中国冶金石灰生产装备现状和发展透视

　　冶金石灰是钢铁生产中不可缺少的、数量最多的熔剂材料，主要消耗在炼钢和烧结生产中。多年来，我国冶金石灰生产装备和技术水平不断提升，取得了明显的进步。然而，我国钢铁工业实现由大向强的转变，仍有许多方面尚需努力，特别是从提高钢铁产品质量、稳定钢铁原燃料供应、实现节能减排等诸多因素分析，未来钢铁工业冶金石灰的装备技术发展仍有很多工作要做。

　　生产装备明显进步 淘汰落后仍须加强

　　我国冶金石灰生产窑型主要有：回转窑、引进类竖窑(包括双膛窑、套筒窑、弗卡斯窑等)、国产气烧竖窑、焦炭竖窑以及其他类型。2005年和2010年全国钢铁企业各类冶金石灰窑型统计如下表所示。

　　表 全国钢铁企业各类冶金石灰窑型统计

　　2005年全国钢铁工业冶金石灰产能5000万吨，到2010年已达到8700万吨。经过“十一五”技术改造，冶金石灰生产装备水平明显提升。2010年与2005年相比，国际先进水平的产能(产品活性度可达到330ml以上)由890万吨增加到3260万吨，国内先进水平的(活性度300ml)由375万吨增加到900 万吨，国内一般水平的(活性度250ml)由700万吨增加到1000万吨，国内落后水平的(活性度250ml以下)由3035万吨增加到3540万吨。

　　综上分析得出，“十一五”期间，全国钢铁工业冶金石灰产能、配套钢铁产能同步快速增长，各种窑型产能均有增长，包括落后产能，总量仍在扩大。从窑型结构分析，技术进步、装备升级趋势明显。全国冶金石灰产能具有国际先进水平和国内先进水平的占总产能的比例由2005年的25.3%上升到2010年的47.8%，而落后产能比例则由60.7%下降到40.7%。落后产能主要指简易窑或土窑，以煤为燃料，生产过程无质量保证措施，石灰产品质量差。同时，从节能减排的角度看，这类窑型基本无环保措施且能耗高，当属淘汰之列。

　　装备技术对冶金石灰消耗和质量的影响

　　“十一五”期间，钢铁生产冶金石灰消耗呈现出几个特点：一是石灰熔剂总量增长幅度高于粗钢产量增长。这是因为我国钢铁生产短流程电炉钢比例呈下降趋势(下降1个百分点以上)，全国铁钢比由0.928增加到0.942，烧结矿产量增加成为必然。此外，烧结矿石灰单耗上升也是一个重要的因素。二是炼钢石灰单耗继续呈下降趋势，同比上一个5年期每年平均下降0.54kg。分析原因，主要是炼钢用石灰质量提高、装备水平明显改善。目前，新增的活性石灰窑主要用于炼钢配套，钢铁行业炼钢工序已有80%左右采用了活性石灰，降耗效果显现出来。三是烧结石灰单耗继续呈上升趋势，每年平均上升1.66kg。单耗变化的主要原因是烧结矿熔剂配矿品种结构发生改变。“十一五”期间，烧结矿碱度基本保持稳定，但是石灰石配比单耗呈下降趋势，而石灰配比单耗呈上升趋势，烧结生产使用生石灰作熔剂，不仅可以提高混合料温度，减少或消除过湿层，改善料层透气性，而且生石灰消化生成的消石灰胶体颗粒有凝聚作用，有利于混合料的成球，并提高了料球强度，为厚料层烧结创造了条件。这一趋势符合烧结生产技术发展方向，烧结炉料结构得到优化。

