1考察六個(gè)國(guó)家聚焦全球直接還原鐵市場(chǎng)看世界

        本人有機(jī)會(huì)去六個(gè)國(guó)家考察直接還原鐵的生產(chǎn)，發(fā)展和市場(chǎng)狀況。受益匪淺，頗受啟發(fā)。下面根據(jù)本人實(shí)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(kāi)發(fā)已有60多年的歷史，推動(dòng)世界直接還原鐵的超常規(guī)的進(jìn)展。墨西哥HYL-SA 公司在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐中積累豐富的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)專(zhuān)利、決竅，并在工業(yè)生產(chǎn)中市場(chǎng)化運(yùn)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(shù)，推行HYL-ZR技術(shù)，為直接還原工藝，節(jié)省大量的純鎳，節(jié)省能源。HYL-ZR技術(shù)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(shù)相互競(jìng)爭(zhēng)，互相融合，推進(jìn)直接還原工業(yè)的發(fā)展。目前，采用HYL-ZR技術(shù)生產(chǎn)直接還原鐵的廠(chǎng)家有望超過(guò)米德法的趨勢(shì)。

       1.1.3 特別值得提及是；為了擴(kuò)大氣基豎爐生產(chǎn)直接還原的氣體資源，減少對(duì)天然氣的依賴(lài)，HYL-SA公司利用工業(yè)性，半工業(yè)性裝置，采用焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵進(jìn)行工業(yè)試驗(yàn)，經(jīng)一年的試驗(yàn)取得完全成功，為焦?fàn)t煤氣生產(chǎn)直接還原鐵提供翔實(shí)試驗(yàn)結(jié)果和技術(shù)保證。推動(dòng)全世界直接還原工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

1.2 美國(guó)

       1.2.1 美國(guó)直接還原鐵工業(yè)發(fā)展的較為成熟，當(dāng)今美國(guó)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(jìn)行。其中NUCOR鋼鐵公司是世界上直接還原電爐煉鋼最先進(jìn)的生產(chǎn)廠(chǎng)家，推動(dòng)美國(guó)直接還原工業(yè)的新發(fā)展。

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

       1.2.3 美國(guó)鋼鐵公司總裁SURMA先生說(shuō)，與兩個(gè)公司競(jìng)爭(zhēng)失敗的原因，是美國(guó)鋼鐵公司沒(méi)有充分利用本公司的氣體資源（天然氣，焦?fàn)t煤氣等）。日后美國(guó)鋼鐵公司計(jì)劃用天然氣，頁(yè)巖氣生產(chǎn)直接還原鐵，改變被動(dòng)局面。

        1.2.4 由于天然氣價(jià)格上漲，美國(guó)極力開(kāi)發(fā)頁(yè)巖氣，用頁(yè)巖氣生產(chǎn)直接還原鐵正在進(jìn)行中。美國(guó)稱(chēng)為這是一次“頁(yè)巖氣革命”。

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

        1.2.6 NUCOR公司對(duì)路易斯安那州的直接還原鐵設(shè)施，投資2.8億美元建設(shè)一個(gè)年產(chǎn)能為250萬(wàn)噸的還原鐵廠(chǎng)。將按原計(jì)劃，即2013年年中投入運(yùn)營(yíng)，并在其后2—4月內(nèi)實(shí)現(xiàn)達(dá)產(chǎn)?？梢?jiàn)，NUCOR公司對(duì)直接還原短流程工藝的認(rèn)同。

1.3 印度

       1.3.1 目前，印度鋼總產(chǎn)能為7500萬(wàn)噸/年，直接還原鐵產(chǎn)量為3500萬(wàn)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(zhuǎn)窯工藝為主，但由于該工藝的設(shè)備能力小，設(shè)備龐大，環(huán)境污染嚴(yán)重的問(wèn)題，未來(lái)發(fā)展受阻。今后氣基豎爐工藝將得到長(zhǎng)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(yàn)，和生產(chǎn)歷史。JSW公司一套年產(chǎn)180萬(wàn)噸還原鐵裝置，已生產(chǎn)13年，現(xiàn)在依然正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為煉鋼提供優(yōu)質(zhì)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(jià)格昂貴。為了擴(kuò)大氣基豎爐的氣體資源，JSP公司正在建設(shè)一套250萬(wàn)噸/年ENERGIRON工藝裝置，該裝置采用焦?fàn)t煤氣為還原氣源，不久即將投產(chǎn)。從而減少對(duì)天然氣的依賴(lài)。

