用世界的眼光实现中国钢铁梦

2013-07-18   作者：佚名   网友评论 0 条

1考察六个国家聚焦全球直接还原铁市场看世界

        本人有机会去六个国家考察直接还原铁的生产，发展和市场状况。受益匪浅，颇受启发。下面根据本人实地考察的印象，依次加以描述。

1.1墨西哥

        1.1.1本人最早考察了墨西哥HYL-SA公司，该公司从事直接还原铁的生产、科研，开发已有60多年的历史，推动世界直接还原铁的超常规的进展。墨西哥HYL-SA 公司在长期的生产实践中积累丰富的生产经验和技术专利、决窍，并在工业生产中市场化运行。

       1.1.2 HYL-SA 公司在大工业生产中创造出HYL-ZR生产工艺技术，推行HYL-ZR技术，为直接还原工艺，节省大量的纯镍，节省能源。HYL-ZR技术的出现，在世界上形成两大派系，即MIDREX法和hyl-zr法，两种生产技术相互竞争，互相融合，推进直接还原工业的发展。目前，采用HYL-ZR技术生产直接还原铁的厂家有望超过米德法的趋势。

       1.1.3 特别值得提及是；为了扩大气基竖炉生产直接还原的气体资源，减少对天然气的依赖，HYL-SA公司利用工业性，半工业性装置，采用焦炉煤气生产直接还原铁进行工业试验，经一年的试验取得完全成功，为焦炉煤气生产直接还原铁提供翔实试验结果和技术保证。推动全世界直接还原工业的可持续发展。

1.2 美国

       1.2.1 美国直接还原铁工业发展的较为成熟，当今美国钢铁生产中，近一半产量用直接还原铁电炉炼钢生产方式进行。其中NUCOR钢铁公司是世界上直接还原电炉炼钢最先进的生产厂家，推动美国直接还原工业的新发展。

       1.2.2 美国钢铁公司钢的产量占美国钢总产量的一半，NUCOR和AK公司占1/4,,但两厂的粗钢的生产成本是美国钢铁公司的一半，其重要原因是两厂采用直接还原电炉炼钢短流程而带来的节能，节约资源效应而致。

       1.2.3 美国钢铁公司总裁SURMA先生说，与两个公司竞争失败的原因，是美国钢铁公司没有充分利用本公司的气体资源（天然气，焦炉煤气等）。日后美国钢铁公司计划用天然气，页岩气生产直接还原铁，改变被动局面。

        1.2.4 由于天然气价格上涨，美国极力开发页岩气，用页岩气生产直接还原铁正在进行中。美国称为这是一次“页岩气革命”。

        1.2.5 由于美国积极推进直接还原电炉炼钢工艺，大大改善了美国的城市的生态环境。奥巴马毅然决定20国峰会改在匹斯堡召开，借以彰显美国老钢铁城市转型的业绩。

        1.2.6 NUCOR公司对路易斯安那州的直接还原铁设施，投资2.8亿美元建设一个年产能为250万吨的还原铁厂。将按原计划，即2013年年中投入运营，并在其后2—4月内实现达产。可见，NUCOR公司对直接还原短流程工艺的认同。

1.3 印度

       1.3.1 目前，印度钢总产能为7500万吨/年，直接还原铁产量为3500万吨/年，占世界直接还原铁产量的1/3。印度直接还原铁生产处世界的霸主地位。

       1.3.2 印度直接还原铁生产工艺，主要以煤基回转窑工艺为主，但由于该工艺的设备能力小，设备庞大，环境污染严重的问题，未来发展受阻。今后气基竖炉工艺将得到长足的发展。

       1.3.3 印度气基竖炉生产直接还原铁，同样有丰富生产经验，和生产历史。JSW公司一套年产180万吨还原铁装置，已生产13年，现在依然正常运转，为炼钢提供优质直接还原铁，保证印度钢铁工业快速发展。

       1.3.4 印度天然气资源同样短缺，且价格昂贵。为了扩大气基竖炉的气体资源，JSP公司正在建设一套250万吨/年ENERGIRON工艺装置，该装置采用焦炉煤气为还原气源，不久即将投产。从而减少对天然气的依赖。

       1.3.5 印度未来钢铁发展方式；可以概括为，DRI+电炉炼钢。直接还原铁以气基竖炉为主要生产方式。气基竖炉还原气源，以焦炉煤气，煤制气，页岩气为主，最大限度的减少对天然气的依赖。

       1.3.6 印度未来钢铁业将适度建设高炉流程的钢铁厂，增加焦炉煤气产量，满足气基竖炉生产直接还原铁的需要。根据气基生产厂家介绍，负责任的专家认为，用焦炉煤气生产直接还原铁的能耗是用天然气生产直接还原铁能耗 1/ 10.

1.4 阿联酋

       1.4.1 由DANEJLI公司总承包在ESI钢铁公司建设两套160万吨/年直接还原铁装置并实现了与电炉炼钢的整合，成为世界上规模最大，技术最先进的短流程钢铁厂。为短流程钢铁厂扩大单模块生产规模取得工业性生产经验。也为传统钢铁厂，降低能耗，降低CO2排放量，降低生产成本，取得技术上的突破。

       1.4.2 ENERGIRON气基竖炉直接还原装置，由单模块20万吨/年发展到160 万吨/年，250万吨的过程，是由小冶金工厂挺进大型联合钢铁厂的过程，大大推动传统钢铁厂中生产直接还原铁的进程，保证钢铁工业的可持续发展。

       1.4.3 ESI钢铁公司一期工程，直接还原铁设计规模为160万吨，电炉设计能力为140吨电弧炉。2009年11月投产到今，生产稳定，各项技术指标均超过设计标准，。二期工程完全拷贝复制一期工艺。2011年5月26 日通过设备性能考核试验，2011年底，一期，二期全部形成生产能力。ESI钢铁公司用33个月建成300万吨的联合短流程钢铁厂，计划2014年完成三期，四期工程，粗钢总产能达到650万吨/年。如此建设速度，实属罕见。

