新一代Midrex鋼鐵生產(chǎn)工藝

2008年全國(guó)煉鐵技術(shù)交流會(huì)論文集

新一代Midrex鋼鐵生產(chǎn)工藝

李友佳 王薇

(首鋼技術(shù)研究院科技信息所)

1概述

目前，全世界有十幾種直接還原法實(shí)現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)，共有百余家直接還原鐵生產(chǎn)廠。Midrex法近幾年產(chǎn)量雖然有所下降，但仍然是最主要的直接還原鐵生產(chǎn)工藝。2004年Midrex直接還原法所生產(chǎn)的直接還原鐵產(chǎn)量占世界直接還原鐵總產(chǎn)量的64.1％，HYL-III工藝所生產(chǎn)的直接還原鐵產(chǎn)量占18.9％，其他工藝包括氣基和煤基工藝約占17％。

2 Midrex工藝原料

Midrex工藝屬于直接還原煉鐵法，是成熟的氣基工業(yè)生產(chǎn)方法，它主要應(yīng)用于盛產(chǎn)石油或天然氣的國(guó)家。把石油或天然氣通過(guò)轉(zhuǎn)化器變成還原氣體，用此氣體還原礦石，其工藝流程如圖1所示。

圖1 Midrex法DRI生產(chǎn)工藝流程

Midrex—Ross公司是豎爐技術(shù)和礦石加工用化學(xué)氣體行業(yè)的先驅(qū)，Midrex就是該公司于60年代開發(fā)的直接還原鐵工藝。自1969年以來(lái)，Midrex公司消耗了27Mt塊礦和118Mt球團(tuán)礦，并且成功地采用了100％球團(tuán)、100％塊礦以及球團(tuán)與塊礦的混合礦進(jìn)行生產(chǎn)。

Midrex工藝允許廠家靈活地選擇鐵礦礦源。正在生產(chǎn)的Midrex廠已大批量采用了46種鐵礦，其中球團(tuán)礦20種，天然鐵礦石26種。實(shí)際上，由于工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)際應(yīng)用方面的原因，大多數(shù)廠家都限制它們的礦源數(shù)，僅采用幾種。統(tǒng)計(jì)表明，1991年Midrex直接還原廠所用原料中球團(tuán)礦占78％，而塊礦只占20％。

另外，對(duì)適合于Midrex直接還原工藝及其煉鋼的鐵氧化物原料的選擇還應(yīng)從化學(xué)和

物理特性 1

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以及還原特性幾方面加以考慮。鐵氧化物原料化學(xué)成分的重要性通常取決于最終使用者而非直接還原工藝。隨著三十多年來(lái)直接還原技術(shù)的進(jìn)步，鐵氧化物原料的化學(xué)成分對(duì)Midrex工藝來(lái)說(shuō)已變得不太重要了。然而化學(xué)成分對(duì)其后的DRI煉鋼工藝卻非常重要。

在直接還原工藝中，就原料而論，唯一的主要化學(xué)變化是從鐵氧化物中脫氧，沒有熔煉或精煉發(fā)生，基本上氧化鐵原料中的所有雜質(zhì)和脈石都存留在還原產(chǎn)品中。因此，所用原料含鐵量應(yīng)盡可能高，脈石含量應(yīng)盡可能低，這樣的原料才能受到煉鋼廠的歡迎。表1示出直接還原品級(jí)氧化球團(tuán)和塊礦的推薦化學(xué)成分。

表1 氧化球團(tuán)和塊礦的化學(xué)成分（％） Fe最小值

(SiO2+Al2O3)最大值

S最大值

P最大值

Cu最大值

TiO2最大值 67.0 3.0 0.008 0.030 0.01 0.15

這些特性主要是考慮煉鋼工藝的需要而定的,只有最大S含量和最高TiO2含量是特別針對(duì)直接還原而定的。另外,除了鐵、硅、鋁以外，還必須考慮原料中的另外一些成分。如：

（1）磷：推薦以0.03％作為P含量極限，但具體含P量標(biāo)準(zhǔn)隨所產(chǎn)鋼的牌號(hào)和所采用的煉鋼技術(shù)而定。用含P量為0.05％的原料生產(chǎn)的HBI的實(shí)踐表明，當(dāng)該原料用量達(dá)40％時(shí)生產(chǎn)棒、線材是可行的。

