑速度和坍落度,以预防钢筋笼上浮问题的出现。
3 结语
文章通过研究,基本明确了案例地铁工程异型连续墙施工的方法,将相关的技术概括为成槽技术、钢筋笼吊装技术、成槽后沉渣厚度控制技术、混凝土灌注技术,相关工程在参考借鉴本工程的施工技术经验时,需结合自身工程的实际情况,予以因地制宜地灵活应用,以保证这些施工技术的适用性。
参考文献
[1] 王兴忠.地铁异型连续墙施工关键技术[J].石家庄铁道大学学报(自然科学版),2013,(S1).
低碳炼铁技术范文2
关键词:高炉炼铁、低碳、现状
中图分类号: TF54 文献标识码: A
一、前言
据统计,我国、工业能源消耗总量每年约为20亿t标准煤,其中15%以上是钢铁工业消耗,能源消耗高达3亿t标准煤(含矿山、铁合金、焦化、耐材等),是能耗最高的行业。此外,钢铁冶金是基于碳的高温冶金过程,因此,钢铁工业每年产生大量的温室气体CO2以及多种大气污染物,如硫氧化物、氮氧化物、各种烟尘和粉尘等,温室气体排放占全国工业总排放量的10.5%,因此钢铁工业的节能减排意义重大。
二、高炉炼铁碳的利用现状和未来CO2减排方向
1. 高炉炼铁碳利用现状
钢铁生产工艺主要是将碳作为热源和还原材,因所需碳量与钢铁生产成本和效率有关,故业界长时间对碳的削减和有效利用进行了研究。向炼铁厂输送的碳最终作为CO2排放,高炉的还原材比与产生的CO2密切相关,故将高炉还原材比作为指标,可以把握最近数十年炼铁厂排放CO2的大致动向。最新统计表明,在主要产钢国家和地区,日、韩、德、EU15、南美等地的还原材比为500kg/t铁左右,中、印、俄等国甚至达到600kg/t铁以上,世界平均水平约为500kg/t铁。
在资源和能源都短缺的日本,在减少钢铁生产所需碳材的同时,还引进了多种节能技术,如CDQ,高炉顶压发电等的普及率都达世界顶级水平,使钢铁生产能源利用效率达到世界最高水平。因此,促进日本向海外转移CO2减排技术,并构建有实效性的CO 2减排规则是很有必要的。
2.钢铁联合企业CO2排放结构
钢铁联合企业将大量的煤等化石燃料作为还原材和热源而用于炼铁工序,同时又将产生的煤气作为供给下游工序的能源。因此,输入碳X=Y+Z+P+Q,其中Y为炼铁工序的碳排量,Z为焦油类副产品中的碳量,P和Q分别为电站和下游工序的碳排量。高炉采用低还原材比操作的目的是通过减少碳输入量减少CO2排放。
高炉中矿石还原直接产生的CO2大约20%,其他的则是由炼铁工序所供能源的消耗而产生的CO2。为减排CO2,必须考虑炼铁厂功能与能量平衡的匹配性,及CO2的整体排放状况。
3.未来减排方向
在定性分析钢铁生产CO2排放结构的基础上,提出减排CO2的大方向:一是提高能源利用率以节省能源;二是开发并采用新的低碳技术,从而削减所需碳量。同时采用清洁能源脱碳,并强化能源的再循环利用,以及采用生物能量等。另外一个重点是继续开发并完善CO2的分离、输送和贮藏技术。
三、高炉低碳炼铁分析
所谓低碳高炉就是减低还原材比的高炉。因高炉的物料平衡与热平衡与焦炉、热风炉等相关,故降低高炉还原材比即减少炼铁整体碳量。降低高炉还原材的措施有利用还原平衡控制炉内气体组成,或改善热平衡等。但这些措施已接近操作极限,改善余地少,而控制还原平衡本身则是未来开展的方向。
使用高反应性焦炭可激活从低温开始的焦炭气化反应,利用其吸热效果而使炉内温度移向低温侧。但反应性上升会使焦炭强度下降的问题需要解决。
另外,还须考虑废塑料的再循环及生物能量的再利用。废塑料氢含量高,是有效减排CO2的喷吹还原材,已分别在JFE和新日铁的高炉实用化,及新日铁焦炉上使用。
日本国内的废弃物系生物质能贮存量若以碳换算可达3050万t,约相当于其年产塑料全碳量的3倍。然而这类物质的纤维素和木质素中氧含量高而能量密度低,作为热源和还原材的置换效果差,使高炉操作范围变窄;同时这类物质粉碎困难也是个问题。对此,有研究报告提出利用气氛和温度控制干馏操作,可选择性地脱除生物质中的氧;且模型计算表明,吹入40k沙的干馏炭,可以使高炉减排5%的CO2。
由于在短期内我国钢铁行业还很难改变以煤为主的能源结构和废钢资源不足的现状。当前CO2的减排主要依赖于在淘汰落后装备和技术的前提下,采用技术改造和不断优化生产流程,以提高对副产煤气和余热、余能的回收利用率,从而进一步降低能源消耗,实现节能减排
1. 降低高炉燃料比的技术
炼铁系统减少CO2排放的研究方向主要有:
(1)减少所用碳量,在现有高炉生产的基础上进一步降低燃料比。
(2)减少对碳的依赖,开辟不含碳或者含碳少的还原剂,如天然气和废塑料等。因为煤炭是CO2排放量高的燃料,消耗每吨煤炭的碳排放量为0.7t,而天然气和塑料排放的CO2较少,消耗每吨天然气的碳排放量为0.39t。我国炼铁燃料比与国际先进水平的差距在40kg/t以上,主要原因是我国高炉风温比国际先进水平低100℃~150℃;喷煤比与国际领先水平的差距在40kg/t左右;高炉入炉矿品位比国际先进水平低3%左右;焦炭灰分比工业发达国家高3%,含硫量高约1.5%,同时炉料成分波动大是我国燃料比高的重要原因。
2. 淘汰落后,实现装备大型化和合理化
高炉大型化具有生产效率高、降低消耗、节约人力资源、提高铁水质量、减少环境污染等突出优点。据统计,落后的小高炉燃料比一般要比大高炉高30~50kg/t。落后和低水平工业装备能耗高,二次能源回收低,污染处理难度大。如果钢铁企业开征碳税,将对炼铁生产装备、运行成本、生产规模和产品竞争力等产生深远的影响。因此钢铁工业尤其是炼铁企业要密切关注国家碳税政策制定的进展,及早编制低碳经济规划,研究和制定碳减排的实施方案。
3. 低碳炼铁共性和关键技术的集成
