1我國(guó)鋼產(chǎn)量情況

  2021年中國(guó)粗鋼產(chǎn)量為10.33億噸，同比下降3.0%，占全球粗鋼產(chǎn)量的52.95%（全球粗鋼產(chǎn)量為19.505億噸，同比增長(zhǎng)3.7%）。2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)鋼鐵企業(yè)（90家）粗鋼產(chǎn)量為8.34億噸，同比增長(zhǎng)0.14%，占全國(guó)粗鋼產(chǎn)量的80.74%。

2重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)企業(yè)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)指標(biāo)

  因轉(zhuǎn)爐爐容、技術(shù)裝備水平、冶煉鋼種、生產(chǎn)條件、操作技術(shù)水平的不同，各鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的差異較大。企業(yè)之間進(jìn)行轉(zhuǎn)爐指標(biāo)對(duì)標(biāo)挖潛時(shí)，還需分析一些具體生產(chǎn)條件，才能得出科學(xué)結(jié)果。表1為2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)指標(biāo)。

  從表1可以看出，2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐的日歷利用系數(shù)、日歷作業(yè)率、冶煉周期和爐襯壽命同比下降，鋼鐵料消耗量、廢鋼鐵消耗量、氧氣消耗量、勞動(dòng)生產(chǎn)率同比升高，說明轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)在變化。

2.1轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗分析

  理論上，轉(zhuǎn)爐用熱鐵水冶煉，要吹掉鐵水中4%左右的碳，還要脫除鐵水中的硅、錳、硫、磷等元素，爐渣帶走1.5%-2.0%的金屬，轉(zhuǎn)爐塵泥中也有一定量的金屬，所以轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗一般不應(yīng)低于1060kg/t。據(jù)統(tǒng)計(jì)，重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位中有32個(gè)單位鋼鐵料消耗低于1060kg/t，鋼鐵料消耗最低值僅為945.17kg/t。

  降低轉(zhuǎn)爐鋼鐵料消耗是技術(shù)發(fā)展方向，有利于降低成本，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率等。

2.2廢鋼鐵消耗分析

  轉(zhuǎn)爐冶煉消耗15%-20%的廢鋼鐵，有利于提高鋼產(chǎn)量、節(jié)能減排，可降低氧氣消耗量、減少冶煉時(shí)間，是技術(shù)發(fā)展方向，但要求鐵水溫度要高（指物理熱和化學(xué)熱）。

  2021年，社會(huì)廢鋼量增加，且價(jià)格偏低，有利于轉(zhuǎn)爐適當(dāng)多用廢鋼。2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位擁有11280.22萬噸廢鋼資源，同比增加22.22%；轉(zhuǎn)爐使用廢鋼鐵8899.87萬噸，比上年增加1898.02萬噸，同比增長(zhǎng)27.11%，冶煉周期縮短了0.78分/爐。

2.3氧氣消耗分析

  一般轉(zhuǎn)爐冶煉消耗氧氣50-55m3/t，消耗量與冶煉鋼種有關(guān)，正常波動(dòng)范圍小于0.2m3/t。廢鋼用量多、熱鐵水用量多、冶煉高級(jí)鋼種、操作水平等因素，均會(huì)對(duì)轉(zhuǎn)爐氧氣消耗有影響。

  據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位中有23個(gè)單位氧氣消耗量低于50m3/t，有21個(gè)單位氧氣消耗量高于55m3/t，轉(zhuǎn)爐氧氣消耗量最高達(dá)64.84m3/t，最低為40.15m3/t。

2.4冶煉周期分析

  轉(zhuǎn)爐冶煉開始時(shí)，先進(jìn)行鐵水脫碳、脫硅、脫錳、脫硫等操作，此時(shí)可以進(jìn)行煤氣回收，所用時(shí)間約占冶煉時(shí)間的一半。因所用鐵水的碳、硅、錳、硫含量不同，各企業(yè)轉(zhuǎn)爐吹煉的時(shí)間是有差異的。冶煉時(shí)，對(duì)鋼水進(jìn)行質(zhì)量調(diào)整和溫度控制等操作，以及冶煉鋼種的差異，也會(huì)導(dǎo)致各企業(yè)轉(zhuǎn)爐的冶煉周期不同。

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐冶煉周期為30.57分/爐，比上年下降0.78分/爐。各企業(yè)因生產(chǎn)條件不同（鋼種、使用廢鋼鐵量、鐵水成分、供氧強(qiáng)度、操作技術(shù)等），冶煉周期差異較大。2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位中有17個(gè)企業(yè)轉(zhuǎn)爐冶煉周期同比升高。

2.5轉(zhuǎn)爐工序能耗分析

  轉(zhuǎn)爐工序能耗包括轉(zhuǎn)爐鐵水預(yù)處理、轉(zhuǎn)爐冶煉、轉(zhuǎn)爐精煉和轉(zhuǎn)爐連鑄四個(gè)工位的能耗，2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)的各工位能耗值分別為0.31kgce/t（+0.02kgce/t），-20.88kgce/t（-0.15kgce/t），7.06kgce/t（+0.22kgce/t）和6.23kgce/t（+0.04kgce/t）。括號(hào)內(nèi)為2021年與2020年數(shù)據(jù)比較的變化值。因各煉鋼廠生產(chǎn)的鋼種差異較大，轉(zhuǎn)爐二次精煉的深度不同，造成各鋼廠精煉能耗和轉(zhuǎn)爐鐵水預(yù)處理能耗數(shù)據(jù)差異較大。

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐工序能耗為-15.32kgce/t，同比下降0.58kgce/t。重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐工序能耗同比下降的企業(yè)有36個(gè)，有41個(gè)企業(yè)轉(zhuǎn)爐工序能耗同比升高。