（2）釩：含釩量過(guò)高可能對(duì)生產(chǎn)一定牌號(hào)的鋼帶來(lái)困難，故其具體標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)由各DRI用戶來(lái)確定。

其實(shí)，在Midrex工藝中，一種鐵氧化物原料的物理性能和還原特性要比其化學(xué)特性還要重要，必須予以重視。如：粒度。Midrex工藝多用球團(tuán)礦和塊礦混合爐料。球團(tuán)礦粒度9～16mm的占95%，塊礦10～35mm的占85%。球團(tuán)中-5mm粒級(jí)限制在3％以內(nèi)，塊礦中-5mm粒級(jí)限制在5％以內(nèi)。此外，應(yīng)將-3mm粒級(jí)降至最低，因?yàn)樵摿＜?jí)不能用于直接還原工藝，通常予以篩除。但實(shí)際上，在采用廉價(jià)鐵礦生產(chǎn)時(shí)產(chǎn)生的粉末量很高，為了盡可能地減少氧化鐵粉末損失影響到的綜合經(jīng)濟(jì)效益，我們還是要考慮粉末利用的問題。一般通過(guò)往爐料中配入適量氧化鐵粉末以及將還原產(chǎn)品粉末壓塊，可使粉末損失降至最低。

3 Midrex工藝存在的問題

Midrex直接還原工藝雖然具有工藝成熟、操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)率高、熱耗低、產(chǎn)品質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)，在直接還原工藝中占統(tǒng)治地位，但也存在一定的局限性，首先是它要求：

（1）具有豐富的天然氣資源作保障；其次Midrex的反應(yīng)溫度低，反應(yīng)速度較慢，爐料在還原帶大約停留6h，在整個(gè)爐內(nèi)停留時(shí)間約10h。

2

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（2）Midrex工藝要求鐵礦石粒度適宜且均勻，粒度過(guò)大會(huì)影響CO和H2的擴(kuò)散使反應(yīng)速度降低；粒度過(guò)小，透氣性差，還原氣分布不均勻，一般小于5mm粉末的含量不能大于5％。同時(shí)對(duì)于鐵礦石的品位要求也高，這是直接還原生產(chǎn)海綿鐵的通病，對(duì)于礦石中的S和Ti的含量要求也很嚴(yán)。

（3）相比較HYL－III而言，Midrex工藝重整爐處理氣體體積為每噸海綿鐵1810m3，體積大，造價(jià)相對(duì)較高。

（4） Midrex豎爐對(duì)鐵礦的硫含量有一定限制，否則含硫爐頂氣進(jìn)入重整爐將造成裂解催化劑失效。

（5）爐身結(jié)構(gòu)復(fù)雜

Midrex豎爐結(jié)構(gòu)復(fù)雜，爐內(nèi)設(shè)有冷卻氣體分配器和海綿鐵破碎器。

4 Midrex直接還原建廠分布

Midrex工藝是Midrex—Ross公司于60年代開發(fā)的直接還原鐵工藝。1969年，第一套Midrex裝置在美國(guó)的俄勒岡波特蘭建成。隨后，又有49套Midrex裝置銷到18個(gè)國(guó)家。在此期間Midrex在技術(shù)上有了許多改進(jìn)，如豎爐加大、現(xiàn)場(chǎng)重整、熱回收率提高、催化劑的改進(jìn)及熱淬的應(yīng)用等。

南非薩爾達(dá)尼亞（Saldanha）鋼鐵廠的Midrex法工藝于1999年1月竣工投產(chǎn)。Saldanha廠座落于南非薩爾達(dá)尼亞海灣，該廠主要以鐵礦石、煤為原料，現(xiàn)已達(dá)年產(chǎn)125萬(wàn)t熱軋卷的規(guī)模，并計(jì)劃在此基礎(chǔ)上將年產(chǎn)量再翻一番。該廠是目前世界上唯一一家集多項(xiàng)鋼鐵生產(chǎn)新工藝為一體，即將熔融還原、直接還原、電爐煉鋼、薄板坯連鑄形成一完整生產(chǎn)工藝線的鋼鐵廠。由于技術(shù)上的創(chuàng)新，Saldanha鋼鐵廠大幅度地降低了工藝的投資成本和能耗，其建廠總投資為11億美元，預(yù)計(jì)年出口金額達(dá)2000萬(wàn)美元。該廠生產(chǎn)指標(biāo)為每200萬(wàn)t鐵礦石生產(chǎn)出125萬(wàn)t熱軋卷，每噸成品鋼材價(jià)格約為320美元，具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。表2示出Midrex生產(chǎn)工藝的建廠分布。 表2 世界直接還原廠及MIDREX生產(chǎn)工藝設(shè)備一覽表 （不完全）