低碳炼铁共性和关键技术的集成主要有干法熄焦技术(CDQ)、煤调湿技术(CMC)、高炉喷吹废塑料、废塑料与煤共焦化、烧结余热回收蒸气或余热发电、高炉干式布袋除尘、煤气余压透平发电(TRT)、热风炉双预热和烟气余热利用技术、高炉富氧喷煤技术、高炉煤气回收及综合利用、燃气-蒸气联合循环发电机组(CCPP)等技术,可降低生产过程的单位产品能耗并提高资源的综合利用率。
4. 重视低碳炼铁技术细节的改进
(1)降低烧结机漏风率
改善烧结机和冷却机及相关的风流系统的密封装置,减少烧结机漏风率(国际先进水平为10%~20%;国内为30%~50%)。采取低负压、低风量(烧结风量配备:日本为80%~85%;我国为100~105m3/m2有效抽风面积)的“慢风烧结”工艺。烧透烧好,不追求产量,力求低能耗。另外,提高风机效率(国外平均为85%;国内平均为78%)和工艺风机调速,以降低电能量消耗。
(2)合理的烧结返矿率
合理减少返矿(合理的返矿率在25%左右,但我国烧结机返矿率一般在40%~60%),重复烧结率高会大幅增加能耗。同时建立高水平的专家系统,精确烧结终点控制,实现自动化操作和管理,提高产品质量。
(3)降低高炉吨铁风耗
高炉利用系数=冶炼强度/燃料比。提高利用系数有两个办法:一是高冶炼强度作业;二是降低燃料比。我国的一些中小高炉目前是通过采用大风量、高冶炼强度的方法达到提高利用系数的目的,在高炉设计时就采用大风机,风机出力与高炉容积比大于2,甚至达到2.5。由于风机处于“大马拉小车”的状态,风耗在1300~1500m3/t铁,因而造成了炼铁工序能耗高。因为燃烧1kg标煤,要2.5m3风,动力消耗0.85kg标煤。宝钢高炉的燃料比为484kg/t左右,风耗在950m3/t铁左右。鼓风机与高炉炉容的比例应控制在1.6~1.7。
(4)脱湿鼓风
随着我国钢铁工业布局的调整,大型高炉转向沿海、沿江等地区建设,大气湿度波动对大型高炉的影响不容忽视。高炉鼓风含湿量每降低1g/m³,综合焦比降低1kg/t,增加喷煤2.23kg/t,置换焦炭1.78kg/t,因而脱湿鼓风减少炉腹煤气量,有利于高炉顺行而增加产能0.1%~0.5%。同时还可节约鼓风机电耗,降低煤气消耗。
四、结语
在宿舍,在高炉低碳炼铁的实施过程中,我们不仅要推广低碳炼铁技术,降低高炉炼铁的能耗水平,还要积极探求新的生产流程,做好技术储备,进一步降低CO2排放量。
参考文献:
低碳炼铁技术范文3
主题词:冶金,天然气,焦炭,替代能源,经济效益,分析
一、钢铁企业用能特点
我国能源消费结构中钢铁占18.2%。钢铁工业是耗能大户,每吨钢综合能耗为0.7~0.9t标准煤;联合企业每吨钢消耗电能400~600kw.h。
钢铁生产所用的能源主要有炼焦煤、动力煤、燃料油和天然气等;而钢铁生产工艺主要使用的是焦炭、电力、气体燃料和蒸汽等。在各种燃料中,气体燃料的燃烧最容易控制,热效率也最高,是钢铁厂内倍受欢迎的燃料。钢铁生产的燃料消费成本占总成本的41%,投入的一次能源约有40%转变成为工艺副产煤气,其中焦炉煤气为46%;高炉煤气为45%;转炉煤气为9%。钢铁企业的生产车间基本上都使用各种热值不同的气体燃料,气体燃料在钢铁生产的热能平衡中占有重要地位。天然气中含有大量烃类气体,热值高,经转化后可得到以h2和co为主的还原性气体,供铁矿石还原培烧、高炉喷吹和铁矿石的直接还原等,是气体燃料中最受欢迎的一种。
通常钢铁企业的炼铁系由焦化、烧结、高炉工序组成,&127;所消耗的能源占钢铁生产总能耗的30%以上。特别是要用焦炭。我国的煤炭资源虽然丰富,但是用于冶金的焦煤资源不足,保有储量中焦煤仅占5.9%,而且地理分布不均。焦煤数量不足,质量下降是限制我国钢铁生产发展的薄弱环节。80年代以来重点企业冶金焦炭质量不断下降,近十年中,灰分由13.58%上升到14.58%(比国外高3%~4%),含硫量由0.66%上升到0.72%。焦炭的质量成了影响我国钢铁生产的重要因素之一。
近年来,国内冶金企业对焦炭的需求使弱粘结性和高挥发份的气、肥等配焦煤在炼焦配比中不断增加,导致焦炭碎焦增多,强度质量下降。炼焦煤中,焦煤干燥无灰基挥发分vdaf>20.0~28.0%,煤气产率vt=270~310m3/t;肥煤vdaf>28.0~37.0%,vt=310~410m3/t;气煤vdaf>37.0%,vt=410~1000m3/t。由此,也使先进的燃气-蒸汽联合循环发电方式在冶金企业得到了较好的应用。这些都为天然气以低成本优势进入冶金市场提供了良好的机遇。
二、天然气与炼铁高炉喷吹技术[3~5]
高炉炼铁是目前钢铁冶炼获得生铁的主要手段。近年来,为缓解优质炼焦煤的不足,发展了综合喷吹技术。高炉可以喷吹气体、液体、固体等各种燃料。气体燃料有天然气、焦炉煤气等。天然气的主要成分是ch4(90%以上),焦炉煤气的主要成分是h2(55%以上),液体燃料有重油、柴油、焦油等;它们含碳量高,灰分少,发热值高。固体燃料有无烟煤和烟煤,其成分与焦炭基本相同;缺点是灰分高,硫含量高。1981年前,我国重点钢铁企业高炉炼铁大多数喷吹重油,此后政策性改油为煤,目前全部为喷吹煤粉。
为提高炼铁高炉燃料利用率和热效率,降低后续炼钢炉外脱硫等工序成本,目前又发展了炉身喷吹高温还原气体工艺。该工艺是将碳氢化合物燃料先在炉外分解,制成高温(1000℃左右)、还原性强的气体,再从炉腰或炉身下部间接还原激烈反应区喷入高炉,减少高温区的热支出,可以大幅度地降低高炉燃料消耗。国外炼铁高炉喷吹由天然气(150m3/t铁)高温转换的还原气体,使焦比(每炼一吨生铁所需的焦炭量。k=每日燃烧焦炭量/日产生铁,kg/t)降到了300kg/t铁以下,高炉利用系数(每立方米高炉有效容积一昼夜生产的生铁吨数。ηv=日产量/有效容积,t/m3.d)提到2.4以上(我国平均600kg/t铁,高炉利用系数1.7)。
前苏联地区因天然气资源丰富,高炉冶炼一般都是喷吹天然气。80年代以来,由于世界天然气的大量开采、有效输送,以及价格相对平稳,使美国、英国、法国等国家的也有相当部分高炉炼铁选用了喷吹天然气工艺。日本钢铁企业高炉炼铁喷吹燃料主要为优质重油,兼有天然气。
