海绵铁,即直接还原铁,它是冶炼优质钢的优良材料,也是绿色环保炼铁工艺的产品,海绵铁生产应用是一项很值得发展的事业。近年来,我国对这一事业的认识和关注度都在不断提升。虽然行业处于漫漫寒冬,国内对此项课题的研究应用实验遇到瓶颈问题,但是仍有越来越多的人士对它的试验发展始终不离不弃,不断有新的立项,新的探索。在这之中,加强对国际同行业同类项目发展经验的研究、借鉴显得十分的重要。对此,今年,中研网就有文章对于2014年印度海绵铁工业面临挑战与发展做了较好的梳理归纳,文章说:
印度缘何成为海绵铁大国
印度海绵铁工业起步比较晚,始于20世纪80年代,并且得到了联合国开发项目的支持。印度安德拉普拉德邦的帕隆查建设了第一代燃煤海绵铁示范厂,产能为3万吨/年,采用了LurgiMetallurgia公司的SL/RN技术,以生产能够应用印度铁矿石和非焦煤的海绵铁。后来其他的还原冶炼技术,如蒂森克虏伯的Codir技术、Davy(戴维)公司的DRC技术、AllisChalmers公司(阿里斯查尔马斯)的Accar技术和OSIL技术也进入印度。这些第一代技术注重了高质量设备、特定原材料、能源和环境标准。1985年,印度政府取消了海绵铁工业的特许权,那时印度政府还鼓励燃气海绵铁工业,因为印度有盈余的天然气。
1985年~1995年期间,除了少数的燃煤海绵铁厂外,总产量为610万吨/年的3座大型燃气海绵铁厂试车投产。
从2003年起,燃煤海绵铁厂的工业路线成为主导,主要由于天然气供应有限和对海绵铁需求的快速增长。实际上,从1994年之后,印度就没有新建的燃气海绵铁厂或热压铁块厂。在2003年~2008年期间,燃煤海绵铁厂大量投产,由于采用感应电炉/电弧炉工艺路线,海绵铁工业得到快速发展,以满足印度对钢的需求。
目前,印度共有330家海绵铁厂,包括3家燃气海绵铁厂,总产能为3490万吨/年(燃气海绵铁厂的产能为960万吨/年,燃煤海绵铁厂的产能为2530万吨/年)。从地理位置上讲,主要分布在恰蒂斯加尔邦(Chhattisgarh)、奥里萨邦(Odisha)、西孟加拉邦(WestBengal)、贾坎德邦(Jharkhand)、古吉拉特邦(Gujarat)、马哈拉施特拉邦(maharashtra)和卡纳塔克邦(Karnataka)。
目前印度海绵铁的产量为2500万吨,连续11年成为全球最大的海绵铁生产国,占到全球海绵铁产量的33%。尽管印度海绵铁工业面临着各种问题,预计至少在未来的7年~8年里,印度仍将保持海绵铁最大生产国的地位。
快速发展挑战不断
目前,印度钢铁工业这一重要的组成部分正在经历最坏的经济危机,印度海绵铁工业正面临着挑战。
对于小型海绵铁厂来说,大多数小型海绵铁厂运营安全欠佳,经常停产,导致10年~15年内主要设备修理和维护成本增加。同时,小型海绵铁厂在本质上会对环境产生污染,来自进口废钢的威胁日益明显增加,铁矿石不断涨价,也是这些企业面对的问题。
印度国营NMDC公司是一家海绵铁生产厂和矿业公司,几乎拥有100%能够生产海绵铁的铁矿石资源。就市场资源来讲,他们是独立的具有支配地位的海绵铁矿公司,拥有超过43%的非自用铁矿石市场份额,但是他们没有任何清晰透明的定价机制。实际上,有人宣称他们利用了他们的支配地位,因为这种状况,进口铁矿石大幅增加。全球评级署(FitchRatings)在其2013年钢铁原料生产商展望报告中表明,2013年~2014年,印度有可能成为铁矿石净进口商的风险。
就质量和数量而言,非焦煤供应不足。按照年需求3000万吨计算,燃煤海绵铁生产商很难从印度煤炭有限公司(CIL公司)拿到700万吨~800万吨非焦煤,剩余的则从公开市场和电子商务平台获得。有些生产商进口非焦煤,但成本太高,难以支付,特别是对于那些较小的海绵铁厂。有很少一些海绵铁厂还从他们自用煤矿中获得非焦煤。同时,CIL公司不断提升煤价。
其他制约条件还包括:天然气供应不足,按照总需求7.64百万立方米/日,天然气分配为5.36百万立方米/日,还有1.14百万立方米/日的供应缺口,占到总需求的15%;铁路火车车皮不足,运输主要原料和最终商品的公路网络不足;主要海绵铁生产商通常通过余热锅炉途径发电,印度新能源与可再生能源部(MNRE)不认为这种电力是“绿色电力”,不符合生物能源要求;对于利用较低品质的铁矿石和煤的工艺技术限制;缺少对人力资源的培训,海绵铁厂由少数受过训练的人员运营,而其他人都是新手。
目前的原材料和技术现状显示:一是印度的海绵铁工业将继续面对原材料、替代技术和环境法规不断增加的压力。二是主要原材料的供应如铁矿石、球团矿、非焦煤和天然气价格变得越来越严峻,并不仅仅因为海绵铁工业的发展,还受到现有生产商生存的影响。三是较小规模的燃煤海绵铁厂(50吨/日~100吨/日)都是从电网上获得电力供应,所以和大规模燃煤海绵铁厂相比(300吨/日~350吨/日)属于高耗碳型。而大型燃煤海绵铁厂能够经济的利用排放的烟道煤气发电自用,更加生态友好。
困难重重如何突围
然而,虽然面临着种种挑战,但近期的研究和开拓工作为印度海绵铁工业的可持续发展提供了良好的前景。
目前德国正在开发1000吨/日燃煤工艺的大型独立钢铁海绵铁厂,这可为印度提供新的机遇,但前提是要保证原材料的可供应性。如果在印度现有条件下成功实施,将大幅减少碳负荷和改进生产工艺参数。印度约150万吨产能的球团矿和铁矿石选矿设施正在不同的实施阶段,这将很大程度上利用铁矿石粉矿,并且减轻铁矿石供应的压力。需要研究开发利用残渣等副产品,研究开发铁矿石的经济和操作可行的技术。印度和国外焦煤供应有限,鼓励钢铁生产国通过结合海绵铁和高炉,即海绵铁-高炉-电弧炉生产工艺路线。为海绵铁生产建设回转床式反射炉和竖炉方面有着巨大机会,采用这类炉子将使低品质原材料使用量猛增,并且克服目前技术的局限性。
在安古尔邦(Angul)和奥里萨邦(Odisha)的印度钢铁和电力有限公司煤气化海绵铁厂,合成煤气成本和煤气化厂的有效运营将成为海绵铁工艺路线的良好借鉴。
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