　　自2005年以来，活性石灰产能快速增长，炼钢石灰质量明显提高。衡量石灰产品质量最重要的指标是活性度，通过2005年~2010年对石灰质量进行分析对比可以看出：回转窑产品质量高而且稳定，活性度保持在350ml左右;几种引进类竖窑产品质量保持了较高水平且稳步上升，活性度增加了10ml~20ml;国产气烧竖窑产品质量也在稳步上升，指标明显改善，活性度增加了~20ml;中石立窑产品质量基本保持稳定，活性度保持在290ml~300ml;机立窑产品质量下降，活性度降低了20ml~30ml。

　　由于各企业原燃料条件、质量标准要求不同，以及活性指标测试误差等因素影响，不应仅据此判断窑型的优劣。但从总体趋势来看可以得出一些结论：回转窑、引进类竖窑产品质量好，可以满足炼钢要求;国产气烧竖窑产品质量进步明显，可以暂时作为生产炼钢用活性石灰的窑型补充;机立窑和中石窑在钢铁行业属中低端经济型生产装备，现阶段有其生存和发展的空间，主要满足烧结用冶金石灰的要求。机立窑产品活性度指标下降，可能的原因是生烧率指标放宽，而烧结用石灰对生烧是可以允许的。近几年机立窑工序能耗的大幅度降低，更加印证了这一结论。

　　“十一五”全国主要石灰窑型工序能耗统计与“十二五”变化预测

　　加快调整窑型结构建设节能型优质窑

　　根据权威研究部门预测，“十二五”期间国内消费增长率将进一步放缓，钢材消费逐步趋于饱和。据此，“十二五”冶金石灰装备技术发展的方向应关注以下几点：

　　第一，继续优化结构、淘汰落后产能，加快行业技术进步的步伐。目前，活性石灰窑型的产能仅可满足钢铁生产总用量的一半，仍有40%左右的落后产能。“十二五”期间，应加快淘汰落后的步伐，按照“十一五”期间落后产能下降20个百分点的速度，力争2015年，全国冶金石灰具有国际先进水平的和国内先进水平的产能占总产能的比例达到70%以上，落后产能比例则下降到20%以下。

　　第二，按照钢铁生产技术的发展方向，炼钢用石灰单耗将继续呈下降趋势，烧结用石灰单耗将呈上升趋势。从国际先进水平和最近20年来我国钢铁工业炼钢用石灰单耗的变化情况分析，未来炼钢石灰单耗仍将有下降的空间。“十二五”期间或按每年1kg/t的下降速度，预计2015年炼钢石灰单耗达到吨钢52kg。而烧结生产增加石灰配加比例、减少石灰石配加比例，特别是增加活性石灰的加入量，其效果有以下几个方面：有利于强化烧结，实现厚料层烧结，烧结速度明显提高，烧结产量增加、质量改善、工序能耗降低。因此，“十二五”期间烧结用石灰单耗将继续呈上升趋势，按每年1.5kg/t的上升速度，预计2015年吨烧结矿石灰加入量将达到70kg。

　　第三，继续抓好节能减排工作，优化窑型结构。“十一五”期间，我国主要石灰生产窑型工序能耗变化统计及“十二五”工序能耗变化趋势预测见上图。

　　在几种主要窑型中，目前工序能耗仍然在150kgce/t以上的有国产气烧竖窑和中石型竖窑。先进技术窑型比一般技术窑型少耗标煤约20kgce/t~30kgce/t，比土窑少耗标煤70kgce/t以上。预计到2015年，除气烧竖窑外，其他窑型工序能耗均降至148kgce/t以下。从生产实践看，最节能的石灰窑是麦尔兹双膛石灰竖窑，可将能耗控制在130kgce/t以下。更低的热耗，意味着更低的能源消耗，意味着更低的废气污染物(NO2、SO2、CO2)排放。随着能源成本的不断上升，大力推广节能型石灰窑显得更加重要。

　　综上所述，近年来，钢铁工业冶金石灰装备技术得到了较快的发展。在“十二五”期间，钢铁工业冶金石灰生产装备将继续加快调整窑型结构、建设节能型优质活性石灰窑，淘汰土窑。

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