吉多·博內(nèi)利（Guido Bonelli）

PAUL WURTH ITALIA煉鐵技術(shù)銷售主管

介紹

直接還原鐵-從鐵礦石中提取金屬鐵而不熔化材料-是人類最早開發(fā)的工業(yè)過程之一。早期的煉鐵廠無法達到融化鐵礦石所需的高溫，因此他們將其與木炭一起加熱以產(chǎn)生糊狀的金屬物質(zhì)，可將其錘打成工具和其他工具。如今，直接還原是生產(chǎn)用于鋼鐵生產(chǎn)的高質(zhì)量金屬鐵的最快、最創(chuàng)新和最環(huán)保的清潔方法。

北非處于現(xiàn)代煉鐵業(yè)的最前沿。阿爾及利亞，埃及和利比亞已安裝或正在建設(shè)11個直接還原模塊，總額定容量接近1470萬噸。相比之下，只有兩個高爐（阿爾及利亞和埃及各一個），總裝機容量為200萬噸（表一）。2019年DRI產(chǎn)量為646萬噸，而鐵水約為75萬噸。

1第二次世界大戰(zhàn)以來的北非鋼鐵工業(yè)

自第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束以來，埃及和阿爾及利亞一直是北非的主要鋼鐵生產(chǎn)國。埃及鋼鐵公司成立于1954年，在高爐/堿性氧氣爐（BF / BOF）的基礎(chǔ)上建立了該地區(qū)第一家經(jīng)典的一體化鋼鐵廠。當(dāng)時的哲學(xué)是國家參與以產(chǎn)生社會意義上的盈利能力，而經(jīng)濟盈利能力是次要的。

自1990年代以來，隨著私營部門獲得更多進入鋼鐵行業(yè)的機會，為了提高經(jīng)濟利潤，已經(jīng)在新技術(shù)上進行了大量投資。結(jié)果，直接還原鐵（DRI）的生產(chǎn)已成為主要的煉鐵方法，并且電弧爐（EAF）與DRI工廠的結(jié)合已成為首選的煉鋼路線。1986年由亞歷山大國家鋼鐵公司（ANSDK）在埃及的El Dikheila建造的®模塊，利用電弧爐將鋼鐵生產(chǎn)與市場需求相匹配的能力以及DRI工廠從天然氣資源中獲得增值的機會，刺激了增長和自我-對北非鋼鐵業(yè)的依賴。ANSDK分別在1997年和2000年增加了兩個MIDREX模塊，這些模塊以及相關(guān)的鋼廠現(xiàn)在由Ezz Steel擁有和運營。該公司還在埃及的Adabia和Ain Sokhna經(jīng)營DRI / EAF工廠，其中包括HYL / Energiron工廠，使Ezz Steel的DRI總裝機容量達到510萬噸。

1.1利比亞鋼鐵公司（LISCO）于1989-90年開始運營兩個MIDREX模塊，以將DRI送入其在利比亞Misurata的新電弧爐熔煉車間，并于1997年增建了MIDREX HBI工廠，以利用不斷增長的商人金屬市場。盡管近年來DRI / EAF復(fù)雜設(shè)施因天然氣供應(yīng)受限和內(nèi)戰(zhàn)而受到干擾，但LISCO的2019年DRI產(chǎn)量比2017年增加了55％以上。

1.2阿爾及利亞是北非DRI / EAF煉鋼的新手。自2013年以來一直在阿爾及利亞Bethioua（Oran）生產(chǎn)鋼筋的TosyaliAlgérie于2018年7月開始調(diào)試世界上最大的同時卸料（冷熱產(chǎn)品）DRI工廠，并于2018年11月開始冷DRI（CDRI）操作。第一個熱DRI（HDRI）于2019年2月轉(zhuǎn)移到附近的熔煉廠，年產(chǎn)量250萬噸的MIDREX工廠在啟動一年后的2019年7月創(chuàng)下DRI日產(chǎn)量的世界紀(jì)錄。阿爾及利亞卡塔爾鋼鐵公司（AQS）在阿爾及利亞貝拉拉的第二座250萬噸/年同時卸料的MIDREX工廠即將完工，預(yù)計將在不久的將來投產(chǎn)。本文稍后將介紹這兩個工廠的其他詳細信息。

1.3北非的DRI / EAF煉鋼

毫無疑問，與平爐相比，高爐/堿性氧氣（BF / BOF）路線的技術(shù)提高了煉鋼效率，生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量。但是，對于北非和中東-北非（MENA）地區(qū)，直接還原鐵/電弧爐（DRI / EAF）路線是更好的選擇。與傳統(tǒng)的高爐/轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)相比，DRI / EAF組合的吸引力是什么？