       1.3.5 印度未來(lái)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?fàn)t煤氣，煤制氣，頁(yè)巖氣為主，最大限度的減少對(duì)天然氣的依賴(lài)。

       1.3.6 印度未來(lái)鋼鐵業(yè)將適度建設(shè)高爐流程的鋼鐵廠(chǎng)，增加焦?fàn)t煤氣產(chǎn)量，滿(mǎn)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(chǎng)家介紹，負(fù)責(zé)任的專(zhuān)家認(rèn)為，用焦?fàn)t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(shè)兩套160萬(wàn)噸/年直接還原鐵裝置并實(shí)現(xiàn)了與電爐煉鋼的整合，成為世界上規(guī)模最大，技術(shù)最先進(jìn)的短流程鋼鐵廠(chǎng)。為短流程鋼鐵廠(chǎng)擴(kuò)大單模塊生產(chǎn)規(guī)模取得工業(yè)性生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。也為傳統(tǒng)鋼鐵廠(chǎng)，降低能耗，降低CO2排放量，降低生產(chǎn)成本，取得技術(shù)上的突破。

       1.4.2 ENERGIRON氣基豎爐直接還原裝置，由單模塊20萬(wàn)噸/年發(fā)展到160 萬(wàn)噸/年，250萬(wàn)噸的過(guò)程，是由小冶金工廠(chǎng)挺進(jìn)大型聯(lián)合鋼鐵廠(chǎng)的過(guò)程，大大推動(dòng)傳統(tǒng)鋼鐵廠(chǎng)中生產(chǎn)直接還原鐵的進(jìn)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(shè)計(jì)規(guī)模為160萬(wàn)噸，電爐設(shè)計(jì)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(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均超過(guò)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，。二期工程完全拷貝復(fù)制一期工藝。2011年5月26 日通過(guò)設(shè)備性能考核試驗(yàn)，2011年底，一期，二期全部形成生產(chǎn)能力。ESI鋼鐵公司用33個(gè)月建成300萬(wàn)噸的聯(lián)合短流程鋼鐵廠(chǎng)，計(jì)劃2014年完成三期，四期工程，粗鋼總產(chǎn)能達(dá)到650萬(wàn)噸/年。如此建設(shè)速度，實(shí)屬罕見(jiàn)。

       1.4.4 ENERGIRON工藝與MIDREX工藝比較，有比較多的優(yōu)勢(shì)，并被買(mǎi)家認(rèn)可。因此，從2006年開(kāi)始，全球在建和已建的ENERGIRON 裝置的總產(chǎn)能達(dá)1255萬(wàn)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(qū)動(dòng)力。
1.5馬來(lái)西亞

       1.5.1 馬來(lái)西亞全國(guó)年粗鋼產(chǎn)量為300—350萬(wàn)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(guó)直接還原鐵年產(chǎn)量為200萬(wàn)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(lái)西亞丁加努州POWAJA型鋼廠(chǎng)，原設(shè)計(jì)為60萬(wàn)噸直接還原鐵裝置，由日本某公司總承包，建成后由于技術(shù)問(wèn)題，長(zhǎng)期不能投產(chǎn)。后經(jīng)過(guò)墨西哥HYL—SA公司四次改造，升級(jí)，直接還原裝置順利投產(chǎn)，并將產(chǎn)能提高到90 萬(wàn)噸。由此可見(jiàn)。HYL—SA公司的HYL—Ⅲ技術(shù) 的高明之處。

       1.5.3 設(shè)在沙巴的SABAGAS直接還原鐵廠(chǎng)，采用MIDREX工藝，年生產(chǎn)能力為60萬(wàn)噸，直接還原鐵的質(zhì)量很好。1998年鞍鋼購(gòu)買(mǎi)50000噸熱壓鐵塊（HBI）在鞍鋼的180 噸轉(zhuǎn)爐上，進(jìn)行代替廢鋼的試驗(yàn)，取得完全成功。為鞍鋼大量應(yīng)用直接還原鐵，提供技術(shù)支撐。