直接還原廠

治敦鋼公司

特漢堡鋼鐵公司 公司 I 鋼業(yè)公司 鋼鐵公司 勒比伊斯帕特公司 特鋼鐵公司I 公司 來(lái)西亞聯(lián)合軋鋼廠

廠址

美國(guó)南卡羅萊納州喬治敦 德國(guó)漢堡 阿根廷坎帕納 委內(nèi)瑞拉馬坦薩斯 阿根廷孔斯蒂圖西翁 卡塔爾Mesaieed

特立尼達(dá)多巴哥波因特利薩斯 沙特朱拜勒 俄羅斯舊奧斯科爾 馬來(lái)西亞拉不安島

年產(chǎn)能(Mt) 設(shè)備（套） 0.40 0.40 0.40 0.40 0.60 0.35 0.60 0.40 1.29 0.84 0.80 1.67 0.65

1 1 1 1 1 1 1 1 3 2 2 4 1

產(chǎn)品 DRI DRI DRI DRI DRI DRI DRI DRI DRI DRI DRI DRI HBI

投產(chǎn)年 ’71 ’71 ’73 ’76 ’77 ’77 ’78 ’78 ’79 ‘80/’82 ‘82/’83 ‘83/’85/’86/’87

’84

狀況* 03年破產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn)

特魁北克冶金公司 1 加拿大魁北克省孔勒特克 特魁北克冶金公司 2 加拿大魁北克省孔勒特克

公司 II 委內(nèi)瑞拉馬坦薩斯

3

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斯坦鋼公司 歷山大國(guó)家鋼鐵公司 I 比亞鋼鐵公司 I 薩鋼公司 I&II 公司 薩鋼公司 III 特鋼鐵公司 II 巴拉克鋼公司 特工業(yè)公司 公司 比亞鋼鐵公司 II 國(guó)還原鐵公司 亞那黑色冶金公司 特 DR3 達(dá)尼亞鋼公司 薩鋼公司IV 鋼鐵公司 鋼聯(lián) 計(jì)

伊朗阿瓦士 埃及杜海萊 利比亞米蘇拉塔 印度Hazira

委內(nèi)瑞拉奧爾達(dá)斯港 委內(nèi)瑞拉馬坦薩斯 印度Hazira 沙特朱拜勒 伊朗穆巴拉克 印度Raigad

墨西哥拉薩羅卡德納斯 利比亞米蘇拉塔 美國(guó)亞拉巴馬州莫比爾 美國(guó)路易斯安那州康文特 委內(nèi)瑞拉馬坦薩斯

特立尼達(dá)多巴哥波因特利薩斯 南非薩爾達(dá)尼亞灣 印度 韓國(guó)牙山灣 奧地利

1.84 0.72 1.10 0.88 1.00 0.66 0.44 0.65 3.20 1.00 0.80 1.20 0.65 0.80 1.20 1.00 1.36 0.804 0.80 1.00 0.80 1.75 32.454

4 1 2 2 1 1 1 1 5 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 51

DRI DRI DRI HBI HBI HBI HBI DRI DRI DRI DRI DRI HBI DRI DRI HBI DRI DRI DRI DRI DRI

‘85/’90/’92/’02

’86 ‘89/’90 ’90 ’90 ’90 ’92 ’92 ‘92/’93/’94

’94 ’97 ’97 ’97 ‘97/’98 ’98 ’98 ’99 ’99 ’00 ‘04

‘06/07

投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 閑置 閑置 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 投產(chǎn) 在建

