我国直接还原铁产品供需状况及钢厂应用

2022-08-03   作者:佚名   网友评论 0

国内外生产实践表明,直接还原铁是冶炼电炉钢的优质原料,它的加入对于电炉炼钢中的冶炼时间、吨钢电耗、钢水收得率及残余元素均产生影响。

陶江善

中国废钢铁应用协会直接还原铁工作委员会,天津奥沃冶金技术咨询有限公司



  前言

  直接还原铁(DRI)是铁矿或氧化球团通过还原剂(煤或煤气)在低于其熔化温度下进行还原反应,去除铁矿中的氧,得到高度金属化的含铁产品。由此产生的DRI产品本质上多孔海绵状,因此也叫海绵铁。因其产品S、P、Cu、Zn等有害元素含量低、铁的纯度高,是冶炼优质钢、特殊钢的纯净铁料,也是高端铸造、铁合金、粉末冶金等工业的原料。

  废钢是钢厂主要原料之一,由于其来源不同,化学成分波动很大,难以掌控,给炼钢作业带来一定困难。同时,由于钢材中非金属材料和有色金属使用比例增加,致使废钢质量不断下降。用一定比例的直接还原铁与废钢搭配使用,不仅可增加改善钢水成分、改善和提高钢材的物理性能,从而达到生产优质钢的目的。

  在钢铁行业环保日益严苛的当下,非高炉冶炼技术因其节能减排、低碳环保的优点得到了越来越多的关注,其主要产品直接还原铁(DRI)的应用也得到了越来越多的钢铁企业的重视。期待通过我们的调查、梳理、总结,让大家对我国直接还原铁产品供需状况和钢厂应用现状有一定了解。

  1我国直接还原铁供需状况

  由于受到资源条件和技术等因素的限制,我国的直接还原铁生产起步晚、发展缓慢,我国直接还原铁生产企业规模小、主要为隧道窑装置生产,产地分散、生产组织不稳定,导致了产量统计的困难,产品多用于粉末冶金原料。经中国废钢铁应用协会直接还原铁工作委员会的调查,当前我国直接还原铁的产能约111万吨(详见表1),不足全球生产能力的1%,说明我国直接还原铁生产能力严重滞后。

  近年来,受制于环保停限产压力,越来越多的隧道窑直接还原铁工厂因资金压力、无力进行环保改造而选择停产或转行,而从事炼钢海绵铁生产的厂家更是寥寥无几。另外,由于我国“一带一路”政策得到越来愈多的国家的认同响应,对外交流合作日益增多,国外的一些优质低价资源被引入到国内。

 

1 我国现有部分直接还原铁生产企业及设计生产能力

序号

企业

设计能力(104t)

1

山西中晋太行矿业

30

2

包钢宗企集团总公司

5

3

营口广泰矿业有限公司

2

4

莱钢粉末冶金有限公司

12

5

莱芜市泰东粉末科技有限公司 

2.5

6

朝阳金河(集团)粉末冶金材料有限公司

8

7

朝阳市金鳞铁精粉有限公司

3

8

济南钢铁集团耐火材料有限公司

1.5

9

内蒙古巴彦淖尔农垦弘通还原铁有限公司

2.5

10

永年县金粉金属粉沫有限公司

2.5

11

建平庆昇磁性材料有限公司

2

12

吉林省杉松岗矿业集团复森直接还原铁有限公司

2.5

13

山东昌邑龙飞冶金有限公司

2

14

莱芜市丰益冶金材料有限公司

1

15

莱芜口镇海绵铁厂

1

16

北票盛隆粉末冶金有限公司

3

17

河北迁西恒旺集团

2

18

洛阳通瑞新型材料有限公司

4

19

嵩县源信有色金属有限公司

1

20

昆钢集团耐火材料有限公司

5

21

巩义市大发冶金炉料有限公司

4

22

山西黎城粉末冶金有限责任公司

5

23

山西亚瑞粉末冶金科技有限公司

1

24

武钢粉末冶金有限责任公司

3

25

马鞍山市松立冶金炉料有限公司

2

26

淄博天禄耐火材料有限公司

2

27

鄯善华恒实业有限责任公司

1.5

合计

111


  上表统计的生产企业实际用于炼钢直接还原铁生产的企业数量并不多,与我国粗钢产量占全世界的一半以上的地位极不相称。

  2海绵铁市场情况及分析

  国内商品海绵铁目前基本都是隧道窑生产,厂家规模不大,受环保政策冲击很大。由于国内商品炼钢海绵铁量少、没有稳定供应点,市场并不成熟,人情价、关系价比比皆是。

  2021年,由于我国国内疫情控制情况较好,疫情对经济生活的影响基本上被忽略,全年海绵铁市场走势分析如下:

  1月份,由于矿价依然维持近年高水平,成本端对还原铁价格有一定支撑。季节性因素叠加恐高情绪,国内钢材需求萎缩,投机性需求明显消退,钢材市场累库速度加快,供需压力加大。2月春节过后,在工信部压缩产量、碳中和目标实施、环保限产等一系列利好推动下海绵铁价格出现上涨走势,3月份钢铁需求基本面由弱到强转换,还原铁虽有调整压力,依然震荡上扬。

