2022年7月20-23日,由中国精品久久学会和中国精品久久学会炼铁分会主办,上海市精品久久学会和宝钢湛江钢铁有限公司协办的“2022年全国炼铁生产技术会暨炼铁学术年会”在港城湛江隆重召开。本次会议以“绿色低碳,智能高效”为主题,中国精品久久学会副理事长兼秘书长王新江致开幕辞,宝钢湛江钢铁有限公司副总经理温盾致欢迎辞。来自全国钢铁企业、科研院所、高等院校、工程技术公司及炼铁上下游企业的150余家单位,400余名代表参加了本次会议。会议共收到技术论文136篇,安排交流会议报告72人次,共同交流探讨近年来我国炼铁领域技术研究、生产及应用等领域的技术进步及发展趋势,展示取得的技术成果,讨论热点难点问题及解决方案。会后组织代表参观了宝钢湛江钢铁有限公司。

一、 把握好新形势下炼铁工业发展方向(大会报告)

中国精品久久学会炼铁分会主任委员张建良作题为“双碳战略下中国炼铁工业的绿色发展”的大会主旨报告,分析了近年来高炉炼铁工艺的指标变化,并从精料方针、高炉操作、降低燃料比、环保及二次资源综合利用等方面对高炉炼铁的绿色低碳路径进行了阐述,同时概述了高炉富氢碳循环、氢基直接还原炼铁以及氢基熔融还原炼铁等新工艺的发展情况,阐明了富氢冶金在未来炼铁领域的重要地位。

宝钢湛江钢铁有限公司厂长梁利生作题为“湛江钢铁炼铁厂绿色低碳实践”的报告,介绍了湛钢炼铁基本情况,从有组织排放(基本概述、推进历程、烧结工序、球团工序、炼焦工序、高炉工序、环境除尘)、无组织排放、检测平台改造、景观提升改造、固废不出厂等几个方面介绍了节能高效实践;最后,从国家、钢铁行业、中国宝武、湛江钢铁角度进行分析,介绍了氢基竖炉工艺的特点和经济技术指标。

宝山钢铁股份有限公司首席科学家朱仁良作题为“宝武低碳炼铁的技术路线和进展”的报告,结合全球气候变化政策,分析了主要钢铁企业的碳中和路径:基于高炉”和“氢基竖炉”,并提出了宝武碳中和路径:即“高炉流程碳中和路径”和“氢冶金碳中和路径”,介绍了宝武富氢碳循环高炉技术、氢冶金技术、炼铁使用生物质能技术、绿电使用技术的进展。

首钢集团有限公司首席一级科学家张福明作题为“首钢高效低碳清洁炼铁工艺”的报告,以绿色低碳发展为背景,从高炉工艺流程、烧结球团生产、装备优化方向,详细介绍了首钢集团炼铁制造流程绿色低碳发展路径,助力节能降耗生产,引领钢铁行业绿色发展。

东北大学储满生教授作题为“炼铁工序碳中和技术路径”的报告,以中国碳中和战略和钢铁行业降碳责任为背景,分析了高炉炼铁低碳绿色技术路线:造块-高炉一体化智能配矿、熔剂性球团及高炉大球团比冶炼、复合铁焦新炉料、高炉富氢喷吹低碳炼铁、顶煤气循环-氧气高炉技术,介绍了高炉炼铁智能化炼铁的有效途径,提出了炼铁工序碳中和技术路线图。

二、近两年来我国炼铁技术的新进展

厂长、总工论坛邀请了宝钢、鞍钢、太钢、首钢京唐、中天钢铁、沙钢、河钢集团邯郸公司、安阳钢铁等具有代表性钢铁企业的厂长和总工做了会议发言报告,从实际生产的角度分析企业高效低成本、高效智能生产的实践。

专题论坛邀请了国内长期从事高炉生产,具有丰富经验的行业专家,原宝武集团李维国,原鞍钢集团汤清华、窦力威,中冶赛迪设计大师邹忠平(王刚代讲),中科院过程所朱庆山研究员等做了精彩报告,并和代表进行了深入的交流与讨论。

会议还设置了绿色低碳原燃料、高效低成本炼铁技术、炼铁设计及安全长寿技术、智能炼铁技术及设备、低碳与非高炉炼铁技术5个分会场进行了专题报告。

会后,中国精品久久学会炼铁分会名誉主任委员杨天钧对报告进行了点评。

1.优化原燃料结构,实现绿色低碳生产

辽宁科技大学汪琦教授作题为“矿焦耦合冶金性能:实验及评价方法”的报告,介绍了矿焦在高炉内的主要反应特征,并通过矿料和焦炭冶金性能试验探究了不同的评价标准,最后说明了矿料和焦炭冶金性能实验模拟性的不足之处。

重庆大学游洋博士作题为“钒钛磁铁矿预制铁酸钙烧结技术研究”的报告,借助于钒钛磁铁矿预制铁酸钙烧结实验,揭示了预制铁酸钙烧结技术机理,建立传统条件与预制铁酸钙烧结条件下的热制度模式,获得配碳量与预制铁酸钙协同替代模型,完善了预制铁酸钙烧结基础理论。