（1）相關(guān)天然氣的增值使用

（2）根據(jù)市場需求確定容量

（3）更加靈活地應(yīng)對市場條件

（4）降低資本成本

（5）排放更少，固體副產(chǎn)物更少

（6）所需水量少

（7）能夠滿足最嚴(yán)格的鋼規(guī)格

天然氣豐富和工業(yè)用電成本低是中東和北非地區(qū)DRI / EAF鋼生產(chǎn)占主導(dǎo)地位的兩個主要原因。如圖1所示，阿爾及利亞的天然氣價格在2018年是世界第三低的國家，卡塔爾，沙特阿拉伯和阿拉伯聯(lián)合酋長國是十個最低的國家之一。埃及是2018年天然氣價格最低的26位。

 

阿爾及利亞的商業(yè)用電價格為$ 0.036 / kWh，埃及為$ 0.073 / kWh（www.globalpetrolprices.com）。但是，對于該地區(qū)的鋼鐵生產(chǎn)商來說，對進口氧化鐵小球的依賴令人擔(dān)憂（氧化鐵小球通常占DRI OPEX的70-80％）。正在考慮開發(fā)區(qū)域資源，例如摩洛哥和阿爾及利亞（Gara Djebilet所在地）。

1.4阿爾及利亞-DRI生產(chǎn)中的后起之秀

 

阿爾及利亞崛起的原因：

（1）政治穩(wěn)定可增強外國投資者的信心

（2）天然氣資源的可用性–傳統(tǒng)DRI OPEX中天然氣成本的權(quán)重（圖2）

（3）阿爾及利亞的天然氣批發(fā)價位居世界第三（僅委內(nèi)瑞拉和土庫曼斯坦更低）

（4）有利于工業(yè)部門的強有力的政府政策

（5）與以較高價格（國家收入）出口天然氣的競爭與將其用于國家工業(yè)發(fā)展的競爭

（6）工業(yè)部門電能的長期定價政策

 

1.5 TOSYALIALGÉRIE

 

托薩里·阿爾吉里（TosyaliAlgérie）

主要特點：

世界上最大的HDRI / CDRI組合工廠

7.65米直徑MIDREX MEGAMOD ®爐

8行x 18托架MIDREX重整器

土耳其Tosyali Holding的子公司TosyaliAlgérie于2013年開始使用廢鋼作為原料在阿爾及利亞奧蘭附近的Bethioua生產(chǎn)鋼筋。隨后增加了2015年開始的線材年產(chǎn)能500,000噸。決定增加直接還原廠，該廠于2018年投入使用，并于2019年開始生產(chǎn)。它是世界上最大的單模塊MIDREX工廠（250萬噸/年）投入運營。

建造了一個年產(chǎn)400萬噸的顆粒廠，生產(chǎn)用于DRI廠的氧化鐵顆粒，并于2018年底生效。顆?；虳RI設(shè)施將通過有效利用該國的地下資源為阿爾及利亞的經(jīng)濟做出重大貢獻礦物資源。

1.6 阿爾及利亞卡塔爾鋼（AQS）

主要特點：

世界上最大的HDRI / CDRI組合工廠

7.65米直徑MIDREX MEGAMOD ®爐

8行x 18托架MIDREX重整器

卡塔爾鋼鐵國際公司之間的合資企業(yè)AQS；SIDER，阿爾及利亞投資集團；阿爾及利亞國家投資基金（National Investment Fund）與Midrex和Paul Wurth簽訂了合同，將提供一個年產(chǎn)250萬噸的直接還原廠，該裝置能夠生產(chǎn)冷DRI（CDRI）和熱DRI（HDRI）。MIDREX工廠是位于阿爾及爾以東375公里的阿爾及利亞貝拉拉（Bellara）基于電弧爐的綜合鋼廠的一部分。DRI工廠的建設(shè)在2020年春季受到COVID-19大流行的影響，并有望在不久的將來開始生產(chǎn)。

2北非DRI的下一步是什么

2.1阿爾及利亞

如果阿爾及利亞政府繼續(xù)通過低價出售天然氣來支持當(dāng)?shù)毓I(yè)，那么中期就有可能在阿爾及利亞建立新工廠生產(chǎn)DRI / HBI。開采當(dāng)?shù)罔F礦石礦床的可能性，例如廷杜夫省的Gara Djebilet，將進一步降低DRI生產(chǎn)的運營成本。

2.2埃及

北非最強勁，增長最快的經(jīng)濟體已經(jīng)擁有約800萬噸/年的直接還原鐵產(chǎn)能，并擁有多年的生產(chǎn)和使用直接還原鐵的運營經(jīng)驗。近年來，產(chǎn)量已從額定產(chǎn)能的30％增加到幾乎60％。然而，天然氣短缺問題將需要解決，以充分利用現(xiàn)有的災(zāi)難恢復(fù)工廠以及新建工程的可能性。

2.3利比亞

擁有豐富的自然資源，其經(jīng)濟未來取決于未來幾年穩(wěn)定政治和社會結(jié)構(gòu)的方式。

2.4摩洛哥

作為該地區(qū)政治穩(wěn)定評價最高的國家之一，得益于東南部發(fā)現(xiàn)的新天然氣資源（騰德拉拉，該國的近期潛力可達3-4萬億立方英尺），它有可能成為DRI生產(chǎn)國。