1考察六個國家聚焦全球直接還原鐵市場看世界

        本人有機會去六個國家考察直接還原鐵的生產(chǎn)，發(fā)展和市場狀況。受益匪淺，頗受啟發(fā)。下面根據(jù)本人實地考察的印象，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，該公司從事直接還原鐵的生產(chǎn)、科研，開發(fā)已有60多年的歷史，推動世界直接還原鐵的超常規(guī)的進展。墨西哥HYL-SA 公司在長期的生產(chǎn)實踐中積累豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗和技術專利、決竅，并在工業(yè)生產(chǎn)中市場化運行。

       1.1.2 HYL-SA 公司在大工業(yè)生產(chǎn)中創(chuàng)造出HYL-ZR生產(chǎn)工藝技術，推行HYL-ZR技術，為直接還原工藝，節(jié)省大量的純鎳，節(jié)省能源。HYL-ZR技術的出現(xiàn)，在世界上形成兩大派系，即MIDREX法和hyl-zr法，兩種生產(chǎn)技術相互競爭，互相融合，推進直接還原工業(yè)的發(fā)展。目前，采用HYL-ZR技術生產(chǎn)直接還原鐵的廠家有望超過米德法的趨勢。

       1.1.3 特別值得提及是；為了擴大氣基豎爐生產(chǎn)直接還原的氣體資源，減少對天然氣的依賴，HYL-SA公司利用工業(yè)性，半工業(yè)性裝置，采用焦爐煤氣生產(chǎn)直接還原鐵進行工業(yè)試驗，經(jīng)一年的試驗取得完全成功，為焦爐煤氣生產(chǎn)直接還原鐵提供翔實試驗結果和技術保證。推動全世界直接還原工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 美國

       1.2.1 美國直接還原鐵工業(yè)發(fā)展的較為成熟，當今美國鋼鐵生產(chǎn)中，近一半產(chǎn)量用直接還原鐵電爐煉鋼生產(chǎn)方式進行。其中NUCOR鋼鐵公司是世界上直接還原電爐煉鋼最先進的生產(chǎn)廠家，推動美國直接還原工業(yè)的新發(fā)展。

       1.2.2 美國鋼鐵公司鋼的產(chǎn)量占美國鋼總產(chǎn)量的一半，NUCOR和AK公司占1/4,,但兩廠的粗鋼的生產(chǎn)成本是美國鋼鐵公司的一半，其重要原因是兩廠采用直接還原電爐煉鋼短流程而帶來的節(jié)能，節(jié)約資源效應而致。

       1.2.3 美國鋼鐵公司總裁SURMA先生說，與兩個公司競爭失敗的原因，是美國鋼鐵公司沒有充分利用本公司的氣體資源（天然氣，焦爐煤氣等）。日后美國鋼鐵公司計劃用天然氣，頁巖氣生產(chǎn)直接還原鐵，改變被動局面。

        1.2.4 由于天然氣價格上漲，美國極力開發(fā)頁巖氣，用頁巖氣生產(chǎn)直接還原鐵正在進行中。美國稱為這是一次“頁巖氣革命”。

        1.2.5 由于美國積極推進直接還原電爐煉鋼工藝，大大改善了美國的城市的生態(tài)環(huán)境。奧巴馬毅然決定20國峰會改在匹斯堡召開，借以彰顯美國老鋼鐵城市轉型的業(yè)績。

        1.2.6 NUCOR公司對路易斯安那州的直接還原鐵設施，投資2.8億美元建設一個年產(chǎn)能為250萬噸的還原鐵廠。將按原計劃，即2013年年中投入運營，并在其后2—4月內(nèi)實現(xiàn)達產(chǎn)?？梢姡琋UCOR公司對直接還原短流程工藝的認同。

1.3 印度

       1.3.1 目前，印度鋼總產(chǎn)能為7500萬噸/年，直接還原鐵產(chǎn)量為3500萬噸/年，占世界直接還原鐵產(chǎn)量的1/3。印度直接還原鐵生產(chǎn)處世界的霸主地位。

       1.3.2 印度直接還原鐵生產(chǎn)工藝，主要以煤基回轉窯工藝為主，但由于該工藝的設備能力小，設備龐大，環(huán)境污染嚴重的問題，未來發(fā)展受阻。今后氣基豎爐工藝將得到長足的發(fā)展。

       1.3.3 印度氣基豎爐生產(chǎn)直接還原鐵，同樣有豐富生產(chǎn)經(jīng)驗，和生產(chǎn)歷史。JSW公司一套年產(chǎn)180萬噸還原鐵裝置，已生產(chǎn)13年，現(xiàn)在依然正常運轉，為煉鋼提供優(yōu)質直接還原鐵，保證印度鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展。