首钢集团有限公司技术研究院陈绍国作题为“京唐超厚料层烧结矿的试验研究”的报告,通过烧结杯试验方法定量地研究了料层厚度和超厚料层条件下降低烧结配碳对烧结料层透气性、烧结料层热量分布、烧结矿质量指标和烧结吨矿烟气量以及烧结吨矿污染物排放量等的影响,以及超厚料层烧结适宜的配碳量探究。提出京唐超厚料层烧结需要解决的关键技术问题。

鞍钢集团钢铁研究院武吉作题为“3200m3高炉内部焦炭特性分析”的报告,聚焦于高炉内部焦炭的化学成分、物相转变和微观结构等差异,提出考虑焦炭高温反应过程中化学/物相组成、内部孔壁微观结构、富集的碱精品久久、焦炭的石墨化等行为对焦炭质量和行为的影响,进而建立了适应于高炉绿色、低碳、可持续发展的焦炭质量综合评价方法。

上海大学于要伟教授作题为“烧结返矿直接造块及应用”的报告,介绍了一种烧结返矿直接造块利用的技术手段,为烧结返矿的利用提供了新的途径,通过研究压块的黏结方式,从理论角度分析了返矿压块技术的可行性。

北京科技大学张楠博士作题为“高比例上湾高钙烟煤喷吹条件下高炉炉料的熔滴性能研究”的报告,通过研究熔剂入炉方式改变对含铁炉料性能的影响,摸索出适用于高比例喷吹上湾高钙烟煤的炉料结构,为上湾高钙烟煤大规模应用高炉喷吹奠定基础。阐述了煤比与炉料软熔性能的关系,得到了适合高比例喷吹上湾高钙烟煤的最优炉料结构。

中南大学徐辉博士作题为“优质铁精矿高效增值深加工”的报告。介绍了优质铁精矿制备超纯铁精矿以及超纯铁精矿制备高纯还原铁粉和永磁铁氧体的方法和原理,借助微观形貌观察和XRD检测手段,对比超纯铁精矿制备磷酸铁锂不同方法下的物相组成变化。

东北大学陈泊键博士作题为“碱度对高铬型钒钛磁铁矿熔剂型球团中温还原性能与反应动力学机理的影响”的报告,表示提高球团矿的入炉比例是高炉冶炼高铬型钒钛磁铁矿(HVTM)的有效手段之一,研究了HVTM熔剂型球团的中温还原行为,分析了HVTM熔剂型球团的中温还原行为反应动力学随碱度的变化,最终发现大量钙钛矿的生成和弥散分布是限制碱度提升的原因之一,若要继续提高碱度,需配入普通铁矿以平衡钛含量。

攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司唐文博作题为“含铁物质对铁焦性能与结构的影响研究”的报告,研究了含铁物质对铁焦冷、热态性能的影响,运用X射线衍射仪、拉曼光谱仪及矿物质物相定量分析方法阐释了含铁物质对铁焦结构的影响特征,发现随着微晶体积和碳有序度的降低、精品久久铁含量的增加,铁焦的反应性增强,反应后强度减弱。

2. 高效低燃料比、低成本操作,提高绿色低碳炼铁竞争力

原宝钢炼铁厂厂长、宝钢研究院院长李维国作题为“高炉操作问题的思考与讨论”的报告,介绍了高炉操作追求的目标、实现高炉稳定顺行的核心技术,并讨论了高炉煤气流合理分布的一些问题;报告指出高炉流程作为钢铁生产的主流程在低碳炼铁中要有所作为,其主攻方向是提高煤气利用率,降低焦比和燃料比。而要达此目标从高炉操作上而言则是实现高炉煤气流稳定合理的分布,保证高炉长期稳定顺行,在此基础上才能追求高的煤气利用率,进而降低焦比、燃料比。近年来不少民营企业的中小高炉,以突破性的姿态实现稳定的高产,在操作参数上突破传统的炼铁理论,应引起行业关注并开展理论研究。

原鞍钢股份副总经理窦力威作题为“稳定高煤比操作的关键因素分析”的报告。提高喷煤比后,焦炭总量减少,在炉内停留时间加长,熔损加剧,料柱透气性变差,未燃煤粉和碎焦粒进入死料堆,炉缸滤液性变差,高炉各部及总压差升高,热流比降低,造成上冷下热,影响直接还原和间接还原比例,总体上是顺行受阻、难于操作、容错区间非常小。因此,高煤比高炉要保持稳定顺行,需要较高的鼓风动能;需要更大的焦炭粒度,需要加强对焦炭质量的管理,尤其是对焦炭粒度及其构成的管理。

太钢集团有限公司工艺炉长李壮年(代王红斌厂长)作题为“面向冶炼过程的高炉设计与低碳智能炼铁”的报告,对太钢5号高炉(4350m3)一代炉龄生命周期进行了总结,提出了采用缩小炉缸直径、扩大炉身容积的设计思路,以改善炉缸活跃性和均匀性,提高高炉对不同冶炼条件的适应性,进而提高对资源、能源的利用效率。秉着面向冶炼过程的理念,太钢在高炉设计方面“硬件”和“软件”双管齐下,利用“冶金原理”+“科学管理”践行“碳中和”路线图,进行了一系列探索和实践,取得了初步成果。

