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陶江善:2013年中国直接还原铁市场状况及发展

作者:1180发布时间:2013-06-21

       截止到2012年末,中国粗钢产量达到7.16亿吨,稳居世界第一产量大国位置。在中国,钢铁生产的主要能源是焦炭,焦煤资源短缺的问题不可避免会影响到中国钢铁工业的可持续发展;废钢品质差,杂质金属元素多,且供应不足,也会影响中国钢铁工业发展。直接还原铁是改善钢铁生产的能源结构,摆脱焦煤资源对钢铁工业发展的羁绊,减少钢铁生产对环境的不良影响,提高产品质量的重要途径。

       中国从上世纪80年代末以来,一直宣传推广使用直接还原技术,并对直接还原技术进行了广泛的开发研究,取得了众多成果,为直接还原技术发展奠定了基础。但是,因铁矿、煤炭、气源等原燃料条件限制,中国直接还原发展的实际成效不大,与钢材、生铁等行业相比还有相当差距。自2012年底以来,内蒙古巴彦淖尔、山西太原以及江苏大丰等地相继进行气基竖炉项目的立项或设计施工,直接还原行业发展迈出了可喜的一步。 

1 中国还原铁市场状况
       还原铁与钢铁的走势密不可分,中国钢铁生产自2011年下半年开始步入低谷中,价格持续跌落,企业效益下滑。

1.1钢铁市场状况
       中国钢铁行业在2011年下半年开始显现疲态,价格也一蹶不振,一跌再跌,钢铁市场更多表现出一种欲涨乏力、逐波阴跌的下行走势。详见图1:

图1  2011年1月-2013年5月唐山钢坯价格走势图

       造成钢铁价格低迷的主要原因有几下几点:

1.1.1 资金问题突出
       随着经济增长放缓和投资增速下降,钢铁行业产能过剩的问题不断加剧,商业银行为了控制风险,自2011年下半年以来,对钢铁行业内企业采取了收缩贷款的策略,钢铁企业到商业银行借款不再好借。由于资金问题突出,拥有足够流动资金的企业不多,铁厂和钢厂都希望以承兑或者其他方式来缓缴货款,钢铁需求因缺少资金而显得不足,贸易商也不敢轻易入市、存货意愿不强。现货交易中,欠款现象普遍,三角债再度在钢铁行业中盛行。萎缩的需求、低迷的价格,加上资金紧张,导致钢铁链条中贸易商环节上再次出现裂痕,全年不断出现钢铁贸易商资金链断裂的新闻。

1.1.2 钢铁产量居高不下
        从下面表1我们可以看出,2012年中国粗钢产量达7.16亿吨,较上年增长4.71%,虽然相对于21世界最初十年中的两位数增长率有所下降,但由于基数大,产量增加的绝对数不少,仍高达3000多万吨。钢厂不节制产量,市场的供求不平衡仍会压制钢材市场价格,同质化材质、规格产品还投向市场,加剧了钢厂之间的竞争,甚至钢厂之间大打价钱战,减价不减产,减产就等于把市场让给了他人。如此一来,即使在市场低迷的状况下,钢厂也很难有实质性减产。钢铁产能过剩、产量居高不下,有着复杂的要素和矛盾,我国钢铁产能过剩、产量居高不下,已经严重影响了钢厂利润,影响了市场的运行发展。

      表1  2001-2012年中国粗钢及生铁产量统计数据    单位:万吨
 

年份
粗钢产量
同比增长
生铁产量  
同比增长
2001年
15163
18
14,654
11.9
2002年
18237
20.3
17,079
16.5
2003年
22234
21.2
20,291
18.8
2004年
27246
22.5
25,185
24.1
2005年
34806
27.7
33,741
34
2006年
42285
21.5
40,755
20.8
2007年
48924
15.70
46,945
15.20
2008年
50031
2.26
46,929
-0.03
2009年
57357
14.64
54,375
15.87
2010年
62665
9.26
58,556
7.69
2011年
68427
9.19
62,784
7.22
2012年
71654
4.71
65,791
4.78

1.1.3政府无力也无钱再启动大规模刺激政策
       政府虽然在2012年5月末出台了拉动内需的明确刺激信号,启动一批“事关全局、带动性强”的重大项目,但政府无力、也无钱再度启动像2008年4万亿的刺激政策来拉动经济发展。李克强总理表示要实现2013年发展的预期目标,靠刺激政策、政府直接投资空间已不大,还必须依靠市场机制。国内外的经济现状表明,当前全球的经济还处在底部运行境地,其中美国经济低迷、欧洲债务危机的影响在对全球经济产生很大冲击。总之,在宏观政策相对利空,外部环境危机加重的“寒冬”里,钢铁行业只能是苦练内功,期待国内外市场的全面复苏。

