我國(guó)是鋼鐵大國(guó)而非鋼鐵強(qiáng)國(guó)，國(guó)家”十一五”規(guī)劃把單位GDP能耗在“十五”基礎(chǔ)上下降２０％作為目標(biāo)。冶金行業(yè)節(jié)能減排首當(dāng)其沖。 隨著節(jié)能減排技術(shù)的深化，鐵后節(jié)能減排的潛力有限，因?yàn)殍F后熱連貫性、鐵水、鋼水、連鑄、軋材，熱損失小。而鐵前節(jié)能減排的潛力巨大。鐵前基數(shù)大，以２００６年我國(guó)４億多噸鐵的產(chǎn)能，所耗原燃料９（干基）——１０（濕基）億多噸。如此巨大的基數(shù)，無(wú)論是提高品位還是降低消耗，或是降低水分或是減少倒運(yùn)，都將有節(jié)能減排的巨大實(shí)效。 由于我國(guó)冶金行業(yè)大多存在重鐵輕料的情況，盡管三分冶煉七分料，精料的道理業(yè)內(nèi)人人都懂，但是真正把精料放在重要位置的很少。造成鐵產(chǎn)量增加，能耗增加，總成本上升。一談效益，就講減利因素，不說(shuō)自己為節(jié)能降耗做了些什么實(shí)實(shí)在在的工作。其實(shí)鐵前有大量節(jié)能降耗的工作沒(méi)有做。舉幾個(gè)實(shí)例如下。 例一：入爐品位低　國(guó)內(nèi)除寶鋼外普遍存在入爐品位低的現(xiàn)狀，這也是我國(guó)鋼鐵能耗比發(fā)達(dá)國(guó)家高的原因之一。業(yè)內(nèi)各家不引導(dǎo)礦市向高品位走，反而鼓勵(lì)低品位粉礦泛濫。因?yàn)楦骷叶荚趽尫鄣V，礦商不是傻子，不往米里摻砂算是有良心的了，花代價(jià)提高品位于它何益。為什么粉礦需求這么大，因?yàn)闊Y(jié)產(chǎn)能大，各家大都沒(méi)有采用小球燒結(jié)和燃料分加技術(shù)，只有靠粉礦保量，提高品位只有花高價(jià)用進(jìn)口礦或提高燒結(jié)精礦比，提高精礦比產(chǎn)能降低保不了高爐用量。更有短視者新上燒結(jié)也不采用成熟的小球燒結(jié)燃料分加節(jié)能技術(shù)，跟著大家搶低品位粉礦。有人可能會(huì)說(shuō)市場(chǎng)無(wú)法左右，但對(duì)通過(guò)自已的手降低入爐品位的事也無(wú)能為力嗎，有不少單位自覺(jué)不自覺(jué)把往燒結(jié)系統(tǒng)加垃圾物料當(dāng)做節(jié)省資源，環(huán)境保護(hù)來(lái)做。但對(duì)由此而引發(fā)的高耗能高排污卻不去過(guò)問(wèn)。如果把這些垃圾物料采用并不高難的選別技術(shù)迸行選別后，再加入燒結(jié)糸統(tǒng)既提高品位又節(jié)省資源，其副產(chǎn)物可用于砌塊，陶粒，墻地磚生產(chǎn)，又會(huì)是什么效果。 例二：倒運(yùn)和原燃料高水 新上球團(tuán)為何不建在礦山，大家為什么不學(xué)寶鋼，寶鋼為什么不把球團(tuán)廠建在上海而建在湛江，一可能是利用兩地的地價(jià)差，二可能是測(cè)算過(guò)精礦一卸、球團(tuán)一裝的耗費(fèi)比多運(yùn)10%的水合算。由于重鐵輕料和土地建設(shè)費(fèi)用等原因，大多廠家的料場(chǎng)不完備，形成廠內(nèi)無(wú)效倒運(yùn)甚至負(fù)效倒運(yùn)。最典型的負(fù)效倒運(yùn)是勞命傷財(cái)?shù)臒Y(jié)礦落地，內(nèi)行人都知道燒結(jié)礦露天落地一周全成返礦，但筆者所在單位就是要搞燒結(jié)礦落地，沒(méi)有球團(tuán)的時(shí)候就不說(shuō)了，有球團(tuán)再搞燒結(jié)礦落地不是勞命傷財(cái)嗎?？赡苁菫闈M足專家訂的燒結(jié)礦：球團(tuán)7：3比例，不知道美國(guó)人100%的球團(tuán)礦是怎么煉鐵的，其技術(shù)含量恐怕是相當(dāng)高難。 筆者從業(yè)35年有2/3的時(shí)間搞球團(tuán)，退下來(lái)后閑翻從前資料，發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題，提出來(lái)與同行探討。近幾年來(lái)國(guó)內(nèi)球團(tuán)雖然發(fā)展很快，但是節(jié)能方面仍顯不足，這同上級(jí)的誤導(dǎo)有關(guān)。