鞍钢股份有限公司炼铁所所长朱建伟作题为“鞍钢炼铁低成本操作和绿色化生产”的报告,介绍了鞍钢低碳发展规划的五大途径:格局流程再制造、资源消耗减量、能源结构优化、绿色矿山示范、前沿技术创新,举例了朝阳炼铁厂低成本生产实践的情况。此外,介绍了鲅鱼圈高炉喷吹焦炉煤气项目和万吨级氢冶金示范工程项目的进展,布局低碳绿色炼铁。

中天钢铁集团有限公司裴元东博士(代张俊杰副总)作题为“中天钢铁铁前工艺技术进步”的报告,介绍了中天钢铁铁前系统实施的一系列新工艺新技术,包括返矿分流工艺、烧结低负压和富氧点火工艺、烧结料面喷吹天然气工艺、高炉脱湿鼓风、高炉配加热压铁块等,其中返矿分流工艺和烧结料面喷吹天然气工艺为国内首(台)套工艺,可提产1.5-3.1%;料面喷吹天然气利用氢基燃料替代固体燃料,在喷吹500 m3/h 下,固体燃料消耗可降低3.77 kg/t,减少烟气CO2 排放量9.19 kg/t;低负压和富氧点火工艺强化了低热值煤气的点火质量,减少未燃煤气抽入大烟道,在降低煤气单耗7 m3/t 的同时烟气CO 减排10%。高炉采用脱湿鼓风工艺后,理论燃烧温度提高77 ℃,产量提高3.3 %。高炉配加热压铁块50 kg/t 条件下,燃料比降低约16 kg/t。

沙钢集团有限公司铁前办副主任杜屏作题为“铁前成本控制及支持系统”的报告,从铁前各工序生产实际出发,在全面执行环保标准的情况下,严格控制铁前成本,并利用智能化大数据平台,为企业高效低成本生产提供保障。

河钢集团邯郸公司炼铁专家王永林作题为“邯宝炼铁厂稳定高效生产实践”的报告,介绍了2022年上半年原燃料情况、高炉稳定高效生产的措施,生产效果和目前仍然存在的问题,并就企业生产的关键问题与参会专家进行讨论。

北京科技大学刘征建教授作题为“高炉炼铁降本增效的系统化思考”的报告,介绍了钢铁行业目前的市场形势,就“钢铁行业如何走出困境”和“高炉操作如何应对”两个方面进行了详细的分析,提出了保持高炉炉况稳定顺行是最根本的降成本措施、保证焦炭质量、严控有害元素入炉负荷、提高煤气利用率和找到适合自身条件的铁前工序技术体系等理念,最后对未来行业走势做出预测,并提出了应对方案。

京唐钢铁联合有限责任公司高工武建龙(代王凯总经理助理)作题为“双碳背景下京唐高比例球团生产实践”的报告,介绍了高比例球团冶炼技术,具有品位高、渣比低,球团矿还原膨胀,球团矿堆积角小和球团矿熔滴性能处于酸性球和烧结矿中间等特点,提出了低碳清洁冶炼炉料结构及工艺流程配置、高比例球团冶炼适宜的布料制度,阐述了高比例球团低碳高效冶炼技术体系,自主集成了低碳清洁炼铁成套装备及工艺技术,填补了国内空白,建设了具有示范性工程。

东北大学姜鑫教授作题为“高比例酸性料对高炉操作的影响及应对措施”的报告,针对高比例酸性料对块状带和对软熔带的影响及带来的问题提出选择优质酸性炉料、选择最适合的高炉布料、控制SiO2含量和矿焦混装等的应对措施。

普锐特冶金技术有限公司梁君总监作题为“利用高炉氧气脉冲喷吹技术提高高炉效率降低碳排放”的报告,介绍了SIP氧气脉冲喷吹技术,改善了煤气利用率eta-CO。该技术降低了总燃料比,也提高了喷煤比。投资回收期短,高炉运行成本和碳排放都有所降低,讨论了高炉氧气脉冲喷吹运行的技术和经验。

鞍钢集团钢铁研究院刘炳南博士作题为“鞍钢 3200m3高炉风口风量分配数值模拟研究”的报告,介绍了高炉送风系统数学模型,通过冷态物理实验验证了数学模型的可靠性;根据鞍钢某3200m3高炉风口风量分配情况模拟研究制定均匀风量的风口调整基本原则。

河钢集团邯钢公司王永林高工作题为“河钢邯钢 1号3200m?高炉停开炉实践”的报告,介绍了河钢集团邯钢公司的停炉操作、凉炉扒炉操作、开炉操作,计算分析了炉料及对高炉生产的影响,合理的使用风氧氮气,实现了安全快速停炉,机械设备的介入加快了扒炉进度,大大降低了渣量,节约了燃料。

芜湖新兴铸管有限责任公司魏瑞瑞副部长作题为“芜湖新兴铸管 3 号高炉降低燃料比实践”的报告,介绍了芜湖新兴铸管生产概况,提出了通过调整炉料结构、提高入炉品位、提高原燃料质量、改善煤粉粒度、优化操作制度,保证适宜的铁水[Si]含量和物理热等降低燃料比的措施。最终,通过原燃料和操作制度的配合,有效的降低了铁水成本,提高了企业的经营利润。

