北非:专注于直接还原炼铁

2021-02-03 10:07:34 作者:huangj 来源: 浏览次数:0 网友评论 0

直接还原铁-从铁矿石中提取金属铁而不熔化材料-是人类最早开发的工业过程之一。
 

吉多·博内利(Guido Bonelli)

PAUL WURTH ITALIA炼铁技术销售主管

 

介绍

直接还原铁-从铁矿石中提取金属铁而不熔化材料-是人类最早开发的工业过程之一。早期的炼铁厂无法达到融化铁矿石所需的高温,因此他们将其与木炭一起加热以产生糊状的金属物质,可将其锤打成工具和其他工具。如今,直接还原是生产用于钢铁生产的高质量金属铁的最快、最创新和最环保的清洁方法。

北非处于现代炼铁业的最前沿。阿尔及利亚,埃及和利比亚已安装或正在建设11个直接还原模块,总额定容量接近1470万吨。相比之下,只有两个高炉(阿尔及利亚和埃及各一个),总装机容量为200万吨(表一)。2019年DRI产量为646万吨,而铁水约为75万吨。

 

1第二次世界大战以来的北非钢铁工业

自第二次世界大战结束以来,埃及和阿尔及利亚一直是北非的主要钢铁生产国。埃及钢铁公司成立于1954年,在高炉/碱性氧气炉(BF / BOF)的基础上建立了该地区第一家经典的一体化钢铁厂。当时的哲学是国家参与以产生社会意义上的盈利能力,而经济盈利能力是次要的。

自1990年代以来,随着私营部门获得更多进入钢铁行业的机会,为了提高经济利润,已经在新技术上进行了大量投资。结果,直接还原铁(DRI)的生产已成为主要的炼铁方法,并且电弧炉(EAF)与DRI工厂的结合已成为首选的炼钢路线。1986年由亚历山大国家钢铁公司(ANSDK)在埃及的El Dikheila建造的®模块,利用电弧炉将钢铁生产与市场需求相匹配的能力以及DRI工厂从天然气资源中获得增值的机会,刺激了增长和自我-对北非钢铁业的依赖。ANSDK分别在1997年和2000年增加了两个MIDREX模块,这些模块以及相关的钢厂现在由Ezz Steel拥有和运营。该公司还在埃及的Adabia和Ain Sokhna经营DRI / EAF工厂,其中包括HYL / Energiron工厂,使Ezz Steel的DRI总装机容量达到510万吨。

1.1利比亚钢铁公司(LISCO)于1989-90年开始运营两个MIDREX模块,以将DRI送入其在利比亚Misurata的新电弧炉熔炼车间,并于1997年增建了MIDREX HBI工厂,以利用不断增长的商人金属市场。尽管近年来DRI / EAF复杂设施因天然气供应受限和内战而受到干扰,但LISCO的2019年DRI产量比2017年增加了55%以上。

1.2阿尔及利亚是北非DRI / EAF炼钢的新手。自2013年以来一直在阿尔及利亚Bethioua(Oran)生产钢筋的TosyaliAlgérie于2018年7月开始调试世界上最大的同时卸料(冷热产品)DRI工厂,并于2018年11月开始冷DRI(CDRI)操作。第一个热DRI(HDRI)于2019年2月转移到附近的熔炼厂,年产量250万吨的MIDREX工厂在启动一年后的2019年7月创下DRI日产量的世界纪录。阿尔及利亚卡塔尔钢铁公司(AQS)在阿尔及利亚贝拉拉的第二座250万吨/年同时卸料的MIDREX工厂即将完工,预计将在不久的将来投产。本文稍后将介绍这两个工厂的其他详细信息。

1.3北非的DRI / EAF炼钢

毫无疑问,与平炉相比,高炉/碱性氧气(BF / BOF)路线的技术提高了炼钢效率,生产率和产品质量。但是,对于北非和中东-北非(MENA)地区,直接还原铁/电弧炉(DRI / EAF)路线是更好的选择。与传统的高炉/转炉钢生产相比,DRI / EAF组合的吸引力是什么?