现有的各种固体燃料因含有灰分等杂质,气化方法都不能提供合格的冶金还原煤气。以重油为主的液体燃料对部分氧化法在理论上是可行的,但存在较多问题,尚需进一步试验发展。冶金还原煤气的主要气体燃料是天然气、其他还有石油气及焦炉煤气,其转化反应的目的是把ch4变成可利用的co和h2。焦炉煤气的转化尚无定型方法。我国因存在天然气供给问题,使炼铁高炉喷吹高温还原气没有得到很好地发展。无疑,天然气在高炉炼铁中有相当大的市场空间。
三、天然气与钢铁冶炼直接还原技术[5~6]
全世界炼焦煤仅占煤总储量的10%,随着逐年大量开采,储量锐减,价格上涨。据联合国环保组织调查,传统的钢铁工业是严重的污染源,所排放的有害气体(co2、co、nox、so2)造成使全球变暖,海洋扩大的“温室效应”。90年代以来,国内外逾来逾严格的环境污染排放标准,促使企业选择新的生产流程。
世界各国冶金工作者致力于开发用天然气作还原剂,发展了不用焦炭的非高炉直接还原炼铁法(以下简称直接还原法)。将铁矿石在固态还原成海绵铁,也称为直接还原铁dri。
直接还原是在固态温度下进行的,得到的直接还原铁未能充分渗碳而含碳量较低(<2%),因此海绵铁具有钢的性质,而且实际上也多作为废钢代用品使用。直接还原法具有直接把铁矿石炼成钢的一步法特征。由于直接还原渣铁不能分离,实际生产中直接还原铁仍需要用电炉精炼成钢,但电炉精炼的作用主要是熔化脱出杂质和调整钢的成分,而不是氧化脱碳。由于是直接还原和电炉精炼生产钢,就产生了新的钢铁冶金生产短工艺流程。直接还原对于15×104~30×104t/a特钢厂具有无限的生命力。
直接还原工业化试验起始于20世纪50年代,到60年代后随着天然气的大量开采,1968年美国midrex法成功,直接还原才得到迅速发展。尽管近年来世界钢铁生产一直徘徊在8×108t/a左右,但采用直接还原法的短流程钢铁企业产量自1975年以来,却以平均每年12.31%的速度增长。日本学者认为,2020年直接还原-电炉法将与高炉-转炉法冶炼平分秋色,达到45%以上。
1.直接还原发展的背景
直接还原发展生产海绵铁客观原因有:
(1)世界多数国家严重缺乏焦煤,其中不少国家有优质丰富的铁矿以及天然气和烟煤资源,它们因地置宜地借助本国资
源发展直接还原工厂,如委内瑞拉、印度尼西亚、墨西哥等国有丰富天然气及优质铁矿,主要发展气基竖炉,以1995年统计为准产量达2829×104t/a,占dri总产量的92%。
(2)随着电炉流程生产线的发展,电炉钢产量日益增长,1997年世界钢产量7.8×108t/a,氧气转炉钢产量占57%,电炉炼钢占33%,平炉钢占13%。近年来世界制钢生产中连铸比迅速增长,已占72.7%,钢铁联合企业自产优质废钢减少,发展
(3)近十年来钢铁工业受到高分子材料及硅酸盐材料的竞争,世界钢的总产有停滞不前的趋势,自1988年达到7.83×108t/a 后,始终未有突破。但以质量、性能及品种产品取胜的小型特殊钢厂如雨后春笋,蓬勃发展。电炉钢选择原料,自然更多地选择直接还原铁,如不锈钢厂首先选择低碳粒铁或低碳海绵铁作原料。为发展精品,提高附加值,直接还原低碳海绵铁用于直接生产电工纯铁、铁氧体及工业铁料。
2.气基竖炉直接还原
气基midrex法由供料系统、还原竖炉、烟气处理、天然气处理、天然气重整炉组成。铁矿石经计量后从炉顶布入炉内。经过预热,在还原区与工艺燃料天然气反应,反应约6h即完成冶炼,再由冷空气直接冷至100℃以下,最后产品由炉底排出。冶炼产生废气仍含约70% co+h2,通过重整炉,加入补充天然气裂化处理,使气体中co+h2浓度上升到90%~95%,温度为900℃,重新进入竖炉循环使用。其反应式为:
ch4+h2o co+3h2(天然气裂化反应)
fe2o3+3h22fe+3h2o
fe2o3+3co2fe+3co2
气基法的能耗低,效率高,质量好,易操作,作业温度低,产品无需再分选。气基法生产dri对于天然气丰富地区具有生命力。
3.气基 dri法主要指标及技术经济优越性
(1)钢中有害元素sn、sb、as、bi含量大幅度降低,提高了钢材断裂韧性、热加工塑性、冷加工可塑性。
(2)钢中s、p含量降低,提高钢材冲击韧性,降低脆性转变点温度。
(3)缩短电炉精炼期,提高ni、mo等有价元素收得率。
(4)降低钢中[h]及[n]含量。
(5)用dri炼优质合金钢热变形能力良好,适合于作深冲钢板(见表1)。
气基dri指标 表1
.64 38.85 21.47~24.15 21.47 石家庄市 530 济南市 420 合肥市 460 郑州市 455 沈阳市 537 22.18 24.84 40.81 28.32 46.52 长春市 541 大连市 580 哈尔滨市 560 杭州市 560 29.11 32.60 53.56 37.16 61.06 29.52~37.57 26.83 厦门市 810 深圳市 890 南京市 760 广州市 619 注:计算参数:
1.焦炭热值25mj/kg,含灰分12%,含硫0.7%。
2.天然气热值37.26mj/m3。
3、理想焦炭热值价格计算依据:
a.无灰简单升值:+12%;
b.无灰标准升值:+84%(参照国家物价总局1992年11月制定的《最新煤炭出厂价格汇编》提供的计算方法:冶炼用炼焦精煤的灰分与价格的比值为1:7,即每降1%的灰分,价格升值为7%);
c.无灰无硫升值:在无灰基础上+14%(冶炼还原含硫每增加0.1%,影响效率2%)。
2.炼铁高炉喷吹天然气效益推算
在高炉炼铁过程中,一般说高炉焦硫分每增加0.1%;焦比即升高3~6%,而生铁产量则降低5%。高炉焦灰分每升高1%,焦比约上升1~2%,而生铁产量则降低2%左右。天然气在炼铁高炉中作为部分代焦还原喷吹使用,由于上述因素,国外经验表明高炉系数可由目前的1.7提高到2.4,提高生产效率41.2%(见表3)。