成渝钒钛科技有限公司李传辉总经理作题为“高炉典型气流现象及解析”的报告,分享了中型高炉高钛矿冶炼技术,高炉可视化技术为深入解析高炉炉况提供了丰富的参考信息,解析了高炉典型气流现象,结合实测料面对径向矿焦比分布进行准确评估。

北京科技大学叶涟博士作题为“高炉复合喷吹高钙煤实现钢铁企业减排增益的研究”的报告,介绍了高炉复合喷吹高钙煤,该技术用煤粉代替焦炭,降低成本;有利于采用高风温和富氧鼓风技术;有利于调节炉况,改善高炉冶炼过程。能够提高燃烧率,降低焦比和燃料比,减少熔剂用量,从而降低炼铁过程中的能耗和污染物排放,是一种绿色、低能耗、低成本的工艺技术。

3. 优化设计与生产操作,实现高炉炼铁安全长寿

原鞍钢股份副总工程师汤清华作题为“高效长寿高炉冷却结构与冷却强度”的报告,介绍了当今高炉生产对冷却强度的需求、冷却壁冷却比表面积的定义、高炉炉缸炉底冷却结构、炉腹上部冷却结构以及高炉冷却用水。报告提出改善冷却壁结构,提高冷却比表面积达1.2以上,可取消双排水管结构,炉缸建议采用卧式弧形光面冷却壁或提高水量的夹套式结构。提高冷却壁铸造质量,优化冷却壁水管排布方式,减少冷却死角,提高炉壳开孔强度,改善水管联接方式。新设计高炉时适当缩小炉腹角,己投产高炉应适当调整风口小套的长度,达到缩小操作炉腹角目的。优化铜冷却壁的安装技巧和提高铜冷却壁与耐材镶嵌强度,建议采用闭路循环冷却工艺的高炉,冷却壁内的水流速度达到2.5±0.2m/s水平。炉缸有铁水区域,建议不采用机械加工和有焊口的铜质冷却壁。

中冶赛迪工程技术有限公司中央研究院工艺分院院长王刚(代邹忠平设计大师)作题为“高炉设计与操作维护的几个问题探讨”的报告,介绍了炉缸长寿设计与操作维护、高炉风口设计与高炉强化和降低燃料比操作、高炉系统设计与低碳途径。高炉长寿是一个系统工程,设计和选材是基础、施工质量是保证、操作管理是关键、检查维护是保障,而且高炉也是有灵性的,具有自己的免疫系统和自我修复能力。炉缸异常侵蚀是炉缸长寿的最大威胁,报告提出了多条防治炉缸异常侵蚀的措施以及高炉长寿维护建议。针对高炉风口设计与高炉强化和降低燃料比操作问题,需要关注高炉的操作界限和量压的合理性,合理控制顶压,保持较高的鼓风动能,有利于降低压差。对于高炉系统设计与低碳途径,报告指出高炉仍是在未来相当长一段时间内的炼铁主流装置,而高炉的低碳对钢铁行业的低碳影响巨大,高炉的减碳途径主要是还原介质的喷吹。

安阳钢铁有限公司厂长蔡晓斌作题为“安钢高炉长期焖炉与快速恢复技术进步”的报告,介绍了安钢炼铁厂高炉装备水平、高炉长期焖炉情况、焖炉料设计原则等,介绍了高炉快速复产技术应用:高炉休风后堵风口技术、高炉休风后堵铁口技术、高炉本体密封技术、高炉炉顶压料封堵技术、高炉风口铁口致裂贯通与铁口烧氧枪技术、高炉快速捅风口技术。

中冶南方邯郸武彭炉衬新材料有限公司王同生博士作题为“国产高性能模压炭砖的开发与应用”的报告。为实现大型高炉用炭砖的国产化,武彭炉衬在不断提高炭砖性能指标的同时,更加关注炭砖的质量稳定性和均匀性,开发出的第二代炭砖SM-2MP、第三代炭砖SM-3MR性能指标优异,产品质量稳定性和均匀性显著改善,完全可以满足大型高炉炉缸一代炉役安全生产需求。

北京科技大学宗燕兵教授作了题为“高炉安全长寿技术及装备研发应用”的报告,报告介绍了兼顾高导热能力、高结构强度的新型铜钢复合冷却壁制备工艺流程,以及兼顾风口传热与耐磨的新型环形与仿生型耐磨层风口小套。高炉炉缸破损调查发现,炭砖脆化、裂纹、渗铁与有害元素侵蚀等是炉缸炭砖破损的主要原因,而炉缸侧壁炭砖热面沉积的凝铁保护层、富石墨保护层、富渣保护层及富钛保护层是有效控制侵蚀的关键,并以富石墨碳保护层为基础提出炉缸自修复技术。以铁液渗碳、析碳技术为主要技术手段,构建了高炉炉缸保护层理论体系,提出了高炉炉缸活跃状态评估及操作调控技术与安全长寿高炉炉缸传热体系优化技术,并以高炉炉缸保护层三维监控预警平台为辅助监控手段,为高炉炉缸长寿保驾护航。

