1積極應(yīng)對(duì)鋼鐵工業(yè)嚴(yán)峻形勢(shì)，發(fā)展直接還原鐵
                                
       近年來(lái)我國(guó)鋼鐵工業(yè)產(chǎn)能嚴(yán)重過(guò)剩，國(guó)內(nèi)外鋼鐵市場(chǎng)疲軟，價(jià)格暴跌1000元/t左右，出口銳減，,我國(guó)鋼鐵工業(yè)虧損面加大超過(guò)60%，我們應(yīng)該全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，盡快擺脫這種被動(dòng)局面！加快企業(yè)重組和調(diào)整結(jié)構(gòu)的步伐，解決好鋼鐵工業(yè)資源、能源、高科技、環(huán)保四大問(wèn)題，增加相對(duì)投資少、環(huán)境友好、產(chǎn)品質(zhì)量高的電爐鋼產(chǎn)量，為此應(yīng)大力發(fā)展優(yōu)質(zhì)直接還原鐵，為我國(guó)鋼鐵工業(yè)更新?lián)Q代，生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品提供優(yōu)質(zhì)原料。

2 我國(guó)直接還原鐵市場(chǎng)預(yù)測(cè)

       直接還原鐵市場(chǎng)與廢鋼市場(chǎng)密不可分，世界廢鋼市場(chǎng)供求基本平衡，但具體到各個(gè)國(guó)家和地區(qū)是不平衡的，特別是我國(guó)缺少?gòu)U鋼，自從連鑄工藝普及以來(lái)，社會(huì)優(yōu)質(zhì)廢鋼逐漸減少，為了保證電爐鋼的優(yōu)質(zhì)水平和逐年增加的產(chǎn)量，用直接還原鐵或優(yōu)質(zhì)鐵水稀釋廢鋼中的有害元素，實(shí)踐證明在技術(shù)上都是可行的。但優(yōu)質(zhì)鐵水只有1000m3以上大高爐才能提供，中小高爐指標(biāo)不穩(wěn)，提供有難度。因此，用直接還原鐵稀釋廢鋼中的有害元素是最好的辦法。

       自1996年以來(lái)，我國(guó)鋼產(chǎn)量一直排在世界首位，雖然已是鋼鐵大國(guó)，但還不是鋼鐵強(qiáng)國(guó)，為了增加優(yōu)質(zhì)鋼的產(chǎn)量，節(jié)能減排，消除污染，國(guó)家行業(yè)政策鼓勵(lì)非焦煉鐵，建設(shè)優(yōu)質(zhì)直接還原鐵廠（DRI/HBI）。

       2008年以前，我國(guó)進(jìn)口鋼材最多時(shí)超過(guò)2500萬(wàn)t，其中80%是高附加值優(yōu)質(zhì)板、管，發(fā)展直接還原可極大的改善和提高我國(guó)鋼材質(zhì)量，如生產(chǎn)石油管的天津無(wú)縫鋼管公司和生產(chǎn)汽車板的珠江鋼鐵公司，電爐原料設(shè)計(jì)都配有30～50%的直接還原鐵。

       2000～2008年我國(guó)進(jìn)口廢鋼和直接還原鐵量見(jiàn)表1。

表1  2000～2008年我國(guó)進(jìn)口廢鋼和直接還原鐵數(shù)量      萬(wàn)t

        預(yù)計(jì)我國(guó)未來(lái)10年鋼產(chǎn)量將維持在6.0億噸的水平，電爐鋼所占比例由目前的12%增長(zhǎng)到25%左右，（世界平均為30%），直接還原鐵平均占電爐配料量的20%，每年需要量約3000萬(wàn)噸左右，加上轉(zhuǎn)爐冷卻及部分鑄造用量，總計(jì)約5000萬(wàn)噸左右。而我國(guó)優(yōu)質(zhì)直接還原鐵實(shí)際產(chǎn)量只有50多萬(wàn)噸，可見(jiàn)市場(chǎng)之大！幾乎處于空白狀態(tài)。從市場(chǎng)情況看，我國(guó)發(fā)展直接還原鐵是大勢(shì)所趨、大有可為的。
     
       2000～2008年世界粗鋼、電爐鋼、直接還原鐵產(chǎn)量見(jiàn)表2

表2  2000～2008年世界粗鋼、電爐鋼、直接還原鐵產(chǎn)量     萬(wàn)t

        2000～2008年中國(guó)粗鋼、電爐鋼、直接還原鐵產(chǎn)量見(jiàn)表3

表3  2000～2008年中國(guó)粗鋼、電爐鋼、直接還原鐵產(chǎn)量  萬(wàn)t

        從表2和表3可知，世界電爐鋼與粗鋼產(chǎn)量比為30%多，我國(guó)只接近12%；世界直接還原鐵與電爐鋼產(chǎn)量比為16.71%,我國(guó)只有1%！差距十分明顯，這是我國(guó)還不是世界鋼鐵強(qiáng)國(guó)的重要原因。