低碳炼铁技术范文4
关键词 炼铁工艺;现状分析;优化措施
中图分类号TF5 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)116-0000-00
0 引言
现代社会已经进入到了全面工业化时代,钢铁已成为现代社会最重要的基础性物资,钢铁产量和品种齐全度也成为衡量一个国家综合工业实力的显著指标。从钢铁行业的发展历程来看,产能的提升一直是主要的话题,我国历经数十年发展终于进入具备亿吨产量实力的钢铁大国,这充分说明了我国钢铁产业的整体规模。但在现代化和全球化日益普及的今天,对于钢铁生产效率和钢铁质量的需求,已经超越了单纯的产能诉求;国际贸易的持续开展,使得我国的钢铁行业要面对来自全世界钢铁企业的竞争;铁矿石原料成本逐渐升高、钢铁利润空间进一步压缩、大批量长期订单的销售模式也被竞价销售代替,上述情况都说钢铁行业已经进入到一个模式创新的时代。钢铁行业必须降低自己单位产出的能耗比、控制成本、提高生产效率、提升钢铁产品质量,这一切都需要钢铁企业优化现有的炼铁工艺。
1 炼铁工艺的发展现状
我国的钢铁行业规模庞大且结构复杂,经过数十年钢铁行业的发展努力,逐渐形成现有的产业格局,从炼铁工艺上来看,取得了显著成就,但是也存在着亟待解决的问题。
1.1 炼铁工艺的发展成就
目前我国钢铁行业在炼铁工艺中主要使用的是高炉炼铁,这也是当前炼铁的主要方式。高炉炼铁工艺技术完备,但在燃煤毒害烟气,尤其是含硫烟气的处理上还需要进一步深化研究;直接还原炼铁工艺分为气基和煤基直接还原两大类,其产品是固态海绵铁,主要供电炉炼钢用。气基直接还原是在竖炉、固定床罐式炉或流化床内,用天然气或经裂化产出的H2 和CO作为还原剂将铁矿石中的氧化铁还原成海绵铁。在炼铁主要工艺流程的单位产出能耗比控制上,也逐渐缩短了与发达国家的差距水平;炼铁工艺的进步不仅表现在我国生铁产量的逐年提高,截止到2010年,我国的生铁总产量已经超过五亿吨;更为关键的是钢铁行业也开始重视绿色环保技术对于炼铁的重要性,并逐渐在实际生产中逐步推行。
1.2 炼铁工艺存在的问题
单位产出能耗比一直是我们炼铁工艺的首要任务,与此同时,我们的钢铁企业在炼铁工艺末端废弃物回收利用和毒害物环保处理上也仅处于起步阶段。实际工艺执行中,对于炼铁原材料管理、减少渣料和减轻回炉量上成果堪忧。低碳量的高品位生铁产能不足,严重限制了企业在高端市场的竞争力;炼铁工艺的整体优化力度不足,需要进行产业革新。
2 炼铁工艺的优化方案
炼铁工艺的改善不仅仅是钢铁生产的技术细节问题,更重要的是要对炼铁生产中的工艺规范管理、工艺操作人员管理、工艺监督审查管理、原材料管理等进行综合优化,才能真正确保炼铁质量的整体提升。
1)建立炼铁工艺规范化管理机制
国家和企业对于炼铁工艺都有详细的指导和规定,但是由于钢铁行业的发展十分迅猛,行业内的炼铁工艺指导往往很难做到细处,钢铁产品的质量往往就是受到微小工艺偏差的影响。因此,在钢铁管理职能部门和钢铁企业中要建立详尽的炼铁工艺规范机制。目前来看,炼铁工艺的发展瓶颈可以分为生产质量控制、原料供应控制和废弃物控制这三个方面,在企业内部成了模块化的工艺规范管理小组,在生产质量控制方面,要综合考虑一线技术员工、科研院校、国际先进技术水平的意见,循序渐进的对关键性炼铁工艺技术指标进行更新改进;对原料供应控制,要从原材料市场发展动态管理、原料配方优化研究和新型绿色原料的使用规模上入手,进行针对性的调研和试验;在废弃物控制上,要对现有的废弃物进行分类管理,从污染物大头入手,逐步改善炼铁工业的污染物排放现状,做到清洁生产。
2)重视并使用精料技术,提高炉料质量
炼铁生产中,为了保障生铁成品质量、实现功能需求,往往要准备不同的冶炼原料配方,但是在使用量大的矿粉中,容易出现烧结现象。因此,对于供用量较大的矿点以单烧品位堆料原则供用,对于供用量较小并且矿粉品位相对低的矿点,要专门设立精矿杂配,进行矿粉的二次混配,以便于提高烧结矿的碱度,进而提高生铁成品质量;焦炭是炼铁工艺中的常用物质,根据焦炭的用度和种类,施行“堆新用旧、供户至炉”的使用原则,保证高炉内焦炭的使用效率;在关键性的酸性料的使用上,要严格控制用料精度,保证配方准确性;一旦炉内出现烧结矿,要进行分级处理,重视矿料的筛选分类,重视净料的优化使用。
3)强化焦炭炼焦工艺
焦炭是炼铁工艺中的主要原料,也是炼铁生产的主要成本消耗。因此,对于焦炭炼焦工艺的优化,要集中在焦炭配方使用上。目前来看,我国钢铁企业在焦炭使用上主要集中在干熄焦炭和捣固焦炭上,然而在中小型高炉系统中,焦炭热效率的提高空间有限,只有通过优化焦炭炼焦的使用工艺才能解决实际问题。提高高炉进料的喷煤粉比例,从而提高焦炭的整体使用效率;降低燃料中焦煤比例都是可行的方案。在实际炼铁生产中,钢铁企业还是倾向于使用捣固炼焦技术,这主要是因为这项技术在提高炼铁焦炭质量比例、降低高炉焦炭比例上成效显著,然而对于焦化厂而言,捣固炼焦技术的使用势必造成主焦煤产量下降,反过来又会抑制捣固焦炭的化学反应质量,提高了高炉能耗,从而使得生铁产出效率下降;这就需要在实际炼铁工艺中,不局限于捣固炼焦技术的使用,而应该在科学有效的生产效能指标检验指导下,综合运用多种炼焦技术,以焦炭粒度比和生铁品味质量作为评价指标,综合优化工艺流程。
4)完善废弃物处理