美固美特(天津)有限公司总经理孟文涛作题为“智能化炼铁高炉本体耐材

如何配置”的报告,从智能炼铁与高炉本体耐材、传统炉缸砌砖结构的问题、高炉炉缸的安全衬里结构、高炉炉腹炉腰炉身的安全和寿命问题等几个方面进行了剖析,并通过实例介绍了美固美特整体无缝技术在实际应用中取得的良好效果。

中冶京诚工程技术有限公司炼铁所总工冯燕波作题为“高炉高效长寿技术的创新与应用”的报告,介绍了研发的一系列高炉长寿技术,主要有长寿高效炉型设计、新型炉体冷却结构、完全导热炉缸结构体系、防炉底板上翘及漏煤气的炉底结构以及炉底炉缸诱导冷却系统。该高炉采用系列高炉长寿技术,取得了良好效果,实现了稳定高效生产,截止现在,平均日产量9200t,相关指标在国内同级别高炉中处于前列。

大连科萌工程材料有限公司技术总经理肖阳作题为“高炉底板上翘的机理实验模拟及对策”的报告,报告分别介绍了高炉底板上翘的表现、危害、原因,盲板力和砖衬膨胀的实验模拟,以及炉底板上翘的对策。高炉炉底板上翘将会导致炉底漏气、上升管膨胀节变形、炉底边缘冷却失效、影响高炉本体结构安全、增加维护成本以及影响炉缸耐材使用寿命。炉缸整体浇筑,隔绝有害物质侵入耐材,解决侧壁耐材膨胀问题是解决炉底板上翘的最有效手段,优化设计、控制有害杂质入炉量,有利于减少炉底板上翘发生的概率。

首钢技术研究院高级工程师徐萌作题为“从耐材综合性能和工艺因素探讨高炉炉缸侵蚀控制”的报告,对比了炉缸用耐材的综合性能、工艺因素对耐材溶蚀的影响以及控制铁水对耐材的溶蚀。炉缸耐材除了关注导热性能之外,还需要兼顾抗铁水溶蚀性、微气孔率、热膨胀系数、断裂性能等。

河南华西耐火材料有限公司董事长姜玉正作题为“关于高炉冷却壁热面浇注技术应用与实践”的报告,介绍了冷却壁热面浇筑技术,该技术将高强度陶瓷纤维浇注料浇注在冷却壁上,使冷却壁提前形成一种人造渣皮来保护冷却壁,进而达到延长冷却壁使用寿命的目的,该技术在国内外大型高炉上得到了成功的应用。

首钢京唐钢铁联合有限责任公司高级工程师曹锋作题为“高炉炉缸炉底安全管理”的报告。高炉炉缸炉底安全管理实质上是炉缸炉底烧穿风险的管控,保障炉缸炉底的长寿是高炉炉缸炉底安全管理的重要内容,现阶段最科学的炉缸炉底安全管理是基于“系统风险理论”对炉缸炉底烧穿安全风险的管控。在新时代,更应牢固树立并践行安全第一的思想,确保炉缸炉底的安全风险可控,必要时应果断进行停炉大修,重新砌筑炉底炉缸,使高炉重获新生。

巩义市第五耐火材料有限公司技术厂长赵永安作题为“碳复合砖的导热性能及其在高炉炉缸的长寿实践”的报告,介绍了碳复合砖具有优良的导热性、抗水蒸汽氧化性、抗锌侵蚀性及抗铁熔蚀性,在实际的应用中能够适应不同容积高炉炉缸的需要,传热通畅、结构稳定、侵蚀缓慢,能实现炉缸的安全长寿,能够为企业带来良好的效益。

武钢有限炼铁厂工长吴神明作题为“武钢四号高炉长寿生产操作实践”的报告。报告指出适度的渣皮粘附是有必要的,清理结厚渣皮应本着兼顾冷却壁温度和炉壳承受力进行有序处理,否则只会急功近利。重视高炉护炉工作,合理制订冶炼强度,采取加装冷却棒、炉皮打水、恢复热电偶、调整风口、加摄像头、贴片测温等措施,可以有效的控制炉体完整,减缓炉体破损,实现高炉长寿。减少憋炉,合理有计划的组织炼铁,匹配好冶炼强度,建立不贪不顶不急操作思路,适度平稳争产。

郑州安耐克实业有限公司副总经理杨进坡作题为“低碳节能高效锥柱旋切顶燃式热风炉技术”的报告,介绍了锥柱旋切顶燃热风炉核心技术,主要包括锥柱旋切顶燃式热风炉研发、降低投资、节能环保、三维混合燃烧器、热风炉结构优化设计、高效小孔格子砖的应用以及长寿热风管道。报告揭示了热风炉内NOx的形成机制,并提出了控制技术,针对热风管道内衬损坏问题,采用组合砖+浇注”三岔口结构,并与高温管道输送技术相结合,在实践中收到了很好的效果。

中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司高级工程师董建存作题为“高炉用赛隆结合碳化硅砖的性能及应用”的报告,赛隆结合碳化硅砖具有优良的抗熔碱性、抗水蒸汽氧化性、抗热震性、抗高炉渣侵蚀性、抗CO侵蚀性,其抗熔碱性显著优于氮化硅结合碳化硅。赛隆结合碳化硅砖中含有较多Al2O3,这些Al2O3的存在使其与高炉熔渣的亲合性增强,高炉运行过程中砖体表面形成渣皮的稳定性优于氮化硅结合碳化硅砖。随着我国赛隆结合碳化硅制备技术的全面进步,预计未来我国高炉应用赛隆结合碳化硅砖的比例将逐渐提高。