(1)相关天然气的增值使用

(2)根据市场需求确定容量

(3)更加灵活地应对市场条件

(4)降低资本成本

(5)排放更少,固体副产物更少

(6)所需水量少

(7)能够满足最严格的钢规格

天然气丰富和工业用电成本低是中东和北非地区DRI / EAF钢生产占主导地位的两个主要原因。如图1所示,阿尔及利亚的天然气价格在2018年是世界第三低的国家,卡塔尔,沙特阿拉伯和阿拉伯联合酋长国是十个最低的国家之一。埃及是2018年天然气价格最低的26位。

 

阿尔及利亚的商业用电价格为$ 0.036 / kWh,埃及为$ 0.073 / kWh(www.globalpetrolprices.com)。但是,对于该地区的钢铁生产商来说,对进口氧化铁小球的依赖令人担忧(氧化铁小球通常占DRI OPEX的70-80%)。正在考虑开发区域资源,例如摩洛哥和阿尔及利亚(Gara Djebilet所在地)。

1.4阿尔及利亚-DRI生产中的后起之秀

 

阿尔及利亚崛起的原因:

(1)政治稳定可增强外国投资者的信心

(2)天然气资源的可用性–传统DRI OPEX中天然气成本的权重(图2)

(3)阿尔及利亚的天然气批发价位居世界第三(仅委内瑞拉和土库曼斯坦更低)

(4)有利于工业部门的强有力的政府政策

(5)与以较高价格(国家收入)出口天然气的竞争与将其用于国家工业发展的竞争

(6)工业部门电能的长期定价政策

 

1.5 TOSYALIALGÉRIE

 

托萨里·阿尔吉里(TosyaliAlgérie)


主要特点:

世界上最大的HDRI / CDRI组合工厂

7.65米直径MIDREX MEGAMOD ®炉

8行x 18托架MIDREX重整器

土耳其Tosyali Holding的子公司TosyaliAlgérie于2013年开始使用废钢作为原料在阿尔及利亚奥兰附近的Bethioua生产钢筋。随后增加了2015年开始的线材年产能500,000吨。决定增加直接还原厂,该厂于2018年投入使用,并于2019年开始生产。它是世界上最大的单模块MIDREX工厂(250万吨/年)投入运营。

建造了一个年产400万吨的颗粒厂,生产用于DRI厂的氧化铁颗粒,并于2018年底生效。颗粒化和DRI设施将通过有效利用该国的地下资源为阿尔及利亚的经济做出重大贡献矿物资源。

1.6 阿尔及利亚卡塔尔钢(AQS)

主要特点:

世界上最大的HDRI / CDRI组合工厂

7.65米直径MIDREX MEGAMOD ®炉

8行x 18托架MIDREX重整器

卡塔尔钢铁国际公司之间的合资企业AQS;SIDER,阿尔及利亚投资集团;阿尔及利亚国家投资基金(National Investment Fund)与Midrex和Paul Wurth签订了合同,将提供一个年产250万吨的直接还原厂,该装置能够生产冷DRI(CDRI)和热DRI(HDRI)。MIDREX工厂是位于阿尔及尔以东375公里的阿尔及利亚贝拉拉(Bellara)基于电弧炉的综合钢厂的一部分。DRI工厂的建设在2020年春季受到COVID-19大流行的影响,并有望在不久的将来开始生产。

2北非DRI的下一步是什么

2.1阿尔及利亚

如果阿尔及利亚政府继续通过低价出售天然气来支持当地工业,那么中期就有可能在阿尔及利亚建立新工厂生产DRI / HBI。开采当地铁矿石矿床的可能性,例如廷杜夫省的Gara Djebilet,将进一步降低DRI生产的运营成本。

2.2埃及

北非最强劲,增长最快的经济体已经拥有约800万吨/年的直接还原铁产能,并拥有多年的生产和使用直接还原铁的运营经验。近年来,产量已从额定产能的30%增加到几乎60%。然而,天然气短缺问题将需要解决,以充分利用现有的灾难恢复工厂以及新建工程的可能性。

2.3利比亚

拥有丰富的自然资源,其经济未来取决于未来几年稳定政治和社会结构的方式。

2.4摩洛哥

作为该地区政治稳定评价最高的国家之一,得益于东南部发现的新天然气资源(腾德拉拉,该国的近期潜力可达3-4万亿立方英尺),它有可能成为DRI生产国。 

 
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