全國(guó)球團(tuán)技術(shù)協(xié)調(diào)組第七次大會(huì)把發(fā)展球團(tuán)設(shè)備大型化作為方向，原國(guó)家冶金局“十五”《冶金科技發(fā)展指南》有關(guān)球團(tuán)的三條之一有增設(shè)潤(rùn)磨提高精礦細(xì)度。以上兩項(xiàng)有誤導(dǎo)之嫌。 設(shè)備大型化以帶式機(jī)為大，但帶式機(jī)投資大，冷卻熱利用低，設(shè)備故障率高，熱風(fēng)做降塵處理降低風(fēng)溫，不降塵管道磨損，風(fēng)機(jī)葉輪掛泥影響平衡加之高溫環(huán)境能穩(wěn)定長(zhǎng)效運(yùn)行嗎。 帶式機(jī)利用糸數(shù)低下，投入產(chǎn)出失衡有何推廣價(jià)值。鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯也有比帶式機(jī)冷卻熱利用還低的問(wèn)題，雖然投資比帶式機(jī)小，利用糸數(shù)比帶式機(jī)高，但其結(jié)圈問(wèn)題難以避免，且鏟料板，溜槽，回?zé)犸L(fēng)機(jī)也是高故障點(diǎn)。豎爐投資小，熱效高，單爐產(chǎn)量低，風(fēng)機(jī)基本上是冷態(tài)無(wú)塵運(yùn)行，故障相對(duì)低，但齒輥，大水梁的壽命也不太長(zhǎng)，盡管其利用糸數(shù)同一般的鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯差不多，但是爐料在爐內(nèi)時(shí)間太長(zhǎng)難免結(jié)塊。綜合幾種工藝來(lái)看，還是豎爐合算些，我們不妨學(xué)學(xué)美國(guó)同行，一個(gè)廠建24座豎爐，產(chǎn)量不也上去了，還有一個(gè)好處是，帶式機(jī)，鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窖一般廠家不會(huì)建群，一旦故障可能影響高爐用料，而豎爐群就可避免。豎爐還適合在中小礦山建設(shè)。礦干完了，豎爐的服役期也差不多了，設(shè)備廢鋼撤走，耐材鋪路礦山還林。我國(guó)球團(tuán)無(wú)論是以上哪種工藝?yán)孟禂?shù)都有潛力可挖。1981年冶金工業(yè)出版社出版的杉木譯《球團(tuán)工藝及設(shè)備》介紹環(huán)式焙燒機(jī)法中，其總用時(shí)為了22分鐘：干燥5分鐘，預(yù)熱2分鐘，焙燒5分鐘，均熱3分鐘，冷卻7分鐘。如果我們的投資者，設(shè)計(jì)者，球團(tuán)工作者都把22分鐘作為追求目標(biāo)，利用系數(shù)將有多高，能耗成本將降多少。新興鑄管鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯11的利用系數(shù)，湘潭豎爐8的利用系數(shù)應(yīng)是大家努力的方向。 潤(rùn)磨機(jī)是否值得推廣，潤(rùn)磨機(jī)是電老虎，鋼球襯材消耗量大，-200目提高不了幾個(gè)百分點(diǎn)，料粗你怎么揉捏對(duì)塑性增加也是有限的。前不久有篇《生球爆裂溫度的影響因素及提高途徑》文中有”潤(rùn)磨降低爆裂溫度100度，高壓輥磨又比潤(rùn)磨降低爆裂溫度100多度”的說(shuō)法。 道理很簡(jiǎn)單，原料過(guò)細(xì)生球孔隙率低，毛細(xì)管（水汽通道）變小。當(dāng)然潤(rùn)磨對(duì)過(guò)粗和顆粒呈球狀（硫酸碴）的原料成球性提高是有益的。 原料條件不是很差無(wú)需潤(rùn)磨，畢竟太耗電了。 全國(guó)球團(tuán)技術(shù)協(xié)調(diào)組大會(huì)每年召開，但是對(duì)一個(gè)設(shè)及節(jié)能減排的重要指標(biāo)抗壓強(qiáng)度沒(méi)有達(dá)成共識(shí)。杉木譯《球團(tuán)工藝及設(shè)備》對(duì)成品球抗壓強(qiáng)度的要求是：具有至少在運(yùn)輸和高爐裝料時(shí)不致破碎的強(qiáng)度。1989年冶金工業(yè)出版社出版的《高爐煉鐵生產(chǎn)》中對(duì)成品球抗壓強(qiáng)度的要求是：一般平均每個(gè)球的抗壓強(qiáng)度大于100公斤就可以滿足高爐冶煉的要求。