中冶南方工程有限公司高级工程师吴映江作题为“中冶南方智慧高炉”的报告,围绕高炉可视化智能感知、智能决策、智能操作进行了介绍。从高炉冶炼特点、管控目标出发,将智能感知可视化分为炉料可视化、气流可视化、炉型可视化、炉热可视化、安全可视化、管理智能化六类。报告也介绍了高炉可视化软件的监控操作界面、炉内3D可视化、操作指导系统、技术原理以及大数据伴侣服务,其中大数据伴侣服务主要有多维度炉况与调剂大数据分析、铁前联合优化配料大数据分析、炉缸长寿因素大数据分析。

雷法贸易(大连)有限公司技术经理龙斌作题为“超级溶胶技术助力高炉长寿”的报告,超级溶胶浇注料具有快干、早强、防爆的特点。超级溶胶浇注料采用硅溶胶结合剂,其流动性和可泵性能良好,凝胶孔的比例明显高于低水泥浇注料。超级溶胶技术广泛应用于高温行业,极大的节约烘烤的能耗,可积极的应对未来的挑战,超级溶胶浇注料性能可靠、施工快捷,超越了传统硅溶胶浇注料,助力高炉长寿。

中冶赛迪工程技术股份有限公司赵运建作题为“高炉炉缸异常侵蚀调查分析”的报告,通过对国内多座高炉炉缸的破损调研发现,炉缸碳砖无论在高度方向还是圆周方向上均呈高度不均匀侵蚀,在高度方向上,铁口中心线以下区域要比其上区域对应的炭砖侵蚀严重,特别是在铁口中心线下1.0m-2.0m处炭砖;在圆周方向上,在铁口附近炉缸侧壁侵蚀比较严重。生产过程中,应加强风口管理,风口漏水应及时更换,减少炉缸积水。建议在高炉炉缸温度异常区域、铁口下部、象脚等区域设置排水排气孔,并形成一种常规管理操作制度,定期排水排气。

4. 机理与数据驱动融合,建设智慧炼铁平台

宝山钢铁股份有限公司主任工程师王臣(代胡中杰厂长)作题为“宝钢“智慧高炉运行平台”的建设与实践”的报告,介绍了宝钢“智慧高炉运行平台”的建设背景、系统构成、各功能模块技术思路及作用,总结了平台建设所取得的技术成果,以及对高炉操作的意义等,同时展望了后续进一步的发展方向。

安徽工业大学冶金工程学院副院长龙红明作题为“烧结球团智能化新技术研究进展”的报告,分析了我国钢铁流程智能化面临的关键问题,提出了烧结智能化系统框架,详细介绍了炼铁工序智能化模型:包括智能配矿系统、烧结矿化学成分在线控制模型、智能造球系统等9个模型,助力智能炼铁。

中冶赛迪信息技术(重庆)有限公司部门副总经理谢皓做了题为“中冶赛迪信息技术智慧集控系统”的报告,介绍了韶钢智能化炼铁的探索历程和路线,从智慧管控和集散联动等方向分享了韶钢集控效果,对于中国钢铁企业智能化发展具有重要意义。

宝武集团中南钢铁韶钢松山股份有限公司高级工程师陈生利作题为“铁前系统智能制造技术应用实践”的线上报告,介绍了韶钢智能化炼铁的发展概况,结合智慧3.0背景举例了韶钢智能化技术应用实践,包括智能抓渣和风口巡航机器人、铁水成分在线检测机器人、智能主沟和炉顶煤气全回收系统,指出炼铁智能化实践面临的关键问题,推动了炼铁工序智能化的发展。

钢铁研究总院正高级工程师郭玉华作题为“高炉检修拆装振打机器人”的报告,中国钢铁研究总院和济南华北升降平台制造有限公司针对风口设备损坏和危险性事故的现象,研究出一种高炉检修拆装振打机器人,用于检修拆装高炉风口风管,同时可达到清理风口外围壁上铁渣、远程传输数据、故障预警等目的。在高炉检修更换风口设备时,能够快速高效、安全环保的完成检修拆装任务。结合工厂一线实践反馈,详细介绍了检修拆装振打机器人的30余项功能,改变了传统炼铁一线“耗时费力”的状况。

合肥金星智控科技股份有限公司技术总监潘从元作题为“铁前工序物料成分在线检测技术应用进展”的报告,以《中国制造2025》和“十四五战略规划”为背景,分析了钢铁行业成分检测现状和需求,对比了现有在线成分分析技术,介绍了钢铁行业国内首套无辐射原料成分在线检测产品——GS-LIBS2500G 原料在线检测系统,助力流程工业智能工厂“安全化 高效化 绿色化 智能化”建设。

郑州瑞沃新材料有限公司董事长丁丰收作题为“高导智能铁水沟结构”的报告,基于铁水沟寿命短、维修频繁、耐材消耗大、环境污染严重的现象,分析了渣铁对主沟耐火材料侵蚀机理,介绍了高导智能铁水沟结构,可以实现通铁量提升一倍、实现全智能监控减少高炉休风次数、增加冶炼效率,极大提升了主沟使用寿命。