       1.3.4 印度天然氣資源同樣短缺，且價格昂貴。為了擴大氣基豎爐的氣體資源，JSP公司正在建設一套250萬噸/年ENERGIRON工藝裝置，該裝置采用焦爐煤氣為還原氣源，不久即將投產(chǎn)。從而減少對天然氣的依賴。

       1.3.5 印度未來鋼鐵發(fā)展方式；可以概括為，DRI+電爐煉鋼。直接還原鐵以氣基豎爐為主要生產(chǎn)方式。氣基豎爐還原氣源，以焦爐煤氣，煤制氣，頁巖氣為主，最大限度的減少對天然氣的依賴。

       1.3.6 印度未來鋼鐵業(yè)將適度建設高爐流程的鋼鐵廠，增加焦爐煤氣產(chǎn)量，滿足氣基豎爐生產(chǎn)直接還原鐵的需要。根據(jù)氣基生產(chǎn)廠家介紹，負責任的專家認為，用焦爐煤氣生產(chǎn)直接還原鐵的能耗是用天然氣生產(chǎn)直接還原鐵能耗 1/ 10.

1.4 阿聯(lián)酋

       1.4.1 由DANEJLI公司總承包在ESI鋼鐵公司建設兩套160萬噸/年直接還原鐵裝置并實現(xiàn)了與電爐煉鋼的整合，成為世界上規(guī)模最大，技術最先進的短流程鋼鐵廠。為短流程鋼鐵廠擴大單模塊生產(chǎn)規(guī)模取得工業(yè)性生產(chǎn)經(jīng)驗。也為傳統(tǒng)鋼鐵廠，降低能耗，降低CO2排放量，降低生產(chǎn)成本，取得技術上的突破。

       1.4.2 ENERGIRON氣基豎爐直接還原裝置，由單模塊20萬噸/年發(fā)展到160 萬噸/年，250萬噸的過程，是由小冶金工廠挺進大型聯(lián)合鋼鐵廠的過程，大大推動傳統(tǒng)鋼鐵廠中生產(chǎn)直接還原鐵的進程，保證鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

       1.4.3 ESI鋼鐵公司一期工程，直接還原鐵設計規(guī)模為160萬噸，電爐設計能力為140噸電弧爐。2009年11月投產(chǎn)到今，生產(chǎn)穩(wěn)定，各項技術指標均超過設計標準，。二期工程完全拷貝復制一期工藝。2011年5月26 日通過設備性能考核試驗，2011年底，一期，二期全部形成生產(chǎn)能力。ESI鋼鐵公司用33個月建成300萬噸的聯(lián)合短流程鋼鐵廠，計劃2014年完成三期，四期工程，粗鋼總產(chǎn)能達到650萬噸/年。如此建設速度，實屬罕見。

       1.4.4 ENERGIRON工藝與MIDREX工藝比較，有比較多的優(yōu)勢，并被買家認可。因此，從2006年開始，全球在建和已建的ENERGIRON 裝置的總產(chǎn)能達1255萬噸，占全球氣基總產(chǎn)能的48.5%，成為發(fā)展直接還原鐵工藝的驅動力。
1.5馬來西亞

       1.5.1 馬來西亞全國年粗鋼產(chǎn)量為300—350萬噸左右，由于東馬（沙撈越）西馬東海岸盛產(chǎn)天然氣，鋼鐵發(fā)展方式選擇氣基豎爐直接還原電爐煉鋼短流程工藝。全國直接還原鐵年產(chǎn)量為200萬噸左右，并取得節(jié)能，減排，生態(tài)環(huán)保的效果。

       1.5.2 馬來西亞丁加努州POWAJA型鋼廠，原設計為60萬噸直接還原鐵裝置，由日本某公司總承包，建成后由于技術問題，長期不能投產(chǎn)。后經(jīng)過墨西哥HYL—SA公司四次改造，升級，直接還原裝置順利投產(chǎn)，并將產(chǎn)能提高到90 萬噸。由此可見。HYL—SA公司的HYL—Ⅲ技術 的高明之處。

       1.5.3 設在沙巴的SABAGAS直接還原鐵廠，采用MIDREX工藝，年生產(chǎn)能力為60萬噸，直接還原鐵的質量很好。1998年鞍鋼購買50000噸熱壓鐵塊（HBI）在鞍鋼的180 噸轉爐上，進行代替廢鋼的試驗，取得完全成功。為鞍鋼大量應用直接還原鐵，提供技術支撐。

1.6 中東國家

       1.6.1 中東國家擁有豐富天然氣資源但缺乏煉焦煤，當?shù)劁撹F工業(yè)主要采用電爐煉鋼工藝，而中東地區(qū)廢鋼供應有限，意味需要大量直接還原鐵作為電爐煉鋼原料，故中東地區(qū)的直接還原鐵工業(yè)得到快速的發(fā)展。整個中東地區(qū)直接還原鐵年增長率達9.1%