歷山大國(guó)家鋼鐵公司 II 埃及杜海萊

歷山大國(guó)家鋼鐵公司 III 埃及杜海萊

5直接還原鐵生產(chǎn)成本分析

目前世界直接還原鐵生產(chǎn)具有成本優(yōu)勢(shì)的地區(qū)主要集中在天然氣資源豐富的國(guó)家，如：委內(nèi)瑞拉。由于其豐富的天然氣資源，再加上低廉的運(yùn)營(yíng)成本，使得其直接還原鐵具有廣闊的市場(chǎng)拓展空間。通過(guò)對(duì)選擇的33家直接還原鐵生產(chǎn)廠進(jìn)行的成本分析得出，2005年第一季度的平均運(yùn)營(yíng)成本為144美元/噸，平均總成本為160美元/噸。成本最低的直接還原鐵生產(chǎn)廠家均在季內(nèi)瑞拉，運(yùn)營(yíng)成本和總成本均在80美元/噸以下。擁有低價(jià)天然氣、采用進(jìn)口鐵礦石的鋼廠（如中東的一些鋼廠），運(yùn)營(yíng)成本在180美元/噸以內(nèi)。中國(guó)（以天津鋼管為例）生產(chǎn)直接還原鐵的成本最高，2005年第一季度成本為254美元/噸。由于采用進(jìn)口原料，2005年天津鋼管直接還原鐵生產(chǎn)成本高達(dá)2500元/噸（折合310美元左右）。由于原燃料價(jià)格上漲，自2003年第四季度以來(lái)，世界直接還原鐵基準(zhǔn)成本平均增加了50美元/噸。

由于在某些主要生產(chǎn)地區(qū)天然氣價(jià)格較高，導(dǎo)致2002年的生產(chǎn)成本明顯高于2000年。2003年天然氣價(jià)格回落，但鐵礦石價(jià)格卻上漲。2005年鐵礦石價(jià)格漲幅71.5％，這對(duì)于需求強(qiáng)勁的直接還原球團(tuán)礦來(lái)說(shuō)，使其利潤(rùn)空間高于高爐球團(tuán)礦，價(jià)格也高過(guò)了廢鋼，利潤(rùn)率也隨之提高，2005年第一季度，其利潤(rùn)率高達(dá)69%。

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隨著廢鋼價(jià)格下降，直接還原鐵的價(jià)格也不可能永保高位運(yùn)行。

6 直接還原鐵市場(chǎng)情況

6.1 直接還原鐵的生產(chǎn)

目前,世界直接還原鐵產(chǎn)量最大的國(guó)家是印度。2006年直接還原鐵產(chǎn)量接近1500萬(wàn)噸，同比增35%，占世界總產(chǎn)量的25%。這是自2003年以來(lái)連續(xù)4年位居世界最大直接還原鐵生產(chǎn)國(guó)地位，主要的4家生產(chǎn)廠有埃薩集團(tuán)、伊斯帕特工業(yè)公司、Vikram伊斯帕特和京德勒集團(tuán)。 委內(nèi)瑞拉位居第二，產(chǎn)量為860萬(wàn)噸。伊朗位居第三，產(chǎn)量為690萬(wàn)噸。墨西哥位居第四，產(chǎn)量為620萬(wàn)噸。沙特阿拉伯位居第五，產(chǎn)量為360萬(wàn)噸。2006年上述5國(guó)直接還原鐵產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的2/3。另外，北美和委內(nèi)瑞拉由于受當(dāng)?shù)卦�料價(jià)格高漲的影響，直接還原鐵生產(chǎn)受到制約。

2000～2006年世界上直接還原鐵（DRI）的生產(chǎn)基本上為上升態(tài)勢(shì)，詳情見表3。

表3 世界直接還原鐵（DRI）產(chǎn)量變化表 （單位：萬(wàn)t）

99/00，00/01，01/02，02/03，03/04，04/05， 年均

% % % %% % 年份 % 產(chǎn)量 5980注：資料來(lái)源：美國(guó) Midrex技術(shù)公司（05、06年為補(bǔ)充數(shù)據(jù)）

造成DRI產(chǎn)量增加的驅(qū)動(dòng)力是世界經(jīng)濟(jì)從2002年回升，尤其是美國(guó)經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇以及中國(guó)申辦2008年世界奧運(yùn)會(huì)和上海申辦2010世搏會(huì)成功，刺激了經(jīng)濟(jì)迅猛增長(zhǎng)，并使鋼鐵產(chǎn)量增長(zhǎng)以及對(duì)DRI需求增加。特別是2003年以來(lái)由于國(guó)際鋼鐵市場(chǎng)大幅回升和廢鋼的價(jià)格高漲對(duì)DRI需求活躍，從而帶動(dòng)了DRI的增產(chǎn)。

另一個(gè)原因是2004年企業(yè)對(duì)建新直接還原鐵和熱壓塊鐵產(chǎn)能的咨詢?cè)龆�，而且擬建產(chǎn)能達(dá)到2000萬(wàn)噸。表4示出1995～2004年世界還原鐵生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)量。