南京钢铁有限公司张先玲作题为“南钢铁区一体化管控平台智能应用”的报告,介绍了铁区一体化智能管控平台,该平台汇聚铁区(原、烧 、焦 、球团、高炉全部数据利用超融合、大数据、智能算法技术无边界高效协同,实现生产决策和操作的数字化、可视化、智能化让价值数据显性化 从“人找数”向“数找人”转变,践行炼铁高产、低耗、优质、长寿、环保十字方针,助力安全、绿色、高效练铁。

乌海市包钢万腾钢铁有限责任公司黄飞作题为“铁前智能配矿系统的开发与应用”的报告,以应对复杂多变的原料市场,保证铁矿石的成本和成分的稳定性,建立以铁水成本为中心和唯一目标的铁前智能配矿系统,目的是达到在波动的市场中寻找冶金价值更高的铁矿新资源。

重庆科技学院硕士生刘增昊做了题为“基于K 近邻回归的高炉煤气利用率预测模型研究”的报告,通过对攀西地区钒钛磁铁矿冶炼高炉现场采集的数据进行相关性分析和分布分析后,依据该高炉的布料周期,采用K 近邻回归(KNN)构建数据驱动模型,预测了未来三小时的煤气利用率(GUR),结果表明基于KNN构建的模型不但具备良好的拟合能力,且兼备较优的泛化性能,在测试集上的相关性均达到0.79。

5. 积极发展非高炉炼铁与氢冶金,探索低碳冶金工艺变革

宝钢集团新疆八一钢铁有限公司总经理袁万能作题为“欧冶炉熔融还原炼铁工艺技术研究与实践”的报告,介绍了COREX工艺在发展中遇到的关键问题: 焦煤用量仍然大、固体燃料消耗高、生产稳定性较差、铁水成本高,提出了欧冶炉解决方案:“两炉三段”高效气化技术、碳循环工艺技术、关键装备研发技术、精益生产技术;对比了欧冶炉与国外熔融还原技术的指标,分析了未来欧冶炉的发展方向。

中国科学院过程工程研究所党委书记朱庆山作题为“氢气直接还原炼铁路径分析”的报告,指出2020年粗钢10.5亿吨当前钢铁行业排放CO2约17.5亿吨,工业过程亟待低碳重塑,而低成本、稳定、可靠的可再生能源是重塑的前提。面对钢铁工业碳中和挑战,需要发展非高炉低碳炼铁技术。氢冶金实现既依赖于绿电廉价、稳定、可靠的供应,也依赖于电解水制氢、氢气直接还原技术的进步。富氢冶金技术积累可大幅缩短氢冶金技术开发的周期,但氢气直接还原有其独有特性,尚需开发针对性的高效技术,实现细粒级铁矿粉直接还原是提高还原反应效率的关键。为此,建立了包含转化动力学的聚团尺寸模型,探明了各操作条件对粉体粘结影响规律,建立了可强化调控区间,发明了粘性粉体过程低温自团聚-高温还原两段强化原创方法,建立了粘性粉体的模拟方法,并实现了工业应用。虽然氢冶金等低碳冶金技术大规模应用会经历一个漫长的过程,但现在就要进行技术研发,不能等到国外研发好了再引进,要抢占低碳冶金的科技制高点。

北京科技大学国家重点实验室副主任左海滨教授作题为“碳循环-富氢高炉低碳炼铁技术”的报告,介绍了世界各国对于低碳的发展现状以及碳达峰、碳中和目标的实现难点,从工艺流程上,冶金反应机理的角度对低碳炼铁的发展方向进行了分析,炼铁技术的低碳需要从工艺技术革新、发明新型反应容器两方面来考虑。最后,从七个方面详细地介绍了碳循环-富氢低碳炼铁技术,指出了未来应加大CCUS技术方面的基础研究。

中南大学潘健教授作题为“气基还原用氧化球团性能要求及其测定方法”的报告,简述了我国钢铁工业碳排放现状及减碳途径,然后分析了我国的直接还原工艺发展现状,同时对比了国外气基竖炉还原技术,然后给出了不同气基直接还原球团性能及其测定方法,阐述了氧化球团的冶金性能对竖炉内还原过程的重要影响。提出了在当前碳减排背景下,除了完善现有的长流程工序之外,大力发展DR-EAF短流程炼钢是我国钢铁工业发展的必然趋势,同时气基直接还原技术也是未来的发展方向之一。

宝钢湛江钢铁有限公司工程室主任唐世明作题为“典型气基竖炉工艺及湛江钢铁氢基竖炉工艺概述”的报告,介绍了直接还原过程以及DRI产量分布,然后从建设规模、工艺流程、COG深度处理工艺以及工艺设备等方面对湛江钢铁氢基竖炉工艺进行了详细介绍。最后阐述了湛江钢铁氢基竖炉工程的进展以及未来的投产计划。