       1.4.4 ENERGIRON工艺与MIDREX工艺比较，有比较多的优势，并被买家认可。因此，从2006年开始，全球在建和已建的ENERGIRON 装置的总产能达1255万吨，占全球气基总产能的48.5%，成为发展直接还原铁工艺的驱动力。
1.5马来西亚

       1.5.1 马来西亚全国年粗钢产量为300—350万吨左右，由于东马（沙捞越）西马东海岸盛产天然气，钢铁发展方式选择气基竖炉直接还原电炉炼钢短流程工艺。全国直接还原铁年产量为200万吨左右，并取得节能，减排，生态环保的效果。

       1.5.2 马来西亚丁加努州POWAJA型钢厂，原设计为60万吨直接还原铁装置，由日本某公司总承包，建成后由于技术问题，长期不能投产。后经过墨西哥HYL—SA公司四次改造，升级，直接还原装置顺利投产，并将产能提高到90 万吨。由此可见。HYL—SA公司的HYL—Ⅲ技术 的高明之处。

       1.5.3 设在沙巴的SABAGAS直接还原铁厂，采用MIDREX工艺，年生产能力为60万吨，直接还原铁的质量很好。1998年鞍钢购买50000吨热压铁块（HBI）在鞍钢的180 吨转炉上，进行代替废钢的试验，取得完全成功。为鞍钢大量应用直接还原铁，提供技术支撑。

1.6 中东国家

       1.6.1 中东国家拥有丰富天然气资源但缺乏炼焦煤，当地钢铁工业主要采用电炉炼钢工艺，而中东地区废钢供应有限，意味需要大量直接还原铁作为电炉炼钢原料，故中东地区的直接还原铁工业得到快速的发展。整个中东地区直接还原铁年增长率达9.1%

       1.6.2 中东地区的沙特阿拉伯直接还原铁年增长率高达10.2%，2011年产量达到580万吨，满足当地短流程电炉炼钢原料需求。

       1.6.3 2006—2011年伊朗直接还原铁产量年均增长率为8.6%，2011年年产直接还原铁增涨到1040万吨，新建直接还原铁装置的单模块规模，均为80—160万吨/年。

       1.6.4 中东地区直接还原铁生产均采用天然气为气源。由于天然气的价格爆涨，废钢供应短缺，中东国家都在寻求价格低的，化学能高的气体资源。各生产厂家和科研部门普遍锁定在焦炉煤气，煤制气和页岩气上。

2 从六国考察中审视中国钢铁业未来发展

        通过全球钢铁工业发展方式的剖析，不难看出，世界钢铁工业正沿着新的路线图发展。路线图凸显出如下创意关键点；

        1)直接还原电炉炼钢短流程，将成为未来钢铁业的主流技术，传统的钢铁流程，逐步被短流程代替，高炉炼铁将被直接还原炼铁取代。
 
        2)未来炼铁技术的发展方式，可以概括为球团+直接还原铁。即铁精矿100%生产球团矿，用100%的球团生产直接还原铁，可以减少高炉炼铁对焦炭的依赖和高炉炼铁高能耗，高成本，高污染的弊病。

        3)未来炼钢的发展方式可以概括为直接还原铁（50%--100%）+电炉炼钢，即用100%的直接还原铁或50%的热高炉铁，在电炉中炼钢。达到提高能源利用率，资源利用率的效果。

        4)气基竖炉直接还原炼铁将成为未来炼铁的主要发展方式。煤基回转窑直接还原，由于生产规模小，装备庞大，污染严重，只能作为直接还原工艺的补充。

        5)天然气，焦炉煤气，煤制气，页岩气成为气基竖炉直接还原炼铁主要气体资源。焦炉煤气，煤制气，页岩气将逐步代替天然气，减少气基竖炉直接还原对天然气的依赖，进一步降低直接还原铁生产成本

        6)气基竖炉直接还原装置的单模块规模的不断扩大（由年产20万吨发展到50万吨，80万吨，160万吨，250万吨，挑战300万吨）意味着直接还原技术挺进大型传统钢铁企业的可能性。

        7)全世界传统的钢铁联合企业粗钢的产能达10亿多吨，占总产量90%以上，即高炉炼铁的长流程仍占霸主地位。但实现钢铁工业100% 转型，本人认为至少需要几十年。高炉流程的存在，为直接还原工艺提供大量焦炉煤气资源，为高炉流程的钢铁厂中生产直接还原铁，提供重要的气体资源条件。在比较长的时间里，传统的长流程与直接还原短流程在大型的联合企业中并存，形成全新的钢铁流程。

        8)直接还原技术是氢冶金在炼铁过程的应用，经研究氢的还原潜能是CO的11倍。氢在矿石中的渗透速度是CO 的5倍。故氢冶金的还原效率和速率大大高于碳冶金。

        9)氢冶金的基本原理是，Fe2O3+3H2=3Fe+2H2O  从反应式中可以看出，反应后的产品是铁+水，不是铁+CO2，因此，可大大减少CO2的排放。或称作低碳炼铁技术。

       10)利用非炼焦煤转换为煤制气（SYNGAS）生产直接还原铁，是从碳冶金向氢冶金转换的科学生产方式，同时，又为气基竖炉生产直接还原铁，扩大气体资源，开辟新的途径。应积极推进。

        11) 根据国外生产统计资料表明，生产直接还原铁与高炉铁比较，生产成本降低40%，，节能30%，二氧化碳排放量减少38%，是我国钢铁工业走出‘寒冬’的必由之路。