炼铁生产工艺中主要产生的废弃物有毒害性烟气、固体等,高炉烟气是炼铁毒害烟气产生的主要环节。这些毒害烟气的主要成分包括二氧化碳、二氧化硫以及其他含硫化合物。采用多样性的烟气处理技术包括:湿法脱硫技术、半干法脱硫技术和干法脱硫技术等,可以有效降低含硫物质的产生;采用废气循环处理工艺,将循环烟气返回到烧结料层进行循环吸附处理,这样,废气中的有害成分将在再进入烧结层过程中被热分解或转化;二恶英和含氮化合物会部分消除,粉尘和含硫化合物会被烧结层捕获;对于末端固体排放物要进行严格分类处理,对于存在高毒害性的废弃物要严格遵循国家相关处理规范,确保环境健康得到有效保障;这方面日本钢铁企业在炼铁工艺中做出了有益的尝试,日本钢管使用转底炉处理难使用的粉尘和污泥,将其转化成高炉原料,促进实现零排放。另外,日本钢铁企业还通过在焦化和高炉中使用废塑料,帮助整个社会实现零排放。同时减少在炼钢过程中纯生铁的消耗量,也是优化炼铁工艺、减轻炼铁产业压力的有效措施,总之,环保节能已经成为炼铁工艺优化中一个不可缺少的技术环节。
3 结论
钢铁是现代化生产活动的基础物资,也是工业化进程的标志性产物。炼铁是钢铁工业的重要环节,随着社会需求和行业竞争的不断加剧,钢铁行业面对产能和品质的双重考验,炼铁工艺的合理优化成为解决上述难题的关键。本文概述了当前炼铁中存在的主要问题,从钢铁原料选取、配料搭配方案、炼焦工艺优化等方面谈论了炼铁工艺的详细优化流程,为钢铁质量和产能的进一步提升提供了新的发展思路。
参考文献
低碳炼铁技术范文5
关键词: 转底炉;炼铁;直接还原
Development of ROTARY HEARTH
FURNACE FOR IRONMAKING
Abstract:It is a new technology of ironmaking in the rotary hearth furnace. The coal and hot blast are used as the energy resources without coke and oxygen, The ironmaking technology of rotary hearth furnace and its development abroad are introduced and discussed in this paper comprehensively, The possibility and the necessity for China to develop such new technology are also involved. The principle and development of rotary hearth furnace are discussed in this paper.
Key words:rotary hearth furnace; ironmaking; direct reduction
中图分类号:F407.3文献标识码A 文章编号
1 引言
转底炉炼铁工艺是非高炉炼铁工艺的一种,是近30年才发展起来的, 主体设备源于轧钢用的环形加热炉,原料适用范围很广,不只适用于铁矿粉,还非常适合处理钢铁厂含铁含锌粉尘等废料。由于这一工艺无需燃料的制备和原料的深加工,对合理利用自然资源、保护人类环境有积极的作用,与其他炼铁方法相比较,转底炉优点在于对原料、燃料和还原剂的要求比较灵活,工艺简单,设备易于制造。因而投资少,成本低。因而受到了冶金界的普遍关注。目前该工艺已获得工业应用,工业化应用较多的国家为日本和美国。
2基本原理
转底炉以含碳球团矿(或压块)为原料,其配方为铁矿粉、煤粉和黏结剂,煤粉的配加量根据铁矿粉含O2量和煤粉含C量,按照C/O(碳和氧的摩尔比)大致等于1计算;黏结剂的配加量以能使生球(或压块)的强度满足工艺要求,过多的黏结剂不仅使生产成本增加,同时还可能降低产品的品质。如果铁矿粉为赤铁矿,制成的生球(或压块)在转底炉内高温烘烤下,发生如下的反应:
3Fe2O3 +CO=2Fe3O4+CO2 (l)
2Fe3O4+2CO=6FeO+2CO2(2)
6FeO +6CO=6Fe+6CO2 (3)
9CO2+9C=9CO(4)
3Fe2O3+9C=6Fe+9CO (5)
(H)25℃:862.5kcal/Kg Fe
转底炉内温度很高(1200一1400℃),当生球(或压块)内部有足够的C时,Cq不能稳定存在,必然和C反应(见反应式(4)),因此,最终以反应式(5)进行,为吸热反应。上述化学反应在高温下进行的速度很快,一般只要20min左右。
3 工艺流程
转底炉的工艺流程比较简单,如图1所示:铁矿粉、钢铁厂粉尘、煤粉和猫结剂存放在料仓之中,经过配料和混合,进人压球机,压制成含碳球团矿,然后送进烘干机,除去水分,装人转底炉。
含碳球团矿在转底炉内均匀地铺在炉底上(只铺一层),在高温下球团矿内的氧化铁与碳反应,释放出的CO在炉膛里燃烧成CO2。与煤气燃烧生成废气混合,形成高温废气。
高温废气的温度在1000℃以上,引出转底炉后,经过蓄热室和换热器,回收其携带的热能,同时将煤气和助燃空气分别预热到400℃和900℃。低温废气从蓄热室和换热器引出,再用于生球的烘干。
图1 转底炉工艺流程图
Fig.1 Flow chart for production of RHF
4 转底炉工艺的发展过程
转底炉的发展到目前已有30多年的历史,主要经历了3个阶段。
(1) INMETCO和Fastmet工艺
INMETCO工艺是1978年加拿大国际镍集团(INCO,Ltd)为了处理利用冶金废弃物,在美国宾州Ellwood城的国际金属回收公司研发建成的世界上第一座具有生产规模的转底炉,并因此而命名为INMETCO[1],它也是首例利用冶金厂废弃物并同时进行Zn,Ni,Cr等金属回收的转底炉。它既可用来还原铁矿石,也可处理冶金厂产生的粉尘,以及其它含铁废弃物、含铬氧化物、生产不锈钢的废弃物、废电池以及酸洗残渣等。该炉成功运行约30年,成为美国政府指定的处理冶金废弃物中心,因此该厂具有较好的经济效益。
Fastmet工艺是由著名直接还原公司Midrex的前身Midland Ross Corporation于60年代开发的Heat Fast Process演变而来,80年代前期转向利用转底炉(RHF)炼铁。