當(dāng)時(shí)高爐的利用系數(shù)1·5左右， 隨著高爐冶煉強(qiáng)度和利用系數(shù)的堤高，成品球團(tuán)過(guò)高的冷態(tài)抗壓強(qiáng)度沒(méi)有多大意義，因?yàn)檠b入高爐的球團(tuán)在較短的時(shí)間內(nèi)就進(jìn)入高溫融軟區(qū)，過(guò)高的抗壓強(qiáng)度有什么用。而提高成品球抗壓強(qiáng)度的措施（提高原料細(xì)度，延長(zhǎng)高溫保持時(shí)間，放慢冷卻速度）無(wú)一不是需耗費(fèi)能源的。新興鑄管鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窯利用糸數(shù)高與其1500N/個(gè)球的抗壓強(qiáng)度有直接關(guān)糸。為了節(jié)能減排目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，建議業(yè)內(nèi)對(duì)球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度超過(guò)2000N/個(gè)球的浪費(fèi)能源行為給予碳補(bǔ)償處罰。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)和22分鐘理念，筆者有兩個(gè)改造豎爐的想法，提出來(lái)給投資者，設(shè)計(jì)者和同行們參考，算是拋磚列玉吧。想法一：將SP豎爐改成一步法碳基直接還原爐。前題是生球內(nèi)配還原煤，外滾1—2mm焙燒煤。改造順序是（1）。在爐頂煙道加一吸風(fēng)囗，抽取爐頂廢氣，經(jīng)降溫洗滌脫酸加壓，用于齒輥和排料口密封。（2）取消燃燒室，火道口通助燃風(fēng)?？刂浦硷L(fēng)量來(lái)調(diào)控焙燒溫度。（3）將燃燒室用加壓煤氣改至冷卻風(fēng)管，用煤氣冷卻海綿鐵，取消冷卻風(fēng)機(jī)。（4）將豎爐腰在大水梁以下放大，狀似獎(jiǎng)杯，利用球團(tuán)的自然堆角形成三角腔，腔頂開孔接管便于冷卻煤氣排出。排出的高溫煤氣經(jīng)洗滌降溫除塵脫酸回煤氣主管。如使用煤氣發(fā)生爐造氣，應(yīng)有氣柜循環(huán)使用煤氣。（注意：冷卻煤氣壓應(yīng)低于密封氣壓以免其外泄）。冷卻煤氣糸統(tǒng)應(yīng)有氮?dú)廨斎牒头派Ⅳ榻y(tǒng)，便于開爐初期和故障停機(jī)時(shí)海綿鐵的冷卻和系統(tǒng)置換（5）將燃燒室燒咀移到導(dǎo)風(fēng)墻兩端，在開爐初期向烘干床供熱，待到熱海綿鐵開始供煤氣冷卻時(shí)，由導(dǎo)風(fēng)墻導(dǎo)出的20%的熱冷卻煤氣到達(dá)燒咀處就關(guān)閉燒嘴煤氣，只通助燃風(fēng)，同樣靠控制進(jìn)風(fēng)量來(lái)調(diào)節(jié)干燥溫度。經(jīng)過(guò)以上幾處改造后就可以生產(chǎn)了，豎爐火道口以上為氧化性氣氛，火道口以下為還原性氣氛，外滾煤為還原提供所需熱能并阻止氧向球內(nèi)滲透，內(nèi)配煤和冷卻煤氣參予還原反應(yīng)。由于碳與礦緊密接觸在高溫條件下容易發(fā)生還原反應(yīng)，加之SP豎爐料球在爐內(nèi)有很長(zhǎng)保持時(shí)間，足夠料球還原和海綿鐵冷卻。 想法二：三拐氧化焙燒豎爐，第一拐，單坡干燥床拐向焙燒槽（5m×0.6m×2m）， 如采用兩頭大中間小的異型耐火磚徹筑拱梁能保證下沿基本整齊無(wú)拱弧，可不用鋼材大水梁，如下沿有拱形會(huì)形成中間走料快，兩邊走料慢。第二拐，由焙燒槽拐向冷卻床，冷卻床導(dǎo)風(fēng)室與干燥床相通，冷卻廢熱全部用于干燥，如果冷卻風(fēng)不能滿足干燥風(fēng)溫，可在導(dǎo)風(fēng)室兩端偏焙燒槽適當(dāng) 位置增加燒嘴。第三拐，由冷卻床拐向集料槽，注意下料段收口不要太快，同樣是為了避免中間下料快兩邊走料慢。生球經(jīng)過(guò)這三拐完成干燥，預(yù)熱，焙燒，均熱，冷卻全過(guò)程，由于焙燒槽高度限制了料球高溫段時(shí)間，對(duì)輕微粘結(jié)塊用鋼釬就處理了，故取消齒輥。三拐爐的好處是：（1）布料皮帶不必在煙罩內(nèi)運(yùn)行，（2）烘干床有擴(kuò)展面積的可能。（3）焙燒時(shí)間短節(jié)能。（4）冷卻風(fēng)由床下鼓入分布均勻減少邊緣效應(yīng)，風(fēng)的利用和冷卻效果優(yōu)于料柱冷卻。其不足也是顯面易見的，單爐產(chǎn)量低，因?yàn)樗鼊偤檬荢P豎爐的一半，把SP豎爐從干燥床脊一分為二取齒輥加冷卻床。