1.1.4 原料成本压制下游利润空间
        2011年长协矿彻底失效,铁矿石价格多采取了一月或一季度的定价方式,价格波动周期变短,紧随市场波动。由于铁矿石、焦炭和钢材期货市场的建立,钢铁市场金融化的特征越来越明显,金融资本介入其中,兴风作浪。尤其是每到年末钢厂冬储的节点时,总能从原料涨价中感觉到国际大公司、大财团操纵的影子。金融资本和垄断的国际矿业巨大,还占据着市场的主导权,矿石、煤炭等原料价格的易涨难跌,吞噬了钢铁厂的利润空间。

       由于市场售价的下滑,自2011年下半年以来,整个钢铁产业链处于谨慎操作居多的状况,钢材使用者、贸易商与投资者们小心谨慎,不敢大量进货,尽可能地去库存化。钢铁企业也日趋谨慎,采取降低存货周期,减缓资金风险的措施,增强自身抵御市场冲击的能力。

1.2还原铁市场走势
       钢铁市场的低迷不可避免也会波及还原铁市场。自2011年以来,由于需求不旺,还原铁价格一跌再跌,一些地区的价格甚至跌破到成本线左右(详见图2)。从图中可以看出, 2011年8月之后,在钢市低迷大背景下,还原铁价格出现了逐波下行的走势,直至2012年9月,由于“十八大”换届前后,在新城镇化建设预期的带动下,钢材价格上涨,钢厂出现了套利空间,钢铁厂生产经营的信心增强,钢厂对于原料采购方面出现积极动作,从而引发了一波钢铁及原料反弹行情,拉动了还原铁价格的上涨。但好景不长,随着城镇化投资预期的落空,由于钢铁需求一直没有有效放大,并伴随着2013年春节后的房地产调控的新国五条出台,钢铁价格从春节前的持续上涨到节后的持续阴跌,将钢铁市场再度拖向低迷境地,还原铁价格也再度转向低迷下行趋势。在需求持续不能放量之际,还原铁厂和越来越多的经销商对于后市开始表现出失望情绪,市场心态再度出现谨慎,观望情绪越来越浓厚,市场走货积极性不高。由此造成2013年新年后还原铁厂开工生产的积极性不高,一些还原铁厂借机进行产品或生产线的改造,等待时机恢复生产。当下炼钢还原铁含税价格已经跌落到2300-2500元/吨区间,距2011年8月份的高位有700-800元左右的跌幅,让还原铁厂经营者们头痛不已。
 
图2  2011.1—2013.5月全国主要城市炼钢还原铁块价格走势
数据来源 :www.driinfo.com
 
       这种状况造成:一方面由于钢铁市场疲软,做为中间产品的还原铁的需求走弱,商家信心不足,经销商和厂家都很谨慎,经销商不轻易进货,而厂家也不愿大幅增加使用量,观望情绪甚浓。另一方面,由于库存压力、成本压力,还原铁厂对于生产也持谨慎态度,不少还原铁厂被迫选择停炉或减产。

       由于目前市场上优质铁精粉和氧化铁皮的售价偏高,生产成本居高不下,还原铁生产企业效益不佳,一些企业为维持生存,在生产过程中,使用低成本的矿粉,生产销售含铁量仅70-80%品位的还原铁,虽然售价低廉,但由于生产出来的还原铁品质不稳定,质量差,也严重影响到了还原铁的口碑,甚至造成了一些钢厂不再使用还原铁的状况出现。这种现象虽然给企业带来了短期利润,但失去的是长远的利润和市场。作为还原铁工作委员会,在这里也有必要呼吁还原铁行业应当加强行业自律,严禁低档次的还原铁流通到炼钢生产环节,以免影响脆弱的新生还原铁行业的发展。

       另外,我们应当看到,目前市场上流通的优质炼钢商品还原铁很少,上海、辽宁地区的某些还原铁厂生产的品位在93-94%左右的优质炼钢还原铁,销售价格基本与生铁价格持平,具备一定的利润空间,而且也在一些钢铁企业中使用,但因为他们的产品基本特供某一家钢铁厂使用,不具有市场代表性。

        在钢厂使用过程中,还原铁面临的主要问题表现在:一是还原铁厂的生产规模偏小、多在1-3万吨左右的规模,且难以稳定连续保证供应,在供应中的地位偏低;二是由于原料多为外购矿,还原铁品质波动较大;三是由于还原铁的比重较轻,如果直接添加到炼钢炉中会漂浮在钢水上,因此,通常需要进行压块处理。