以上两种工艺虽然实现了冶金废弃物的再利用,但是它还不能把料中的铁与脉石和煤中灰分分离,而这些杂质必然进入炼钢过程,使渣量增加,造成炼钢的能耗上升和产量下降。
(2) Fastmelt工艺和IDP工艺等
为了分离渣和铁,使铁水可用于热装炼钢,炉渣用来制成水泥或其它建材。国外一般采用埋弧电炉(矿热炉)作为熔分手段。即:使转底炉与电炉(熔分炉)双联,形成一种二步法熔融还原过程。转底炉作为预还原,而电炉实现终还原,从而实现热DRI[1]装入电炉熔分,获得铁水,热装入电炉炼钢或铁水铸块。这就是Fastmelt[2]工艺,是由美国Midrex公司开发的。
Iron Dynamics Process(IDP)是由美国动力钢公司(Steel Dynamics, Inc.)开发,于1996年组建动力铁公司(Iron Dynamics, Inc.简称IDI)。动力铁公司拥有目前世界上最大的炼铁转底炉,年产能力为50万t铁水,转底炉外径为50 m,炉床宽7 m,以天然气为燃料。
除以上两种工艺外,国际上还有很多冶金公司试图研发更加有效的转底炉工艺,如由卢森堡CRM研究中心开发的COMET[3]转底炉工艺,其特点是不需要造球,铁矿粉和煤粉分层铺在转底炉上;由美国MR&E公司开发的DryIron工艺[4,5],其特点是用自然干燥的原料和燃料,并不用粘结剂,混合料经高压成型机压制成型(块状);由德国曼内斯德马格公司开发的Redsmelt工艺,计划为NSM带钢厂(年产钢150万t)的炼钢电弧炉提供铁水热装。DRI出转底炉后趁热(900℃)加入熔化的电炉中,获得铁水,计算成本为每吨铁水168.85美元,低于同等条件下的高炉和其它熔融还原的铁水。
图2 FASTMET 和FASTMELT的工艺流程
Fig 2 The process flow diagram of FASTMET and FASTMELT
(3) Itmk3 第三代炼铁法
日本神户制钢与美国米德兰(Midrex)公司联合开发转底炉直接还原新工艺(Fastmet),在20世纪90年代中后期取得了突破性进展,使金属化球团(直接还原铁,DRI,海绵铁)在转底炉中还原时轻度熔化,生成铁块(Nuggets),同时脉石也熔化,形成渣铁初步分离。此法的成功,将解脱DRI对原料品位的苛求,能用普通的高炉用铁矿为电炉提供优质铁料。因此意义重大,被命名为第三代炼铁法(Itmk3)。他们把高炉称为第一代炼铁法,产品属高碳液态铁水;把直接还原称为第二代炼铁法,产品属低碳固态铁;第三代炼铁法的产品介于二者之间,属中碳准熔化(或半熔)状态。
图3 ITmk3转底炉工艺示意图
Fig 3 The process flow diagram of ITmk3
5转底炉的产品
转底炉可以生产直接供电炉用的海绵铁(DRI),但是需要高品位的铁矿和低灰分和低硫的煤炭作为还原剂,方能使产品的TFe达到90%,金属化率同时达到90%。理论计算表明,磁铁矿的TFe应当达到69.5%,赤铁矿应为68.5%,作为还原剂的煤粉灰分不大于4%,S低于0.6%。
如果用普通的高炉矿,含铁品位在64%左右,一般的煤炭含灰分在12%的水平,转底炉得到的产品含TFe约78%,金属化率在85%左右,脉石的总含量为18%一19%。这种产品虽然也可以装人电炉,但会导致渣量大,电耗高,未必经济。国外采取电炉熔分的办法,将这种产品再装进矿热炉冶炼,得到生铁和液态的炉渣,每冶炼出1t生铁约耗电500kw・h。我国的电价较贵,电力供应也比较紧张,不宜采用电炉熔分。若将这种产品作为高炉的金属化炉料,与高碱度烧结矿配合使用,可以将高炉的“精料”提高到更高的水平。
从20世纪60年代起,美国、加拿大、日本和前苏联都曾做过高炉用金属化炉料的冶炼试验,配比从30%一95%,试验表明,可以增产、节焦,技术效果是肯定的,但当时金属化炉料用天然气生产,成本太高,经济不合算。如今用转底炉,以煤为基础,成本低了。理论计算表明,只要使用金属化率高于65%的炉料,生铁的成本便明显低于一般高炉生铁的成本(见表1)。
当然,也可以模仿COREX工艺过程,以转底炉作为预还原设备,使炉料的金属化率达到90%,再装进终还原炉继续还原和熔分。
表1 高炉使用金属化炉料的计算
Table 1 Calculation of the metallized burden in BF
6能耗与环保
转底炉炼铁新工艺与传统的高炉炼铁相比较,省去了炼焦、减少烧结、球团等工序,所以节能是显而易见的。况且转底炉本身的能量利用效率很高,排出的废气中几乎没有未燃烧的CO,而且经过换热和烘干生球,废气的排放温度也低于100℃。
转底炉生产过程中全部使用循环水冷却,没有污水排放。采用压球工艺,使粉尘大幅度减少,再经过除尘,废气含尘量可以降到50rng/m3以下,大大低于国家规定的标准。原料和燃料带来的S,大部分固化在炉渣之中,SO2的排放量为340rng/m3,也低于国家规定的限度。
7结论
(l)转底炉炼铁是近20年发展起来的新工艺,它以煤炭为能源和还原剂,不用氧气,设备简单,易于操作,投资节省,成本低廉。
(2)转底炉因铁矿粉和煤炭品质的不同,可以生产多种产品,有可供直接人电炉的高品位海绵铁,也能够生产“珠铁,’;但用一般原料、燃料生产的金属化炉料更具有普遍实用价值。
(3)转底炉省去了炼焦、烧结等工艺,废气带走的热量少,因此,可以节能。耗水量小,没有污染;排放的废气中粉尘和SO2等有害物资的携带量也大大低于国家规定的标准。
(4)转底炉的生产规模尚不够大,生产效率较低,炉底的利用系数只有60一80Kg/(m2・h),尚需继续研究改进。
参考文献:
[1] 鞠占仑.以煤代焦提高喷煤比[J].山东冶金,1997,(10):57-59.
