听张寿荣院士谈高炉长寿相关问题

未来高炉仍然是炼铁的主要设备和主流。其他的只是一些技术尝试、探索和研究，经济性都还达不到市场要求，现在都无法替代高炉的经济性，也就是说，21世纪，高炉炼铁工艺在国内国外的优势仍将长期保持。姜曦在当前形势下，高炉炼铁是否还具有优势？如何评价新的炼铁工艺？如何看待当前原燃料条件的变化？应用数字化工具的现代高炉，还用强调操作管理的重要性吗？高炉长寿应该从哪些方面入手？笔者（以下简称“姜”）就这些问题访问了中国工程院院士、我国炼铁专家张寿荣（以下简称“张”）。

高炉炼铁的优势将长期保持

姜：近些年来，世界范围内出现各种各样的炼铁工艺，比如直接还原，您怎么看？

张：现在炼钢生产不是从铁矿石直接得到钢，而是铁矿石先变成铁，然后降碳再炼钢。好多人希望把钢铁流程简化，有没有比高炉更好的工艺来代替高炉？很多地方就尝试搞非高炉炼铁，最后看还是高炉炼铁比非高炉炼铁更可行。不能搞高炉的地方搞直接还原更好，有条件搞高炉的还是搞高炉，高炉的效率比直接还原高。

姜：您怎么看熔融还原呢？比如Finex的发展前景，您怎么看？

张：熔融还原是非高炉炼铁的一部分，非高炉炼铁有熔融还原，还有直接还原和其他一些工艺，这些工艺统称为非高炉炼铁。Finex工艺属于熔融还原，比高炉的经济性差多了。一个工艺能不能存在，关键看经济性。姜：您说的经济性体现在什么方面？

张：因为Finex燃料消耗高，成本高，生产1吨铁，高炉比它便宜好几百块钱。你还能干吗？经济性不行，它就站不住。

姜：市场上有很多人在推动这些非高炉炼铁技术，好多人都在交流研究，您怎么看？

张：有一批人想在高炉以外再研究一套炼铁工艺，这个在技术上讲是对的，研究、发展新工艺是对的。但是各种各样的方法做来做去，最后都不如高炉，难以快速发展起来。

姜：如果用焦炉煤气(COG)或焦炉煤气转化气(RCOG)，从高炉风口喷吹或从高炉炉身喷吹呢？

张：这还是高炉冶炼，未来高炉仍然是炼铁的主要设备和主流工艺。其他的只是一些技术尝试、探索和研究，经济性都还达不到市场要求，现在都无法替代高炉的经济性，也就是说，21世纪，高炉炼铁工艺在国内外的优势仍将长期保持。

如何看待原燃料条件变化

姜：现在铁矿原料质量下降是国内外炼铁生产普遍面临的问题，表现为SiO2和Al2O3含量上升，Fe含量下降，以及有害元素上升等，由此带来烧结矿化学成分变差。焦炭的质量也呈现下降的趋势，以至于许多高炉的实际焦炭质量与要求之间差距越来越大。怎样做才能使原料质量和要求之间的差距越来越小？

张：原料及原料加工，都应往精料方向走，也包括焦炭在内。差一点的煤生产不了好焦炭。实际上采出来的铁矿石原矿含30%左右的铁，而高炉入矿品位要在60%左右，所以要选矿、矿石加工。煤粉也是这样的，通过配煤，将好的、差的煤粉合理匹配，以生产好焦炭。现在炼焦、选矿技术都有发展。

姜：在高炉的炉料结构方面，球团矿使用比例呈提高趋势。烧结矿比例会下降吗？

张：能不能生产球团矿，关键要看铁矿粉的性能。有的铁矿石生产不了球团矿，有的铁矿石只能做烧结矿；有的地方可以拿球团矿作为主要炉料，有的地方还是要用烧结矿。球团矿要求铁矿粉含铁量高，粒度很细，能造成球。要是矿粉的成球性不好，就成不了球，成的球很脆，成了球以后一转就碎了，不成球根本烧不了球团矿，不是所有的铁矿石都能做球团矿。相反，大部分铁矿石都能做烧结矿，烧结矿不在乎粒度和其他什么要求，在于怎么配。不能做球团矿的铁矿石，做烧结矿就可以。