表4 1995～2004年世界直接還原鐵生產(chǎn)國(guó)產(chǎn)量 單位：百萬(wàn)噸

國(guó)家 拉丁美洲 阿根廷 巴西 墨西哥 秘魯

特立尼達(dá)和多巴哥 委內(nèi)瑞拉 中東/北非 埃及 伊朗 利比亞 卡塔爾 沙特阿拉伯

0.85 3.23 0.97 0.63 2.13

0.83 3.81 0.83 0.64 2.30

1.19 4.38 0.99 0.57 2.11

1.61 3.69 1.01 0.71 2.27

1.67 4.12 1.33 0.67 2.36

2.11 4.74 1.50 0.62 3.09

2.37 5.00 1.09 0.73 2.88

2.53 5.28 1.17 0.75 3.29

2.87 5.62 1.34 0.78 3.29

3.02 6.41 1.58 0.83 3.41

1.33 0.30 3.70 1.05 4.72

1.42 0.34 3.90 1.07 5.34

1.50 0.32 4.54 0.12 1.24 5.36

1.54 0.34 5.68 0.11 1.14 5.06

0.99 0.40 6.24 0.05 1.30 5.05

1.42 0.42 5.83 0.08 1.53 6.69

1.28 0.43 3.67 0.07 2.31 6.38

1.46 0.36 4.90 0.03 2.32 6.89

1.74 0.41 5.62 0.08 2.28 6.90

1.74 0.44 6.54 0.08 2.36 7.83

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

2004

0.003 0.02

5

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亞洲/大洋洲 澳大利亞 緬甸 中國(guó) 印度 印度尼西亞 馬來(lái)西亞 新西蘭 北美洲 加拿大 美國(guó) 前蘇聯(lián)/東歐 俄羅斯 中、南非洲 尼日利亞 南非 西歐 德國(guó) 世界總產(chǎn)量

0.41

0.37

0.47

0.45

0.40

0.46

0.21

0.54

0.59

0.61

30.67 33.30 36.19 36.96 38.59 43.78 40.32 45.08 49.45 54.60 0.02 0.95

0.02 0.90

- 1.09

- 1.05

- 1.16

- 1.53

- 1.56

- 1.55

- 1.54

- 1.63

1.68

1.50

1.73

1.55

1.88

1.92

2.51

2.91

2.91

3.14

1.01 0.46

1.42 0.45

1.39 0.51

1.24 1.60

0.92 1.67

1.13 1.56

- 0.12

0.18 0.47

0.50 0.21

1.09 0.18

- 0.02 - 4.28 1.86 1.09 0.90

- 0.04 - 4.84 1.80 1.48 0.87

- 0.04 0.07 5.26 1.60 1.72 0.76

- 0.04 0.08 5.26 1.64 0.91 0.84

0.32 0.03 0.11 5.22 1.74 0.96 0.89

0.56 0.04 0.05 5.44 1.82 1.26 0.89

1.37 0.04 0.11 5.59 1.48 1.12 0.93

1.02 0.04 0.22 6.59 1.50 1.08 0.88

1.95 0.04 0.31 7.67 1.23 1.60 1.02

0.69 0.04 0.43 9.37 1.47 1.68 1.03

我國(guó)直接還原鐵產(chǎn)量一直是在不斷地增長(zhǎng)。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，由1997年的7萬(wàn)噸增長(zhǎng)到2005年的41萬(wàn)噸，產(chǎn)量增長(zhǎng)了近六倍,與2005年世界直接還原鐵的總產(chǎn)量5580萬(wàn)噸相比，我國(guó)直接還原鐵的產(chǎn)量?jī)H占世界總產(chǎn)量的0.73％。我國(guó)近年直接還原鐵產(chǎn)量見表5。

表51997～2005年我國(guó)直接還原鐵產(chǎn)量情況 萬(wàn)噸

年度 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 產(chǎn)量 7 8 11 5 11 22 31 43 41

目前，我國(guó)生產(chǎn)直接還原鐵的企業(yè)有幾十家（主要是煤基），產(chǎn)能約81萬(wàn)噸，設(shè)備利用率僅為50％左右。

6.2 新增產(chǎn)能和再建項(xiàng)目

米塔爾的伊斯帕特集團(tuán)控股公司全球鋼公司（Global Steel）收購(gòu)尼日利亞Delta鋼公司之后，兩座Midrex工藝的設(shè)備于2006年底重新投入生產(chǎn)。