2中国直接还原铁的生产及进口情况

2.1生产现状
       总体而言,由于国内还原铁企业小,实力差,经济规模总量不大,生产规模和操作水平还处在初级阶段。与传统的钢铁企业相比较还显得微不足道,目前国内还原铁的产量还没有官方发布的统计数据(对此,直接还原铁工作委员会目前正在做国内的生产企业调研,争取尽快摸清国内还原铁生产企业状况,并发布行业的统计数据)。尤其自2011年下半年以来,钢铁价格逐波阴跌,钢铁厂经济效益下滑,钢厂对于中间产品生铁、焦炭、还原铁的收购采取压制策略,目前还在坚持生产的还原铁企业数量并不多。

       由于国内无廉价天然气,发展重点还多围绕煤基工艺做文章,国内现有生产工艺按照生产方式分隧道窑工艺,回转窑工艺,转底炉工艺。但自去年年底以来,一些企业开始进行气基还原工厂的建厂探索。

2.1.1隧道窑工艺
        因原料限制,以及工艺技术问题,2008年以后的中国流通使用的直接还原铁主要以煤基隧道窑法生产为主,高品质的直接还原铁数量很少。由于隧道窑法技术含量低,适合于小规模生产,投资小,符合民营企业投资需要,在我国民间得到了迅速的发展,我国已建成及在建的隧道窑厂主要分布于新疆、山西、河北、辽宁、吉林、河南、上海、内蒙、云南、山东等十多个省市。但隧道窑法单机产能小,自动化程度低,能耗高,污染严重,因此解决隧道窑能耗、环保问题是隧道窑法生存和发展的重大课题。最近几年来,洁净能源技术的使用以及操作过程中自动装卸料技术的应用,使得隧道窑技术在节能环保,自动化程度方面有了一定程度的改进。从国民经济可持续发展所秉持的节能减排、保护环境的基本原则出发,隧道窑生产炼钢用直接还原铁不会成为中国直接还原发展的方向。

2.1.2回转窑工艺
        我国已建成一批煤基回转窑直接还原铁生产厂,如:天津钢管、富蕴金山矿业、密云、鲁中、喀左等。除天津钢管、富蕴金山矿业的回转窑单机生产能力达到15万吨/年外,其他生产线能力均不足7万吨。天津钢管15万吨生产线经过多年的改造实践,生产能力达到或超过设计指标,但因为其采用国外原料,生产上必然受原料限制。

        从去年9月份我们从印度还原铁生产考察的情况来看:该国有数百条回转窑生产,生产指标都还不错。因此我们要看到:回转窑法技术成熟,在资源适宜、中小规模需求条件下是可供选择的方法,回转窑工艺可从降低投资成本、选择适合的原料角度考虑推广应用。

       另外,近两年来,一些工厂也在积极进行回转窑用于低品位矿还原、以及红土镍矿冶炼镍铁的还原工艺。目前国内已经有十多条红土镍矿冶炼镍铁的还原窑生产线。

2.1.3转底炉工艺
        近年来,随着钢铁工业发展、环境保护的要求,以及对含铁尘泥的处理、复合矿的综合利用的重视,转底炉工艺受到人们的关注。目前中国已建成投产运行一批转底炉,包括用于低品位矿及复合矿的综合利用(四川龙蟒、攀枝花、日钢),含铁粉尘利用(马钢、沙钢),生产预还原炉料(山西翼城、莱钢、天津荣程)。

        转底炉在中国主要用在复合铁矿的综合利用、钢铁厂粉尘的处理和难选铁矿资源的开发应用上;也有的钢铁企业想用转底炉作为预还原装置,为高炉或熔分炉提供直接还原铁,此种工艺过程的技术经济性还有待验证。使用转底炉法处理精矿生产直接还原铁,由于煤灰渗入,致使铁品位低,含S高,难以满足炼钢生产的需要。对于得到的直接还原铁:采用电炉预熔化处理直接还原铁,需要消耗500~550kWh/t电能;采用氧煤为能源的熔化处理,其工艺和装备还有待开发和验证;直接入高炉冶炼,加入量较小时可提高高炉产量,降低焦比,但加入量较大时对高炉冶炼过程、能耗以及经济效益的影响还有待实践的验证。应该说采用转底炉生产还原铁,直接入高炉冶炼扩大高炉产能的方法,在技术、能耗、经济效益等方面都存在风险,选用该方式应持慎重的态度。总之,虽然转底炉法在冶金厂含铁尘泥处理和复合矿综合利用方面是一种有效的方法,可以预期在中国将得到一定的发展,但不可能成为中国炼钢用直接还原铁生产的主导方法。