1.6 中東國(guó)家

       1.6.1 中東國(guó)家擁有豐富天然氣資源但缺乏煉焦煤，當(dāng)?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(yīng)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(gè)中東地區(qū)直接還原鐵年增長(zhǎng)率達(dá)9.1%

       1.6.2 中東地區(qū)的沙特阿拉伯直接還原鐵年增長(zhǎng)率高達(dá)10.2%，2011年產(chǎn)量達(dá)到580萬(wàn)噸，滿(mǎn)足當(dāng)?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(zhǎng)率為8.6%，2011年年產(chǎn)直接還原鐵增漲到1040萬(wàn)噸，新建直接還原鐵裝置的單模塊規(guī)模，均為80—160萬(wàn)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(jià)格爆漲，廢鋼供應(yīng)短缺，中東國(guó)家都在尋求價(jià)格低的，化學(xué)能高的氣體資源。各生產(chǎn)廠(chǎng)家和科研部門(mén)普遍鎖定在焦?fàn)t煤氣，煤制氣和頁(yè)巖氣上。

2 從六國(guó)考察中審視中國(guó)鋼鐵業(yè)未來(lái)發(fā)展

        通過(guò)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(xiàn)圖發(fā)展。路線(xiàn)圖凸顯出如下創(chuàng)意關(guān)鍵點(diǎn)；

        1)直接還原電爐煉鋼短流程，將成為未來(lái)鋼鐵業(yè)的主流技術(shù)，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(lái)煉鐵技術(shù)的發(fā)展方式，可以概括為球團(tuán)+直接還原鐵。即鐵精礦100%生產(chǎn)球團(tuán)礦，用100%的球團(tuán)生產(chǎn)直接還原鐵，可以減少高爐煉鐵對(duì)焦炭的依賴(lài)和高爐煉鐵高能耗，高成本，高污染的弊病。

        3)未來(lái)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(dá)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(lái)煉鐵的主要發(fā)展方式。煤基回轉(zhuǎn)窯直接還原，由于生產(chǎn)規(guī)模小，裝備龐大，污染嚴(yán)重，只能作為直接還原工藝的補(bǔ)充。

        5)天然氣，焦?fàn)t煤氣，煤制氣，頁(yè)巖氣成為氣基豎爐直接還原煉鐵主要?dú)怏w資源。焦?fàn)t煤氣，煤制氣，頁(yè)巖氣將逐步代替天然氣，減少氣基豎爐直接還原對(duì)天然氣的依賴(lài)，進(jìn)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(kuò)大（由年產(chǎn)20萬(wàn)噸發(fā)展到50萬(wàn)噸，80萬(wàn)噸，160萬(wàn)噸，250萬(wàn)噸，挑戰(zhàn)300萬(wàn)噸）意味著直接還原技術(shù)挺進(jìn)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(dá)10億多噸，占總產(chǎn)量90%以上，即高爐煉鐵的長(zhǎng)流程仍占霸主地位。但實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)100% 轉(zhuǎn)型，本人認(rèn)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?fàn)t煤氣資源，為高爐流程的鋼鐵廠(chǎng)中生產(chǎn)直接還原鐵，提供重要的氣體資源條件。在比較長(zhǎng)的時(shí)間里，傳統(tǒng)的長(zhǎng)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(shù)是氫冶金在煉鐵過(guò)程的應(yīng)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(yīng)式中可以看出，反應(yīng)后的產(chǎn)品是鐵+水，不是鐵+CO2，因此，可大大減少CO2的排放。或稱(chēng)作低碳煉鐵技術(shù)。

       10)利用非煉焦煤轉(zhuǎn)換為煤制氣（SYNGAS）生產(chǎn)直接還原鐵，是從碳冶金向氫冶金轉(zhuǎn)換的科學(xué)生產(chǎn)方式，同時(shí)，又為氣基豎爐生產(chǎn)直接還原鐵，擴(kuò)大氣體資源，開(kāi)辟新的途徑。應(yīng)積極推進(jìn)。

        11) 根據(jù)國(guó)外生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)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(guó)鋼鐵工業(yè)走出‘寒冬’的必由之路。