  4月份,铁矿价格不断走出新高,4月20日,普氏62%铁矿石指数时隔十年再次突破180美元/吨关口,最高达187.75美元/吨,4月26日,普氏铁矿石62%指数涨6.35美元/吨,突破190美元大关,报收于191.45美元,创下2011年2月14日以来价格新高。原料不断走高推升还原铁价格,炼钢还原铁从月初3050-3100元/吨涨至月末3150-3200元/吨。5月还原铁市场继续高位运行,在上下游一片看涨声中,铁价也在呼呼上窜。港口海绵铁价格从周初的4000元/吨左右涨到4800元/吨。但疯狂之下必有乱像,大涨之后必有大跌!!!5月13日,唐山市市场监管局、发改委、工信局联合约谈全市钢铁生产企业,螺纹、线材期货主力合约应声跌停,铁矿石期货主力合约跌幅扩大至逾7%,郑煤主力合约跌幅一度扩大至逾5%。14日早盘铁矿石主力合约再度重挫8.87%,螺纹钢、热卷主力主要合约全线跌停;在钢铁类合约暴跌的带动下,整个大宗商品市场走弱,其中前期涨幅巨大的动力煤、沪铜、沪铝、焦煤等主力合约更是纷纷大跌。暴跌过后,市场恐慌情绪得以宣泄,把五一节后的涨幅回吐殆尽。买涨不买跌心理影响,下游商家入市采购积极性不高,观望为主,随着矿价继续下探,还原铁价格仍有回调空间。6月钢铁市场转入淡季,市场整体成交较差,需求较清淡。

  7月,受限产影响,还原铁厂出货不畅,库存小幅增加,停产、检修增多。8月初期,还原铁厂家经历了需求和价格的双低谷,月末,由于环保检查力度加大,焦企限产,部分地区维持50%的开工率,焦炭资源供应持续紧张、行情暴涨,焦炭价格自8月中下旬至9月中旬连续十一轮上涨。加上铁矿石跌势放缓,成本支撑,还原铁价格止跌回升。9月份下半月各地能耗双控加严,钢厂限电限产导致供需错配,钢市供需先强后弱,钢价快速上涨受阻、出现高位回落。强势的双焦(焦煤、焦炭)期货价格中旬后连续大跌,单日跌幅最高达到7%。而由于供给端减产,虽然需求端释放不及预期,还原铁供需格局仍维持相对平衡。

  国庆节后,限电、限产仍然是市场主导性因素,各省市限产政策严格且有加强趋势。10月上旬及中旬期间,由于焦煤焦炭大幅上扬,市场炒作盛行,煤炭供应囤货居奇,价格大幅上涨,推高了焦炭、生铁、海绵铁等下游产品价格。煤价短时间内大幅走高影响到北方冬季供暖和全国电力供应,保供稳价成为政府导向,10月下旬,在出台的保供稳价政策引导下,动力煤、焦煤、焦炭价格纷纷大幅回落,短时间内价格腰斩。政府出面调控打压煤价,加上钢铁需求释放不及预期,煤炭、焦炭高位跳水会以及铁矿价格持续下行下跌导致成本下行、市场炒作泡沫受到挤压,钢材价格大幅回调,海绵铁市场价格也高位回落。11月15日之后,北方采暖季,环京津冀地区“2+26”城市至2022年3月15日采暖季结束前实行错峰生产,明显对钢铁产量造成制约。由于限产限电影响,钢铁产量下降,钢铁供应量下降;且11月下旬以来,房地产信贷有所放松,国家新一轮稳增长信号不断释放,市场有所企稳反弹;但淡季需求偏弱、成交收缩。由于限产影响,开工率不足,海绵铁市场价格滞后钢铁价格波动周期,处于强预期、弱现实博弈之中,12月初价格才调整到位,之后整体呈现底部窄幅震荡、略有小幅回升态势。月末,炼钢海绵铁88%含量报价在3200-3300元/吨。

 
图1 2021年1-12月国内海绵铁市场价格走势图
 

  3 直接还原铁进出口情况

  由于我国国内直接还原铁产量很少,炼钢使用主要靠进口,近年我国直接还原铁进口情况见表2。我国钢企进口的海绵铁主要为HBI或冷DRI球两种形式。由于冷DRI球是海绵铁经高温直接还原生产后、冷却的自然态,球内孔隙率多,疏松多孔,在空气或湿润环境中,极易与空气中的水汽发生氧化放热反应,容易自燃,因此,冷DRI球需要专门的船只运输,运输过程中需用氮气保护。而HBI是海绵铁在竖炉内直接还原后接着在高温下进行压块处理,毛细孔被挤压密实,密度一般在4.0-4.5吨/m3,所以运输过程中不会出现氧化自燃现象,不需要专门的运输设施,可以直接用散货船运输,淋上雨水也不会有安全风险,便于运输和保管。所以钢铁厂更愿意使用HBI,钢厂进口海绵铁大多以HBI为主,这也说明了这一点。

  我国海绵铁的主要进口来源国主要为委内瑞拉、俄罗斯、伊朗、阿曼等国家,其中委内瑞拉、伊朗,加上最近的俄罗斯,都受到美国制裁,难以直接进行美元结汇的国际贸易,多是以港口现货交易,俄罗斯热压块在今年被美国制裁前多采用CFR或FOB形式的美元结算的国际贸易。


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