2.1.4气基竖炉工艺
        气基竖炉公认是当今世界直接还原铁生产的主流技术。但由于我国天然气资源短缺和价格昂贵,加之供给直接还原铁生产用的高品位球团的生产基地尚未形成,我国还没有建成一座气基竖炉生产装置。但是,我国科技工作者和一些具备资源条件的企业一直在进行气基竖炉生产工艺的探索和研究,并结合自身实际情况和不同气基工艺间的论证,目前已经有三条气基竖炉生产线提上了日程。国内内蒙古巴彦淖尔80万吨气基项目、山西太原30万吨气基项目以及江苏大丰100万吨气基还原项目,分别采用天然气、焦炉煤气和煤制气工艺,是国内气基还原铁发展的一大突破。

2.2进口现状
        由于国际上的还原铁从品质和价位上都有一定优势,国际上商品还原铁的品位一般在92%左右,且一般为热压块,堆比重在4.4t/t3左右,有利于钢厂加料操作,且价格一般比生铁要低。因此,国内一些钢铁厂愿意在生产过程中配加部分进口还原铁,以提高电炉钢水品质,或用过转炉冷却剂。2012年中国进口的还原铁总量为106.18万吨,连续4年破100万吨规模。

表2  2006年-2012年中国还原铁进口量
            

 年度

产量(万吨)

2006

31.34

2007

32.72

2008

59.67

2009

177.31

2010

137.87

2011

138.31

2012

106.18


3国际还原铁市场状况

3.1 国际还原铁价格走势
       根据英国金融时报MB公布印度还原铁价格(详见图3),我们可以看出印度还原铁市场价格从2012年5月份一直处在低迷下行趋势,这与国际钢铁市场低迷紧密相关。当下更是跌落到19100卢比/吨(合约360美元/吨)的近期最低位。
 
图3  2012.1—2013.5月印度还原铁热压块价格走势
                                      单位:卢比/吨
数据来源 :www.driinfo.com   
3.2 国际还原铁生产情况
       根据MIDREX公布的数据,2011年全球DRI产量达到7330万吨,再创历史新记录,总产量较上年增长287万吨,增长4.19%,这是过去十年中第九次创出历史新记录。其中气基增长7%(2011年为5590万吨,而2010年为5230万吨);煤基由于回转窑工艺的产量萎缩而减少了5%(从2010年的1810万吨减少到2011年的1730万吨)。煤基产量减少的主要原因是与印度的回转窑工厂产量下降有关。

       影响全球还原铁行业发展的原因:

       1、发达经济体增长缓慢,继续拖累其他地区钢铁行业的增长。

       2、铁矿石价格近期有所下调。高价铁矿石继续吞噬着钢铁厂的利润空间。

       自金融危机之后,基于中国市场活力依旧的良好表现,国际还原铁公司对中国市场表现出越来越大的兴趣,并根据中国天然气贫乏的特点也相应调整自己的工艺,期待能进入中国市场,在中国寻求非高炉炼铁技术的突破。

表3  2002-2011世界各国直接还原铁厂产量统计

 年份

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

总计

(百万吨)

49.45

54.6

55.85

59.8

67.22

68.45

64.56

70.37

73.32

增幅(%

9.69

10.41

2.29

7.07

12.41

1.83

-5.68

9

4.19


4中国直接还原铁市场展望
       中国是世界电炉钢产量第一大国,虽然电炉钢产量仅占钢铁总产量的10%,但由于废钢短缺、废钢质量差,因而有对直接还原铁的需求,据中国废钢应用协会估计,中国直接还原铁的市场需求约为1500~2000万t/年。另外,利用中国国内资源发展直接还原铁生产,促进电炉钢生产的发展是中国钢铁工业发展“节能降耗”的迫切需要。目前,中国直接还原铁的年产量仅在几十万吨,因此直接还原铁在中国具有广阔的发展前景。
 
        目前世界直接还原铁年产量6000多万吨,中国仅产60多万吨,进口100多万吨。对于中国直接还原铁市场大小的计算,目前主要有两种分析方法:一种是按全球DRI (直接还原铁)产量和粗钢总量比计算,2008年世界DRI产量与粗钢产量的比值为5.15%,测算后中国DRI需求量达3900万吨。第二种是按全球DRI产量和电炉钢总量比,2008年世界DRI产量与电炉钢的比值为16.71%,测算后中国DRI需求量为1071万吨。这与中国DRI现有的生产能力规模相比,差距甚大。众多钢铁行业的学者及经济学家预测:在今后一段时间内,中国直接还原铁的有较大发展空间。由此可见,影响中国直接还原铁产业发展的不是市场,在中国DRI市场前景是好的,应该能取得较好经济效益和社会效益。
 