[2] 刘江宜,余瑞祥.不可再生资源耗竭性分析及对可持续发展的意义[J].科技进步与对策,2003,(19):47-48.
[3] 吴正舜,张春林,陈汉平,等.石油焦的燃烧特性[J].化工学报,2001,52(9):834-837.
[4] 王国雄,薛正良.高炉喷吹用煤粉混合燃烧的研究[J].炼铁,1992,11(5):15-20.
低碳炼铁技术范文6
一、科学合理分解各项指标,力求保证措施到位。
年初,根据公司工作会、常任制党代表会、职代会及钢司发[2005]4号文件有关精神,我厂严格按照横向到边、纵向到底的原则,科学、合理地层层分解各项责任制指标,制定了切实可行的保证措施。印发了《关于下达2005年攻关挖潜增效指标的通知》和《烧结厂2005年挖潜增效主要保证措施》(烧厂发[2005]8号),对各项责任制指标按照工序成本核算的原理,横向分解到科室,纵向分解到工段、班组、岗位和个人,并制订印发了《关于下达烧结厂财务预算的通知》(烧厂发[2005]2号)、《2005年烧结厂提质增量攻关实施方案》(烧厂发[2005]19号),明确了今年工作的重点任务和主攻方向,责任到人、考核到人,为实现全年生产经营目标奠定了坚实的基础。
二、立足“诚信”,开拓创新,深化“保铁”理念,确保生产经营取得新突破。
炼铁高炉“一大带五小”生产格局形成后,生产一直较为稳顺,生铁产量稳步提高,给我厂提出了质和量上更高的要求。为全面提高我厂全体员工的“保铁”意识,将“诚信”理念落到实处,我厂加大了教育力度,利用工作会、先代会、形势报告会、厂务公开栏等各种形式大力宣讲“诚信保铁”,将打造“诚信烧结”作为今年我厂完成各项工作的出发点和根本点,教育广大干部职工认清当前的严峻形势,保持清醒头脑,紧紧围绕“保铁”这一核心来开展工作,牢固树立一切为了炼铁、一切服从炼铁、一切服务炼铁的诚信意识。从严制订及落实各项保铁措施,及时处理反馈炼铁及各部门对烧结厂提出的意见,分析处理我厂发生的各类影响炼铁生产的事故,努力提高产品实物质量,降低返矿率,提高成品率,确保高炉炉况稳顺,从而最大限度地释放烧结产能,使“诚信”二字落在实处,确保了生产经营的稳顺和健康发展。
一是在工艺控制上严格按章办事,工艺纪律进一步强化。
针对炼铁产量大幅升高,供矿问题矛盾突出的现状,我厂进一步细化了对工艺纪律和能源管理的责任考核。及时分析通报各类工艺违规事故,责任到人,考核到人。要求主管科室牵头,各工段自查自纠,加强工艺纪律整顿,强化工艺技术点检,稳定生产过程,努力改善入炉矿质量,加强生产协调组织,稳定水碳,稳定烧结过程,坚定不移地推行低水、低碳、厚料层烧结工艺,无条件地满足高炉对烧结矿和球团矿的需求,为炼铁高炉的稳顺提供了良好的外部条件,产品实物质量不断提高,基本实现了对炼铁生产的零影响。
二是强化设备管理,合理安排计划检修,确保烧结产能进一步释放。
今年制约烧结厂生产经营的主要因素是进入工序限制环节(产量供不应求)后如何有效提高作业率、降低设备故障停机率,尽可能满足炼铁质和量的需求。对此,我厂不等不靠,努力从自身挖掘潜能,对影响生产的关键环节两机(烧结机、翻车机)、两炉(2×8m2竖炉)、两仓(高料仓、成品仓)、两场(中和场、块矿场)及关键设备(主抽风机、圆筒、振动筛、翻车机、三烧进出料系统等)从严管理,制订了周密的事故应急预案、设备事故管理办法、设备点巡检管理制度、计划检修管理考核办法、物资管理及考核办法、“四项费用”管理办法,明确了设备维修系统区域及职责范围划分,进一步强化了设备管理责任。抓住有利时机合理安排计划外检修,努力缩短事故抢修时间,落实点巡检职责,从严管理,加大隐患自查整改力度,建立完善激励机制,充分调动了维修系统人员工作积极性。要求操作人员和设备维修人员尽快全面掌握设备控制与操作、维护知识,加强设备隐患、故障排查力度。加强备件与各类物资的管理,提高备件的准确性与及时性,降低检修、抢修、故障排除的时间,提高设备作业率。一季度,未发生一起大设备事故,设备作业率达95.57%,尤其是3月份40m2烧结机作业率超过97%,130m2、180m2烧结机作业率超95%,创历史最好水平,有力地保障了生产的稳顺进行。
由于措施得力,在全厂职工群众的共同努力下,烧结矿产量达111,6823吨,球团矿17,6865吨,产量连破历史最好记录。烧结矿合格率92.02%,球团矿合格率96.97%,碱度稳定率89.66%,烧结矿品位稳定率97.67%,确保了炼铁高炉对烧结矿质和量的需求。
三、从严管理,狠抓落实,攻关挖潜工作扎实有效。
2005年,涟钢生产规模历史性地跨上400万吨铁的台阶,通过对全年生产经营综合计划的分析,我厂将攻关挖潜的目标锁定在提质增量上,印发了《烧结厂提质增量攻关实施方案》(烧厂发[2005]19号),明确了攻关时间、目标、组织机构、攻关措施和责任考核办法,在保证烧结矿、球团矿质量的前提下,最大限度的挖掘烧结矿、球团矿产能成为实现全年成本降低额目标又一新的亮点。从强化生产组织与质量管理,提高竖炉、烧结机利用系数入手,广泛宣传发动,狠抓内部管理,加强设备管理,有针对性地提出优化措施,加大奖励考核力度,充分调动了全厂员工提质增量的积极性。制订了《2005年烧结厂污泥综合利用实施方案》(烧厂发[2005]21号),重点抓好转炉污泥的应用工作。充分利用球团、二烧、三烧、中和场、备料工段的污泥利用项目,力争全年转炉污泥利用率达95%。切实加强对瓦斯灰、除尘灰和粗污泥的管理,积极研究和开发大高炉瓦斯泥利用的途径和方法。据统计,一季度累计配加转炉污泥16825吨,综合利废总量达51292t。及时合理调整配矿结构,加强了中和料场料堆取样检测工作,预配料取得了良好效果。