美國(guó)紐柯公司完成了對(duì)老廠AIR設(shè)備的重新安置，并于2006年底改為Nu-Iron公司重新投產(chǎn)。 2006年底，從美國(guó)移至沙特阿拉伯的一座Midrex設(shè)備投產(chǎn)，從韓國(guó)移至印度的一座Midrex設(shè)備亦在投產(chǎn)準(zhǔn)備階段。此外，在卡塔爾、俄羅斯和沙特阿拉伯正在建設(shè)中的幾家Midrex直接還原鐵廠亦接近完工，預(yù)計(jì)2007年投產(chǎn)。 6.3 直接還原鐵的銷售

未見到世界上DRI的消費(fèi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，只有消費(fèi)國(guó)的購(gòu)買統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。從2000～2005年世界DRI銷售數(shù)據(jù)來(lái)看，2001年和2004年有所減少，其他年份均為上升走勢(shì)，詳情見表6。

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2008年全國(guó)煉鐵技術(shù)交流會(huì)論文集

表6 世界直接還原鐵（DRI）銷售表 （單位：萬(wàn)t）

2000年 2001年 2002年 2003年 2004年 2005年

DRI

HBI① 細(xì)粉

共計(jì) 與上年對(duì)比%

注：為塊狀產(chǎn)品 資料來(lái)源：美國(guó) Midrex技術(shù)公司

從表6可知，2002年世界上直接還原鐵的銷售量比2001年增長(zhǎng)19.7％，其中DRI產(chǎn)品增長(zhǎng)71.38％；2004年直接還原鐵銷售量比起2003年下降9.62％。其原因是原材料價(jià)格上漲使得本國(guó)銷售量增加，外銷減少。按銷量計(jì)算，DRI減少8.0％，HBI減少10.6％。 6.4 直接還原鐵主要消費(fèi)國(guó)

世界上直接還原鐵主要消費(fèi)國(guó)為美國(guó)、中國(guó)、韓國(guó)和日本。

美國(guó)擁有巨大的鋼鐵聯(lián)合企業(yè)和熱軋卷板工廠，因此對(duì)DRI需求量很大。但是，近年來(lái)美國(guó)DRI年產(chǎn)量不足20萬(wàn)t，原因是DRI生產(chǎn)環(huán)境惡劣，故美國(guó)逐漸把DRI的生產(chǎn)外遷。所以美國(guó)每年需要大量進(jìn)口DRI，并且從2000年起進(jìn)口量明顯增加。例如，美國(guó)2003年進(jìn)口194.1萬(wàn)t，2004年進(jìn)口268萬(wàn)t，2004年比2003年進(jìn)口增長(zhǎng)約38.1％。美國(guó)主要從委內(nèi)瑞拉進(jìn)口，04年進(jìn)口181萬(wàn)t，比2003年的156.18萬(wàn)t增長(zhǎng)約15.3％。2004年美國(guó)從委內(nèi)瑞拉進(jìn)口的DRI占總進(jìn)口量的67.5％。此外，美國(guó)每年還從特立尼達(dá)和多巴哥、加拿大和俄羅斯等國(guó)進(jìn)口。

韓國(guó)和日本也是DRI的重要進(jìn)口國(guó)。例如，韓國(guó)2004年從委內(nèi)瑞拉進(jìn)口16萬(wàn)t，澳大利亞進(jìn)口16萬(wàn)t，馬來(lái)西亞進(jìn)口40萬(wàn)t，俄羅斯進(jìn)口8萬(wàn)t，利比亞進(jìn)口3萬(wàn)t。

中國(guó)是世界上最大的鋼鐵生產(chǎn)國(guó)，同時(shí)也是重要的DRI進(jìn)口國(guó)。2004年進(jìn)口量比2003年有所下降，但比2000年卻增加了約12.3倍。2005年進(jìn)口量雖有所降低，但仍是產(chǎn)量的1.82倍，見表7。中國(guó)進(jìn)口DRI的主要國(guó)家為委內(nèi)瑞拉，此外還有澳大利亞、馬來(lái)西亞、俄羅斯和利比亞等國(guó)家。

