中国炼焦工业的现状及发展前景

1 中国炼焦技术的现状

1.1 焦炭产量达历史新高

中国是世界焦炭生产大国,2003年焦炭产量占世界焦炭总产量的45.2%,焦炭出口量占世界焦炭出口贸易总量的52.6%以上。中国已成为全球焦炭的生产和供应中心。焦炭需求的急剧增长,带给我国焦化行业的不仅仅是机遇,更多的是压力和任务。

据初步统计,2003年全国焦炭产量达17775万t,比2002年增长3486万t,增幅达24.2%,产量和增长幅度均创历史高。其中机焦产量13146万t,约占74%;土焦4556万t,占25.6%。中国历年的焦炭产量见表1。2004年上半年,我国机焦产量达8211.64万t,比去年同期增加24%,增长幅度令人震惊。

1.2 焦炭生产能力达历史新高

随着中国钢铁工业的飞速发展,中国的焦化工业也进入了一个史无前例的建设高潮期,焦炉施工工地遍布全国各地。至2004年2月底,我国大小焦化厂700多家,共有机焦炉1900座,年生产能力17000万t,各地在建的焦炉183座,生产能力6821万t,建成后机焦产能可达2.3亿t/a[2]。炭化室高4m以上的焦炉300 多座,生产能力约12000万t。近3年新投产的焦炉情况见表2

1.3 焦炭价格创历史新高

我国钢铁产能的迅猛增加,使得国内焦炭供不应求。而世界主要发达国家因环境等原因焦炭产量都在下降,须大量进口焦炭,造成国际焦炭市场货源紧张。同时,由于炼焦煤源紧张,煤价上涨,焦炭生产成本增加,加剧了焦炭价格的上涨速度。再加上焦炭出口退税率的下降和焦炭出口配额的限制,又

使焦炭出口价格进一步上涨。我国出口焦炭的价格如表3、表4。

预计2004-2005年2年内,由于炼焦煤资源的紧缺,焦炭产量的增长仍然难以满足钢铁生产高速增长的需求,国际国内焦炭供应仍将偏紧,焦炭价格仍将在高位运行。

1.4 焦炭质量呈下降趋势

随着焦炭市场的火爆,煤炭资源的紧缺,洗精煤质量的下降,导致焦炭质量有所下降,焦炭灰分和硫分升高。2003年我国大中型炼焦企业生产的焦炭平均灰分为12.48%,比2002年增加了0.23%;平均硫分为0.59%,比2002年同期提高了0.03%。焦炭质量的下降直接影响到了我国炼铁行业的技术经济指标。2002年我国大中型高炉入炉焦比为415kg,2003年上升到433kg,增加了18kg。而且,20多年来我国钢铁工业首次在2003年出现了吨钢可比能耗上升的现象,其中炼铁工序能耗上升了9kg标准煤/t,吨钢综合能耗虽有所下降,但吨钢可比能耗却上升了11kg标准煤/t。近几年,由于高炉大型化和富氧喷煤,对焦炭质量要求越来越高,相应地对焦炭热态强度的要求也逐渐提高。

1.5 炼焦煤供应日趋紧张

煤矿事故频繁发生造成的煤炭产量下降和供应短缺,加上炼焦产能增长带来的对炼焦煤需求的急剧增加,导致2003年国内煤价的大幅上扬。由于国内炼焦源紧张,2002年中国进口炼焦煤约26万t,而2003年中国进口炼焦煤猛增至260 万t。2003年,我国进口的炼焦精煤的平均价格为53.06美元/t,而2004年5月我国进口炼焦精煤的平均价格已涨至81.71美元/t。随着国内焦炭产量的增加,炼焦煤的供应缺口还将继续扩大,预计2005年我国主焦煤和肥煤缺口将有2000~4000万t,2010年缺口将达4000~6000万t[6]

1.6 炼焦生产工艺向多化发展,炼焦煤源拓宽。

长期以来,我国的焦炭生产均以常规的顶装焦炉为主,仅有少量的是炭化室

高度3.8m以下的捣固焦炉。随着炭化室高4.3m捣固焦炉的成功投产和捣固装煤的热回收焦炉试验成功,4.3m捣固焦炉在我国得到了快速推广,热回收焦炉也在山西等地适度建设。生产工艺的多元化为扩大炼焦煤源、多用粘结性煤炼焦提供了新的手段,特别是捣固式热回收焦炉采用50%的白煤(无烟煤)炼焦获得成功,打破了传统炼焦煤源的局限,展示了诱人的发展前景。2003年底,酒泉钢铁集团公司焦化厂从俄罗斯引进的风选配煤工艺装置投产调试,该装置可以多配入价格较低的弱粘结性煤,拓宽炼焦煤源。

1.7 焦化整体技术装备水平提高

近年来,新建的焦炉基本上都是炭化室高度为4.3m和6m的顶装焦炉,以及炭化室高度为4.3m的捣固焦炉。

2003年中国生产的焦炭中,有近11000万t是由炭化室高度≥4m的焦炉生产的,占焦炭总产量的61.9%。

2003年,焦炉的环保和自动化水平也有较大提高。新建的大中型焦炉在设计中都配备了完备的环保措施和自动化控制手段。焦炉除尘、干熄焦、新型煤气脱硫脱氰及废水处理工艺等一批先进适用技术在武钢、马钢、鞍钢、安阳等许多大中型焦化厂推广采用;焦炉加热自动控制、焦炉机械自动化运行和联锁系统在首钢及许多大型焦化厂投入运行。

随着炼焦装备水平的提高,我国焦化生产的工序能耗正逐年下降,2003年我国重点钢铁企业的焦化工序能耗已降到148.51kg标准煤/t焦,但与国际先进水平的128.1kg标准煤/t焦还有一定的差距。

1.8 土焦生产依然存在

虽然政府严格限制土焦生产,并在前几年取缔了绝大多数土焦炉,但焦炭的紧缺,价格的猛涨,又促使土焦死灰复燃,我国2002年生产3459万t土焦,2003年全国土焦产量竟高达4556万t。土焦生产不仅污染环境,而且浪费炼焦煤资源,也是造成强粘煤市场供给紧张的一个重要原因。

1.9 大厂环保水平逐步改善,中小厂污染严重

随着国家对环保工作的重视和人们环保意识的增强,我国大型焦化厂特别是钢铁企业的焦化厂,基本上能按照国家的有关规定,在建设新焦炉时同步建设环保设施,如沙钢、鞍钢、本钢、武钢和鄂钢都是在建设6m大容积焦炉的同时,同步建设干熄焦装置。一些老厂如首钢、太钢、昆钢、济钢、山西美锦等都在积极补建装煤除尘装置和出焦除尘地面站。

目前,我国大中型焦炉均装有高压氨水喷射无烟装煤设施。装备有装煤除尘地面站和装煤除尘车的焦炉生产能力约4600万t,占机焦生产能力的33.9%,装备推焦除尘地面站和推焦除尘热浮力罩的焦炉生产能力约5000万t,占机焦生产能力的36.8%。也就是说,大部分焦炉尚未设置完善的除尘设施。随着焦炭价格的上涨,一些违规上马的中小型焦化厂逐渐增加,这给环境带来了严重的污染。即使一些机焦项目设计上有完善的环保措施,但实际建设中很少能同步实施,“有焦无化”加剧了炼焦区的环境恶化。

2 国外发展动向

2.1 欧洲:焦炉趋于超大型化