4.1淘汰落后的产能空间
       出于节能减排、淘汰落后产能的考虑,中国2011-2012年对300立方以下的小型高炉进行淘汰,累计淘汰1亿多吨生铁产能。小高炉铁厂数量的大幅减少,加上一些小铁厂转型生产钢坯,商品生铁的资源减少,在市场需求旺盛之际,生铁供应往往出现不足的情况。小高炉处境的现状,使得经济实力一般的小铁厂,或希望转型做产品深加工路线的矿山企业,或经销商转向生产直接还原铁。
 
4.2钢铁产业结构的调整需要
        中国的钢产量虽然已居世界第一,但结构不合理,低附加值的普通钢过剩,而轿车、家电用钢板和模具钢等高档产品每年还需进口,现在钢铁发展重点由产量转向质量、品种、效益。再则,中国是工业后进国家,废钢资源不多,加之自产废钢逐年减少;回收废钢来源复杂,混杂严重,质量逐日恶化,无法保证钢质要求;特别是中国复合铁矿资源多,冶炼中难免多种杂质混入钢中,不断积累、严重影响优质钢的发展。而电炉炼钢兑加热铁水工艺在中国推行面临一定的制约,电炉配加热铁水的前提条件是有长期稳定的热铁水来源,对于国内电炉钢厂而言,上游现有设施可以使用铁水的极少。随着中国钢铁产品结构调整,限制发展小高炉炼铁的政策推动,钢材质量优化、环保要求的强化和电力供应的逐渐改善,电炉短流程工艺必然得到迅速发展。由此可见,中国对钢结构的调整需要直接还原铁的发展。
 
4.3节能减排的需要
       而节能减排、降低钢铁行业二氧化碳的排放,主要有两个措施:一个是直接还原炼铁法,另一个是利用钢渣吸收二氧化碳。生产直接还原铁比高炉炼铁要节约原燃料25%,减少二氧化碳排放量38%,而且质量好,是短流程钢厂的精料。从印度直接还原工程考察之行的气基竖炉工厂的情况来看,其废气、废水、废渣都得到了很好的综合利用。
 
4.4能源结构的调整需要
       在目前国际原油价格上涨的大背景下,煤炭市场紧俏,焦炭资源变得紧俏、市场价格波动频率在增加,中国已经从传统的煤炭出口国转变为了煤炭进口大国,尤其是优质焦煤短缺。在钢铁行业走好之际,经常出现“一焦难求”的现象。焦炭供应问题的日益突出,也让有远见的企业家们看到发展直接还原铁的行业前景。
 
       可以预见,中国钢铁工业的发展将长期受到铁矿资源、焦煤资源、废钢资源短缺的困扰。发展非高炉炼铁技术,减少钢铁生产对焦煤的依赖,发展低能耗、环境友好的钢铁生产短流程,提高产品品质,改善钢铁产品结构,实施资源综合利用是中国钢铁工业的发展方向之一。
 
5 结束语
       综合来看,当前中国经济经过近十年连续高增长之后,今年遇到了发展的瓶颈,出现了增长乏力的现象,使得钢铁的用量减少,从而也影响到了还原铁的使用。加上市场上低品质、劣质的还原铁冲击市场,也在一定程度上影响了还原铁的使用和推广。因为要树立还原铁市场的品牌意识,应该做到:
          (一)生产企业应树立生产优质还原铁的目标;
          (二)优质的还原铁应有优质的市场售价;
          (三)需要在市场上推广使用还原铁的统一鉴定标准;
          (四)应给钢铁企业树立起良好的使用加料操作制度。

        由于发展直接还原铁有利于节约宝贵的炼焦煤资源,有利于钢铁工业的结构性调整,有利于减少环境污染和减少CO2的排放量,有利于开发复合铁矿、难选铁矿,有利于处理钢铁厂粉尘和有色冶金含铁渣等含铁废弃物,符合循环经济的大政方针,中国也应对有条件建设直接还原铁的单位给予政策性的支持。因此,直接还原铁注定将是一个受关注、有发展前景的行业。直接还原铁的生产在中国还处在起步阶段,在国家政策的鼓励和支持下,随着国内外技术交流的日益频繁,以及国外先进技术的输入,直接还原铁的市场前景将会非常广阔。