表7 2000～2005年我國(guó)直接還原鐵進(jìn)口量與廢鋼進(jìn)口量比較 萬(wàn)噸

年份

直接還原鐵 廢鋼

求增長(zhǎng)。

2001 69.6 510 978 2002 129.8 785 2003 168 930 2004 154.5 1024 2005 74.8 1083

這說(shuō)明我國(guó)國(guó)內(nèi)用戶對(duì)直接還原鐵的需求比較大，而目前國(guó)內(nèi)直接還原鐵的生產(chǎn)卻不能滿足需6.5 直接還原鐵進(jìn)口價(jià)格變化分析

從表7不難看出，近幾年進(jìn)口直接還原鐵有所增長(zhǎng),2003年達(dá)到最高168萬(wàn)噸，2004年下降到154.5萬(wàn)噸，2005年進(jìn)一步下降到74.8萬(wàn)噸，降幅超過(guò)50％。這一方面是由于進(jìn)口廢鋼能基本滿

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足我國(guó)廢鋼需求，但更主要的是因?yàn)?004年和2005年世界直接還原鐵價(jià)格過(guò)高，曾經(jīng)一度超過(guò)了生鐵的價(jià)格。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2005年進(jìn)口廢鋼鐵1083萬(wàn)噸，共花費(fèi)28.36億元，平均價(jià)格為262美元/噸，進(jìn)口直接還原鐵和其他海綿鐵產(chǎn)品共74.8萬(wàn)噸，共花費(fèi)2.105億元，平均價(jià)格為280美元/噸，而2005年下半年國(guó)內(nèi)生鐵價(jià)格最高價(jià)格也僅在這個(gè)水平。表8表示2004年5月～2005年4月全國(guó)直接還原鐵進(jìn)口量、金額及平均價(jià)格。

表8 2004年5月－2005年4月全國(guó)直接還原鐵進(jìn)口量、金額和平均價(jià)格 月份 04年5月 04年6月 04年7月 04年8月 04年9月 04年10月

173336.86179173.8244046.9884011.34155657.641693.37進(jìn)口量（噸）

3940.944853.95665.97788.762370.22432.88金額（萬(wàn)美元）

平均價(jià)格（美元/噸）

月份 進(jìn)口量（噸） 金額（萬(wàn)美元） 平均價(jià)格（美元/噸）

04年11月 04年12月 05年1月 05年2月 05年3月 05年4月

13351.44159.8974498.722371.7330548.632077.191173.391196.4921.6948035.020.661871.97直接還原鐵的未來(lái)市場(chǎng)預(yù)測(cè)

從世界范圍看，電爐鋼產(chǎn)量日益增長(zhǎng)。如：美國(guó)以廢鋼為原料的電爐生產(chǎn)長(zhǎng)材的企業(yè)起初規(guī)模并不大，年產(chǎn)能力通常為20～30萬(wàn)噸左右，隨著電弧爐大型化、超高功率化以及爐外精煉和連鑄技術(shù)的發(fā)展，逐漸形成年產(chǎn)100萬(wàn)噸以上能力的長(zhǎng)材或扁材生產(chǎn)企業(yè)。電爐鋼在美國(guó)迅速發(fā)展的原因除了短流程工藝在投資和效率等方面的優(yōu)勢(shì)以外，主要是得益于當(dāng)?shù)爻渥愕膹U鋼資源和廉價(jià)的電能。

歐洲在發(fā)展電弧爐工藝上曾處于觀望態(tài)度，直到二十世紀(jì)九十年代初才確定電弧爐鋼廠的發(fā)展方向，并興起一個(gè)高潮。歐洲的鋼鐵企業(yè)和設(shè)備制造企業(yè)在發(fā)展短流程煉鋼的過(guò)程中開發(fā)了一大批電弧爐新工藝和新裝備。

日本十分重視新型短流程技術(shù)開發(fā)，將其視為二十一世紀(jì)的煉鋼方法，并提出了改造的具體時(shí)間表。2003年的電爐鋼產(chǎn)量為2915.6萬(wàn)噸，占粗鋼產(chǎn)量的26.4%。有人預(yù)測(cè)日本2020年以廢鋼為原料的短流程比例將占鋼產(chǎn)量的45%。