姜：您的文章里，曾提到我国炼铁存在的问题，其中一条是自然资源不足，现在还这么看？

张：当然，比如买矿方面，我们自己没有足够的矿，废钢积蓄量现在还不足。我国没有足够的资源，虽然煤炭产量占世界40%，但是仍需要质量好的进口煤。未来这些都是问题，都需要买。买就涉及到价格、品种、市场、货币、税率、国际化等各种问题。

姜：怎么加强原料的供应链管理呢？

张：供应链就是把这些原料组织起来，一个内容是在开源上，铁矿石和煤炭资源不够，你要开源；另外一个就是提升质量水平，包含技术战略问题、地区配置问题。炼铁生产一定要有高质量的铁矿石做保证。

高效生产需要合理操作与高炉长寿

姜：高炉运行状态和生产指标的决定因素是高炉的操作、原料，那操作对指标和高炉运行状态的影响大吗?张：高炉的运行状态，原料是基础，基础不行，再怎么操作也不行；基础好了，操作不好也不行。原料是个必要条件，高炉炼铁是一个比较复杂的物理化学过程，现在的操作要求也不低，要有好的知识结构，并掌握新动态。不光是技术结构，这还与人的悟性有关系。高炉操作变化很复杂，复杂到没有悟性的人根本就看不明白。悟性是天生的，但是在生产、实践中通过摸索可以提高。

姜：现在的高炉，都在逐步实现数字化、可视化，甚至开发了专家系统，操作和管理是不是就没那么重要了？

张：你可以用专家系统，但是你自己要懂操作。原料就是高炉操作一个很大的问题。原料不可能老是不变的，这回来的是巴西矿，下回来的可能就不是了。即使都是巴西矿，成分也不一样。这一船和下一船的货都会不一样，同一船货，也可能不一样，这样炉子里的化学反应就变了。操作是比较难的，要根据每一批原料化验的成分来进行调整，对高炉的炉况和原料都须要判断清楚，很复杂，对操作的要求很高。

姜：操作里面还包括对炉型的管理，怎么管理炉型？

张：高炉炼铁是一个复杂的冶炼过程。炉料和煤气流都会侵蚀炉衬，导致炉型改变。操作管理出问题的时候，高炉里面装的铁矿石都是熔化的，有可能造成黏结，使高炉不顺。炉型控制合理，操作指标就会好，整个操作中的变量是很多的。也就是说，正常生产的高炉是有生命的，高炉冶炼是个复杂的过程，炉型的控制须要综合判断。

姜：您如何看待高炉长寿技术？

张：高炉长寿是高炉生产高效化的基础，高炉长寿技术不是一个方面，而是多方面的。方方面面都得做到，各种冷却系统、炉缸、炉喉都要做到长寿才行。

姜：炉型的选择，炉型、炉体、炉缸怎么配置才更好？有一个大体的方向吗？

张：炉型就是靠经验，没有办法算出来，有很多人讲怎么算怎么算，还有外国人也在讲怎么算，那些都不一定很好使。因为高炉炉型之间的关系不是数学线性关系，它和原料有关系。什么原料适宜什么炉型，现在不能形成公式类型的数学关系，选择、配置就是经验问题。

姜：一个地区该用什么样的高炉要考虑实际条件吗？

张：对，我设计高炉的时候，炉型都结合了具体的原燃料条件、设备状态和生产要求，这样才能不断优化，获得比较好的炉型。炉型本身也是不断发展的，由过去的厚壁炉衬发展到现在的薄壁炉衬，投产以后才能达到高产。要考虑实际条件和后续的工艺，指标才能更好。不能形成固定某种炉型以后就都选这个的做法。（来源：中国冶金报）

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