3月份,我厂加大攻关挖潜力度,大力开展对标挖潜工作。瞄准公司的目标,瞄准全国先进水平,通过强化管理考核,优化工艺操作与控制,严格原料进厂、出厂全过程管理,把好原料结算关,实施优化配矿,实现了节能降耗攻关工作的稳步提高,其中:含铁原料及熔剂降成本553.777万元。
四、创新管理,从严治企,形成规范的绩效考核模式。
按照“效益优先、兼顾公平,以岗定薪,岗变薪变,宽带薪酬,区间浮动”的原则,制订并印发了《烧结厂岗效工资管理办法》(烧厂发[2005]9号),以工作分析为基础,以岗位工资为主体,以组织的整体效益和岗位的工作绩效作为分配依据,充分体现岗位价值、劳动价值和市场价值。对岗位按管理类、技术类、生产操作(维护类)进行划分,进行分序列管理,对工资结构进行了合理调整,员工个人的岗位工资实行动态管理,以岗定薪,岗变薪变,并严格与本单位内部经济责任制挂钩。制订并下发了《2005年烧结厂经济责任制实施办法》(烧厂发[2005]13号),加强内部分配管理,合理确定各工段、科室之间的分配关系,充分发挥经济责任制的激励和约束作用,以量化考核为主、定性评价考核为辅的原则,对全厂各单位的经济责任制考核指标均分为否决指标和挂钩指标两部分,所有单位及科室均以成本为中心,采取成本“分档否决”的经济责任制模式。将成本指标、安全环保、质量、能源、三大费用、作业率、绩效考核、诚信保铁等各项工作均纳入考核体系,同时加大了单项奖总额,加大了效益奖提奖比例,员工工作积极性得到进一步激发。厂党委印发了《烧结厂2005年班组经济核算责任考核办法》(烧党发[2005]4号),着力于“诚信保铁”大局,注重内部系统优化,大力实施全员节能降耗,为全面改善经济技术指标、实现整体效益最大化提供了有力保障。强化全员绩效管理,印发了《烧结厂2005年绩效管理实施办法》(烧厂发[2005]4号)、《烧结厂关键岗位实施尾数淘汰竞争上岗管理办法》(烧厂发[2005]5号)、《烧结厂基层管理人员考核评价及激励约束办法》(烧厂发[2005]11号)等一系列文件,进一步规范和加强了全员绩效考核管理,真正发挥全员绩效考核的激励与约束作用,形成了全员动态竞争的良性循环。在绩效管理上,积极探索适应我厂实际和发展要求的新路子,严格执行公司绩效管理有关要求,对全厂员工进行按岗位分序列分线排名,并及时张榜公布,在月度排名的基础上,季度、半年度、年度进行综合排名并实行相应考核。要求各工段、科室根据员工的岗位性质、岗位特点制定考核指标和核定额度,根据员工完成的工作质量、工作数量、工作效率、工作态度、工作难度、工作环境、技术水平、业务能力、所起的作用等关键指标正确评价员工,定量考核与定性考核相结合,量化指标,用数据、业绩、事实和结果说话,工作内容和考核标准定到个人,考核结果公开,并在当月工资中体现。经过一个季度的实施与完善,目前我厂全员绩效管理已逐步走上正轨。
五、全员参与,精心组织,技改工程建设稳步推进
2005年烧结厂技改工作的主要任务是完成原料场二期工程改造和实现280m2烧结机工程节点。一方面要确保公司提质增量,实现产钢425万吨、产铁400万吨、热轧薄板250万吨目标,烧结厂要确保产能实现最大化,生产组织面临严峻挑战;另一方面技改建设要克服时间紧、任务重、新老系统交错等困难,确保原料场二期工程和280m2烧结机工程按期投产,技改与生产再度交织,困难重重。为此,我厂要求各职能科室和工段要积极配合烧结项目部工作,抽调一批精干的工程专业技术人员充实项目部工作,确保全员参与,保证了工程的顺利施工。截止3月份止,原料场二期工程已顺利实现工程节点,280m2烧结机工程场地平基完成总量的60%,挡土墙、主厂房桩基均实现工程节点,成品仓月底已投入生产,部分设备采购、监制计划已完成,预计4月上旬可完成场地平基和主厂房桩基工程。
六、存在的问题和解决办法
1、由于市场原因,进厂大宗原材料质和量均得不到很好的保证,烧结用含铁原料不仅品种多、成份很不稳定,有些品种不能满足烧结的要求,导致烧结矿化学成份波动大,物理质量也很难满足高炉的需要。烧结用熔剂不仅量保不住,造成频繁变料,而且几家供货单位质量水平不一致,给稳定烧结矿质量带来很大困难。在外部影响较大情况下,我们采取了一系列措施,来保证产品的质量和高炉的需要。如:降低产量,加大成本投入,加强进厂原材料质量把关,提前制订应对措施,加强内部工艺控制,稳定烧结过程,加强员工的责任心,杜绝事故的发生等等。球团用含铁原料同样存在成份不稳定、杂物多、粒度达不到要求,给竖炉的生产带来了很大的困难,制约了产能的发挥,造成球团一季度欠产严重,特别是炉内结块处理非常困难,处理的时间很长,我们针对一季度球团的生产召开了几次分析会,制订了措施,希望公司能采取有力措施,确保烧结用原材料质量的基本稳定,为烧结提质增产创造条件。