說(shuō)起來(lái)DRI/HBI的供需趨勢(shì)受地區(qū)范圍影響較大，它包括勞動(dòng)力成本、能源和天然氣價(jià)格、煤的可獲得性和質(zhì)量、鐵礦石資源、基礎(chǔ)設(shè)施以及生鐵和高級(jí)廢鋼的可獲得性和成本等因素。目前，我國(guó)DRI/HBI生產(chǎn)能力及產(chǎn)量尚未達(dá)到滿足市場(chǎng)需求的水平，為滿足電爐生產(chǎn)用原料的要求，不得不從國(guó)外大量進(jìn)口DRI/HBI和廢鋼。如：鞍鋼集團(tuán)、上海寶鋼集團(tuán)、南京鋼鐵集團(tuán)、蘇州鋼鐵股份有限公司、南京鋼鐵集團(tuán)江蘇淮鋼有限公司、馬鋼集團(tuán)、廣州珠江鋼鐵有限責(zé)任公司等十三家鋼鐵企業(yè)直接進(jìn)口了直接還原鐵產(chǎn)品。如果考慮到天津鋼管有限公司自產(chǎn)直接還原鐵和其它部分有可能

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2008年全國(guó)煉鐵技術(shù)交流會(huì)論文集

使用直接還原鐵產(chǎn)品企業(yè)在內(nèi)，在中國(guó)使用直接還原鐵產(chǎn)品的鋼鐵企業(yè)所占的比例仍相對(duì)較小。分析其原因，最主要的是電爐鋼比低。

隨著中國(guó)鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展以及結(jié)構(gòu)調(diào)整、產(chǎn)品升級(jí)換代，廢鋼需求逐年增加，年進(jìn)口廢鋼量呈快速上升的發(fā)展態(tài)勢(shì)，而且短期內(nèi)中國(guó)廢鋼資源短缺的矛盾難以緩解。電爐配加DRI/HBI可以減少對(duì)廢鋼的過(guò)分依賴，同時(shí)提高鋼的純凈度。電爐鋼是由于煉鋼科技進(jìn)步、能源結(jié)構(gòu)變化和緩解資源環(huán)境壓力而興起的。隨著市場(chǎng)對(duì)鋼鐵品種質(zhì)量改善需求的提高，國(guó)家重視發(fā)展電力和加入WTO與世界接軌后電價(jià)逐步合理化，環(huán)保壓力的增大，大容量高功率、超高功率電弧爐相繼投產(chǎn)，電爐鋼快速發(fā)展是必然的趨勢(shì)。未來(lái)，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，對(duì)優(yōu)質(zhì)鋼的需求將會(huì)日益增長(zhǎng)，而作為冶煉優(yōu)質(zhì)鋼的理想鐵源―DRI/HBI無(wú)疑將會(huì)有更廣闊的市場(chǎng)發(fā)展前景。

當(dāng)然,國(guó)內(nèi)一些中型鋼鐵企業(yè)也在考慮將直接還原鐵用于轉(zhuǎn)爐煉鋼上，從而提高轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)能力，降低材料的消耗。對(duì)于中國(guó)這樣一個(gè)鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)，轉(zhuǎn)爐煉鋼占的比例非常高，因此隨著直接還原鐵在轉(zhuǎn)爐煉鋼中使用的發(fā)展，國(guó)內(nèi)直接還原鐵的需求量也會(huì)擴(kuò)大。再者，鋼鐵企業(yè)集團(tuán)化的進(jìn)程將會(huì)帶動(dòng)直接還原鐵市場(chǎng)的活力。就目前直接還原鐵市場(chǎng)而言，中小鋼鐵企業(yè)幾乎是直接還原鐵產(chǎn)品的“零用戶”，在它們退出日益規(guī)范和規(guī)�；�的鋼鐵市場(chǎng)之前，它們還將是直接還原鐵消費(fèi)市場(chǎng)的潛在用戶。

如果按國(guó)際直接還原鐵平均使用量6%估算，2010年我國(guó)直接還原鐵需求量約為422萬(wàn)噸左右。表9為2006年和2010年電爐冶煉使用不同添加比例情況下，我國(guó)直接還原鐵需求量的預(yù)測(cè)。 表9 2006年和2010年直接還原鐵需求量預(yù)測(cè) 直接還原鐵用量（%）

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10 2006年需求量（萬(wàn)噸） 326 435 544 2010年需求量（萬(wàn)噸） 422 563 703

8 結(jié)語(yǔ)

21世紀(jì)隨著鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整、升級(jí)換代、焦炭供應(yīng)的減少，從市場(chǎng)需求及生產(chǎn)設(shè)備情況看，直接還原鐵產(chǎn)量仍將保持增長(zhǎng)勢(shì)頭，直接還原鐵工藝還將有著良好的發(fā)展前景。

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