我國是鋼鐵大國而非鋼鐵強(qiáng)國，國家”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)能降耗的工作沒有做。舉幾個實(shí)例如下。 例一：入爐品位低　國內(nèi)除寶鋼外普遍存在入爐品位低的現(xiàn)狀，這也是我國鋼鐵能耗比發(fā)達(dá)國家高的原因之一。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。有人可能會說市場無法左右，但對通過自已的手降低入爐品位的事也無能為力嗎，有不少單位自覺不自覺把往燒結(jié)系統(tǒng)加垃圾物料當(dāng)做節(jié)省資源，環(huán)境保護(hù)來做。但對由此而引發(fā)的高耗能高排污卻不去過問。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差，二可能是測算過精礦一卸、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，大多廠家的料場不完備，形成廠內(nèi)無效倒運(yùn)甚至負(fù)效倒運(yùn)。最典型的負(fù)效倒運(yùn)是勞命傷財?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，沒有球團(tuán)的時候就不說了，有球團(tuán)再搞燒結(jié)礦落地不是勞命傷財嗎?？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的時間搞球團(tuán)，退下來后閑翻從前資料，發(fā)現(xiàn)一些問題，提出來與同行探討。近幾年來國內(nèi)球團(tuán)雖然發(fā)展很快，但是節(jié)能方面仍顯不足，這同上級的誤導(dǎo)有關(guān)。全國球團(tuán)技術(shù)協(xié)調(diào)組第七次大會把發(fā)展球團(tuán)設(shè)備大型化作為方向，原國家冶金局“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)無塵運(yùn)行，故障相對低，但齒輥，大水梁的壽命也不太長，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)時間太長難免結(jié)塊。綜合幾種工藝來看，還是豎爐合算些，我們不妨學(xué)學(xué)美國同行，一個廠建24座豎爐，產(chǎn)量不也上去了，還有一個好處是，帶式機(jī)，鏈篦機(jī)回轉(zhuǎn)窖一般廠家不會建群，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。我國球團(tuán)無論是以上哪種工藝?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。 潤磨機(jī)是否值得推廣，潤磨機(jī)是電老虎，鋼球襯材消耗量大，-200目提高不了幾個百分點(diǎn)，料粗你怎么揉捏對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”潤磨降低爆裂溫度100度，高壓輥磨又比潤磨降低爆裂溫度100多度”的說法。 道理很簡單，原料過細(xì)生球孔隙率低，毛細(xì)管（水汽通道）變小。當(dāng)然潤磨對過粗和顆粒呈球狀（硫酸碴）的原料成球性提高是有益的。 原料條件不是很差無需潤磨，畢竟太耗電了。 全國球團(tuán)技術(shù)協(xié)調(diào)組大會每年召開，但是對一個設(shè)及節(jié)能減排的重要指標(biāo)抗壓強(qiáng)度沒有達(dá)成共識。杉木譯《球團(tuán)工藝及設(shè)備》對成品球抗壓強(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)》中對成品球抗壓強(qiáng)度的要求是：一般平均每個球的抗壓強(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)過高的冷態(tài)抗壓強(qiáng)度沒有多大意義，因?yàn)檠b入高爐的球團(tuán)在較短的時間內(nèi)就進(jìn)入高溫融軟區(qū)，過高的抗壓強(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，延長高溫保持時間，放慢冷卻速度）無一不是需耗費(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)對球團(tuán)礦抗壓強(qiáng)度超過2000N/個球的浪費(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，筆者有兩個改造豎爐的想法，提出來給投資者，設(shè)計者和同行們參考，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)。控制助燃風(fēng)量來調(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，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)量來調(diào)節(jié)干燥溫度。經(jīng)過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)有很長保持時間，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拱弧，可不用鋼材大水梁，如下沿有拱形會形成中間走料快，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)過這三拐完成干燥，預(yù)熱，焙燒，均熱，冷卻全過程，由于焙燒槽高度限制了料球高溫段時間，對輕微粘結(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。