       1.6.2 中東地區(qū)的沙特阿拉伯直接還原鐵年增長率高達10.2%，2011年產(chǎn)量達到580萬噸，滿足當?shù)囟塘鞒屉姞t煉鋼原料需求。

       1.6.3 2006—2011年伊朗直接還原鐵產(chǎn)量年均增長率為8.6%，2011年年產(chǎn)直接還原鐵增漲到1040萬噸，新建直接還原鐵裝置的單模塊規(guī)模，均為80—160萬噸/年。

       1.6.4 中東地區(qū)直接還原鐵生產(chǎn)均采用天然氣為氣源。由于天然氣的價格爆漲，廢鋼供應短缺，中東國家都在尋求價格低的，化學能高的氣體資源。各生產(chǎn)廠家和科研部門普遍鎖定在焦爐煤氣，煤制氣和頁巖氣上。

2 從六國考察中審視中國鋼鐵業(yè)未來發(fā)展

        通過全球鋼鐵工業(yè)發(fā)展方式的剖析，不難看出，世界鋼鐵工業(yè)正沿著新的路線圖發(fā)展。路線圖凸顯出如下創(chuàng)意關鍵點；

        1)直接還原電爐煉鋼短流程，將成為未來鋼鐵業(yè)的主流技術，傳統(tǒng)的鋼鐵流程，逐步被短流程代替，高爐煉鐵將被直接還原煉鐵取代。
 
        2)未來煉鐵技術的發(fā)展方式，可以概括為球團+直接還原鐵。即鐵精礦100%生產(chǎn)球團礦，用100%的球團生產(chǎn)直接還原鐵，可以減少高爐煉鐵對焦炭的依賴和高爐煉鐵高能耗，高成本，高污染的弊病。

        3)未來煉鋼的發(fā)展方式可以概括為直接還原鐵（50%--100%）+電爐煉鋼，即用100%的直接還原鐵或50%的熱高爐鐵，在電爐中煉鋼。達到提高能源利用率，資源利用率的效果。

        4)氣基豎爐直接還原煉鐵將成為未來煉鐵的主要發(fā)展方式。煤基回轉窯直接還原，由于生產(chǎn)規(guī)模小，裝備龐大，污染嚴重，只能作為直接還原工藝的補充。

        5)天然氣，焦爐煤氣，煤制氣，頁巖氣成為氣基豎爐直接還原煉鐵主要氣體資源。焦爐煤氣，煤制氣，頁巖氣將逐步代替天然氣，減少氣基豎爐直接還原對天然氣的依賴，進一步降低直接還原鐵生產(chǎn)成本

        6)氣基豎爐直接還原裝置的單模塊規(guī)模的不斷擴大（由年產(chǎn)20萬噸發(fā)展到50萬噸，80萬噸，160萬噸，250萬噸，挑戰(zhàn)300萬噸）意味著直接還原技術挺進大型傳統(tǒng)鋼鐵企業(yè)的可能性。

        7)全世界傳統(tǒng)的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)粗鋼的產(chǎn)能達10億多噸，占總產(chǎn)量90%以上，即高爐煉鐵的長流程仍占霸主地位。但實現(xiàn)鋼鐵工業(yè)100% 轉型，本人認為至少需要幾十年。高爐流程的存在，為直接還原工藝提供大量焦爐煤氣資源，為高爐流程的鋼鐵廠中生產(chǎn)直接還原鐵，提供重要的氣體資源條件。在比較長的時間里，傳統(tǒng)的長流程與直接還原短流程在大型的聯(lián)合企業(yè)中并存，形成全新的鋼鐵流程。

        8)直接還原技術是氫冶金在煉鐵過程的應用，經(jīng)研究氫的還原潛能是CO的11倍。氫在礦石中的滲透速度是CO 的5倍。故氫冶金的還原效率和速率大大高于碳冶金。

        9)氫冶金的基本原理是，F(xiàn)e2O3+3H2=3Fe+2H2O  從反應式中可以看出，反應后的產(chǎn)品是鐵+水，不是鐵+CO2，因此，可大大減少CO2的排放?；蚍Q作低碳煉鐵技術。

       10)利用非煉焦煤轉換為煤制氣（SYNGAS）生產(chǎn)直接還原鐵，是從碳冶金向氫冶金轉換的科學生產(chǎn)方式，同時，又為氣基豎爐生產(chǎn)直接還原鐵，擴大氣體資源，開辟新的途徑。應積極推進。

        11) 根據(jù)國外生產(chǎn)統(tǒng)計資料表明，生產(chǎn)直接還原鐵與高爐鐵比較，生產(chǎn)成本降低40%，，節(jié)能30%，二氧化碳排放量減少38%，是我國鋼鐵工業(yè)走出‘寒冬’的必由之路。