酒钢氢冶金研究院副院长雷鹏飞作题为“酒钢煤基氢冶金工艺实践”的报告,介绍了煤基氢冶金技术的原理,分析了煤基氢冶金的根本优势-能够在固态条件下,快速、高效地完成铁等精品久久氧化物的选择性还原,从而实现绿色短流程制铁、炼钢,低碳冶金,形象的将由煤基氢冶金理论体系、回转窑装置、工艺和操作方法等构成的煤基氢冶金技术基础性工艺包比作“成果树”,阐述了煤基氢冶金绿色短流程炼钢新工艺的价值,并给出了酒泉钢铁氢冶金工艺的下一步工作计划。

石家庄锦荣电子科技有限公司总经理李刚刚做了“炼铁高炉炉内可视化的最新进展”报告,讲述了公司九年来的研发过程与技术产品使用分享;其次,对鹰眼炉顶热成像仪、高炉风口鹰眼监测装置、高炉开炉装料测量以及高炉休风料面测量技术进行了介绍和使用分享;最后,重点介绍了LS型幻影-高炉料面形状在线监测系统,从第一代、第二代发展到第三代产品,并成功应用于实际生产并取得了满意效果!

宝武清洁能源有限公司技术总监饶文涛作题为“零碳冶金工艺用能技术及装备发展”的报告,介绍了钢铁行业减碳的背景,简析了零碳冶金技术,同时与国外的路径进行了对比,分析了支撑零碳冶金的能源供应市场;从三个方面简述了用氢技术及装备的发展以及其对钢铁行业可持续发展的重要作用,提出高炉有望通过绿电化、绿氢化,实现零碳。

东北大学储满生教授作题为“氢基竖炉短流程关键问题及其思考”的报告,探讨了氢冶金短流程新工艺的关键问题,提出了钢铁产业碳中和的技术途径,以及钢铁产业碳达峰碳中和的主要前沿关键技术,探讨了主流的氢冶金工艺,对比国内外冶金的研发现状,提出了氢冶金短流程目前存在的一些关键问题。最后针对这些关键问题,汇报了氢冶金短流程工艺的一些基础研究,得到基于氢基竖炉-电炉的氢冶金短流程工艺是我国钢铁产业碳中和的兜底技术的论点。

钢铁研究总院高级工程师高建军作题为“基于氢冶金的高炉低碳炼铁技术实践”的报告。介绍了高炉富氢低碳冶炼技术在国内外的发展现状,系统的介绍了晋南钢铁高炉喷氢项目,阐述了晋南钢铁高炉富氢低碳炼铁实践,讲述了喷吹焦炉煤气对燃料比、炉顶煤气成分、CO2减排的影响,并进行了经济效益评估,结果表明,钢铁长流程企业开展高炉喷吹焦炉煤气是降低碳排放的最切实可行措施。

中晋太行矿业有限公司总工程师季爱兵作题为“中晋冶金“氢冶金”项目试生产实践”的报告,介绍了公司 “氢冶金”项目是全国乃至全球第一套处于试生产阶段的焦炉煤气氢冶金项目,是我国钢铁行业实现低碳清洁冶炼的重要技术途径,阐述了CSDRI的工艺流程以及技术改造情况,并提出了二次试生产目标以及未来的发展方向。

山西焦煤集团苏亚杰专家作题为“熔铁浴煤气化直接还原铁能耗验算”的报告,介绍了将富氧HIsmelt SRV炉改造成纯氧熔铁浴煤气化炉过程中的变化,阐述了降低粗煤气氧化度、提高DRI煤气氢碳比的三个步骤,最后就产量与能耗,与不同直接还原工艺进行了对比,并分析了其原因,从多方面论证了熔铁浴HDRI在减碳方面的优点。

东北大学程功金老师作题为“高钒钛低品位磁铁矿综合利用”的报告,从四个方面对高钒钛低品位磁铁矿的综合利用,简述了钒钛精品久久具有战略意义的研究背景、高钒钛低品位磁铁矿的原料与造块特性以及三种不同的直接还原熔炼方式,汇报了钛铁合金的制备以及组元的回收,研究形成了针对我国高钒钛低品位磁铁矿组成特点的思路创新和技术突破。

今年以来,由于疫情反复、市场需求下降、原燃料价格上升,钢铁企业的生产成本居高不下,整个行业出现大面积亏损,并有继续扩大的趋势,市场形势异常严峻。钢铁企业需要在国家政策的指引下,抓住不利发展条件中的机遇,扎稳脚跟,积极调整方针政策来面对未来一段时间钢铁市场低迷的情况,力求转型升级、高质量发展。践行双碳工作和数字化转型升级的新发展理念方针是我们炼铁领域需要持续推进、实现突破的工作重心。本次炼铁生产技术会的召开正处于此特殊时期,吸引了行业内外的密切关注。会议以“绿色低碳,智能高效”为主题,紧扣高炉炼铁关键技术理论与实践热点、难点,邀请与会代表进行报告交流,此次全国炼铁生产技术会暨炼铁学术年会是一场思想交融、资源共享、合作共赢的炼铁盛会,为炼铁工作者提供了专业的建议和丰富的经验,为我国炼铁行业的发展起到了积极的促进作用。

大会会场

中国精品久久学会副理事长兼秘书长王新江致开幕辞

湛江钢铁有限公司副总经理温盾致欢迎辞

中国精品久久学会炼铁分会主任委员张建良作大会主旨报告

中国精品久久学会炼铁分会名誉主任委员杨天钧对会议报告作点评

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