  轉(zhuǎn)爐煤氣消耗占其能源總量的42%，電力和氧氣各占能源消耗總量的20%左右。轉(zhuǎn)爐回收的能源中，蒸汽占27%，煤氣占83%，提高煤氣回收量可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐工序能耗為負(fù)值。一般煤氣回收量大于100m3/t，蒸汽回收量大于80kg/t的企業(yè)，可以實(shí)現(xiàn)“負(fù)能”煉鋼。

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐煤氣回收量為118.48m3/t，比上年提高2.31m3/t。轉(zhuǎn)爐工序能耗下降的主要原因是煉鋼生產(chǎn)使用廢鋼比例增加。轉(zhuǎn)爐煉鋼過程中的煤氣和蒸汽被回收利用，可回收約24kgce/t的能量。

2.6轉(zhuǎn)爐日歷利用系數(shù)分析

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)為31.16t/(t·d)，比上年下降0.03t/(t·d)，有43個(gè)單位轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)同比下降，有45個(gè)單位轉(zhuǎn)爐利用系數(shù)同比升高。

2.7轉(zhuǎn)爐爐襯壽命分析

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐壽命為10469.46爐，比上年下降631.52爐，有30個(gè)企業(yè)轉(zhuǎn)爐爐襯壽命同比下降，有26個(gè)企業(yè)轉(zhuǎn)爐爐襯壽命同比增加。

2.8轉(zhuǎn)爐勞動(dòng)生產(chǎn)率分析

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位轉(zhuǎn)爐勞動(dòng)生產(chǎn)率為5713.06噸/人，比上年提高425.50噸/人，有49個(gè)企業(yè)的轉(zhuǎn)爐勞動(dòng)生產(chǎn)率同比提高，有26個(gè)企業(yè)的轉(zhuǎn)爐勞動(dòng)生產(chǎn)率同比下降。

3電爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位電爐鋼產(chǎn)量為4562.41萬噸，電爐鋼比為5.47%。2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位電爐金屬料消耗同比增長(zhǎng)5.18kg/t，鋼鐵料使用量同比增長(zhǎng)6.60kg/t，冶煉綜合電力消耗同比下降18.92kWh，冶煉周期同比下降0.07h。

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位使用廢鋼11065.88萬噸，同比增長(zhǎng)24.01%；電爐消耗熱鐵水542.26kg/t，同比增加36.71kg/t。2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位電爐技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)示于表2。

3.1電爐工序能耗分析

  電爐工序能耗包括電爐冶煉能耗、電爐電耗、電爐精煉能耗、電爐精煉電耗和連鑄能耗，其2021年數(shù)據(jù)分別為42.22kgce/t（+5.79kgce/t），213.12kWh/t（-25.62kWh/t），18.65kgce/t（-2.73kgce/t），80.60kWh/t（-0.47kWh/t）和10.15kgce/t（+0.57kgce/t）。括號(hào)內(nèi)為2021年與2020年數(shù)據(jù)比較變化的數(shù)值。

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位電爐工序能耗為53.55kgce/t，同比升高0.49kgce/t。

  電耗占電爐工序總能耗的60%左右，節(jié)電是電爐工序節(jié)能工作的主要內(nèi)容。電爐企業(yè)采取了一系列的節(jié)電措施，如提高熱鐵水比例、廢鋼預(yù)熱、吹氧、噴碳、余熱回收等，對(duì)我國(guó)電爐工序節(jié)能降耗起到積極的作用。

3.2電爐使用熱鐵水分析

  因多種原因，我國(guó)大多數(shù)電爐企業(yè)建設(shè)了小高爐，使用熱鐵水煉鋼，造成我國(guó)電爐工序能耗很低，不能與國(guó)際電爐全用廢鋼冶煉指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比。各企業(yè)電爐工序使用熱鐵水的比例差距較大，熱鐵水用量±1%，影響電耗1.2kWh/t、能耗0.484kgce/t。從技術(shù)發(fā)展方向進(jìn)行分析，電爐使用60%以上的熱鐵水進(jìn)行冶煉生產(chǎn)是不科學(xué)的，由短流程變成長(zhǎng)流程，冶煉系統(tǒng)的能耗和污染物產(chǎn)生量都會(huì)升高，與轉(zhuǎn)爐相比 成本也會(huì)升高。使用熱鐵水比例過高的企業(yè)，應(yīng)當(dāng)停下電爐，轉(zhuǎn)變?yōu)檗D(zhuǎn)爐生產(chǎn)。2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)企業(yè)中有12個(gè)企業(yè)電爐使用熱鐵水量同比增加，有13個(gè)企業(yè)電爐使用熱鐵水量同比下降。

3.3電爐冶煉周期分析

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位電爐冶煉周期為0.94h，同比下降0.07h，有25個(gè)企業(yè)電爐冶煉周期同比下降。

3.4電爐綜合電耗分析

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位電爐綜合電耗為311.62kWh/t，同比下降18.92kWh/t，有15個(gè)企業(yè)綜合電耗同比下降，有13個(gè)企業(yè)綜合電耗同比升高。

3.5電爐生產(chǎn)日歷作業(yè)率分析

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位電爐生產(chǎn)日歷作業(yè)率為69.09%，同比升高28.22個(gè)百分點(diǎn)，其中，有15個(gè)企業(yè)日歷作業(yè)率同比下降，有11個(gè)企業(yè)日歷作業(yè)率同比升高。

3.6電爐使用廢鋼情況

  2021年重點(diǎn)統(tǒng)計(jì)單位電爐消耗廢鋼2019.75萬噸，同比升高10.16%。

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