        2008年10月,在吉林省延吉市召開(kāi)的中國(guó)金屬學(xué)會(huì)2008年非高爐煉鐵年會(huì)記要，結(jié)合我國(guó)富煤、貧天然氣的實(shí)際國(guó)情，推薦《煤制氣+豎爐工藝》發(fā)展我國(guó)的直接還原。但四年過(guò)去了，沒(méi)有一家上馬。幾十年來(lái)，真正成熟的直接還原工藝是氣基豎爐法（以美國(guó)MIDREX工藝和墨西哥HYL-ZR工藝為代表，用天然氣作還原劑）和煤基回轉(zhuǎn)窯法（以德國(guó)SL/RN法為代表，用煤作還原劑）。因煤基法單位產(chǎn)品投資高、污染嚴(yán)重，世界產(chǎn)量比只占10%左右，氣基法單位產(chǎn)品投資低，單機(jī)產(chǎn)量高，自動(dòng)化水平高，污染少，得到迅猛發(fā)展，世界產(chǎn)量比達(dá)85%左右。但墨西哥HYL-ZR工藝除了天然氣外，還可以用焦?fàn)t煤氣，混合煤氣，煤制氣等還原性氣體作還原劑，將煤氣外重整改為內(nèi)重整，省去了大量投資，顯現(xiàn)明顯優(yōu)越性。該工藝在中美洲、阿拉伯國(guó)家、印度、俄羅斯、美國(guó)均有生產(chǎn)線，規(guī)模由30～200萬(wàn)t不等，下面結(jié)合我國(guó)情況，對(duì)50萬(wàn)t氣基HYL-ZR直接還原項(xiàng)目進(jìn)行簡(jiǎn)要經(jīng)濟(jì)分析。

3 建設(shè)規(guī)模及方案設(shè)計(jì)

3.1建設(shè)規(guī)模

        設(shè)計(jì)年產(chǎn)直接還原鐵50萬(wàn)t。

3.2方案設(shè)計(jì)

         初步考慮三個(gè)方案：
         第一方案：包括鐵礦山、選礦廠、深選廠、球團(tuán)廠、還原廠、煤氣廠、氧氣廠。
         第一方案工藝流程圖見(jiàn)圖-1
 

第二方案：包括深選廠、球團(tuán)廠、還原廠、煤氣廠、空分廠。（無(wú)礦山）
第二方案工藝流程圖見(jiàn)圖-2

第三方案：包括還原廠、煤氣廠、氧氣廠。（無(wú)礦山、選礦廠、深選廠、球團(tuán)廠）
第三方案工藝流程圖見(jiàn)圖-3

4還原氣

        墨西哥HYL-ZR工藝直接還原豎爐使用的還原劑包括天然氣、焦?fàn)t煤氣、混合煤氣、煤制氣等還原性氣體。下面三個(gè)方案煤氣平衡均參考煤制氣數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)算的。

        各方案煤氣平衡見(jiàn)表4

表4   各方案煤氣平衡          凈煤氣：萬(wàn)m3

         富余的凈煤氣實(shí)際是不含H2和CO2只含CO的凈煤氣，其用途有三：
         ① 補(bǔ)充H2 達(dá)40%以上，可繼續(xù)作還原氣給直接還原豎爐使用。
         ② 燒鍋爐蒸汽采暖或發(fā)電
         ③ 直接供燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電

5 各方案投資估算
        詳見(jiàn)表5（不含發(fā)電廠）

表5  各方案投資估算           單位：萬(wàn)元

6資金籌措

       固定資產(chǎn)投資和流動(dòng)資金全按自有資金考慮。

7 各方案指標(biāo)數(shù)據(jù)

7．1投入—產(chǎn)出品價(jià)格
        按2012年市場(chǎng)價(jià)，見(jiàn)表6

表6  投入—產(chǎn)出品價(jià)格

7．2各方案單位成本見(jiàn)表7

表7 各方案單位成本

    7．3各方案損益
            見(jiàn)表8

   表8  各方案損益             單位：萬(wàn)元

8 環(huán)保設(shè)計(jì)

        環(huán)保設(shè)計(jì)考慮零排放，建設(shè)環(huán)境友好型企業(yè)，為建設(shè)和諧社會(huì)作貢獻(xiàn)。

9 初步結(jié)論

        三個(gè)方案，都是可行的。

        第一方案最好，風(fēng)險(xiǎn)小，全部投資內(nèi)部收益率25.6 %，投資回收期5.4年(含2年建設(shè)期)。解決就業(yè)700人，達(dá)產(chǎn)后每年給國(guó)家和地方財(cái)政增加收入8979.5萬(wàn)元。可作為推薦方案。

       第二方案次之，有風(fēng)險(xiǎn)，項(xiàng)目效益受鐵精粉市場(chǎng)價(jià)格影響較大，全部投資內(nèi)部收益率19.0%，投資回收期6.4年(含2年建設(shè)期)。解決就業(yè)700人，達(dá)產(chǎn)后每年給國(guó)家和地方財(cái)政增加收入5362.4萬(wàn)元。也是一個(gè)較好的方案。

       第三方案雖然可行，風(fēng)險(xiǎn)很大，項(xiàng)目效益受氧化球團(tuán)國(guó)際價(jià)格，數(shù)量能否穩(wěn)定供應(yīng)及海運(yùn)費(fèi)的波動(dòng)影響很大，全部投資內(nèi)部收益率12.0%，投資回收期8.9年(含2年建設(shè)期)。解決就業(yè)450人，達(dá)產(chǎn)后每年給國(guó)家和地方財(cái)政增加收入2847.5萬(wàn)元。不推薦此方案。但如果在生產(chǎn)直接還原用氧化球團(tuán)的國(guó)家建廠，且有還原氣的條件下，將直接還原鐵運(yùn)回國(guó)內(nèi)，可以考慮此方案。

       目前HYL-ZR單機(jī)產(chǎn)能最高已達(dá)180～200萬(wàn)t，依鐵礦和能源條件可建單機(jī)規(guī)模100～200萬(wàn)t/年氣基直接還原廠。