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            聚焦全球直接还原铁生产

            作者: 发布时间: 2015-12-18 574 次浏览

            聚焦全球直接还原铁生产 

            直接还原铁可以改善钢铁生产能源结构,使钢铁工业摆脱对焦煤资源的依赖,减少钢铁工业污染物的排放。2012年世界直接还原铁产量约为7110t,占世界生铁产量的6.4%。印度是最大的直接还原铁生产国,其次是伊朗、墨西哥。我国直接还原铁年产量仅为几十万t,发展缓慢。作者考察了六个国家和地区的直接还原铁生产、发展和市场环境,受益匪浅,颇受启发。 

            主要国家和地区直接还原铁生产  

            1.1 墨西哥  

            墨西哥HYL-SA公司是从事直接还原铁生产、科研的企业,HYL-SA公司已有60多年生产、开发直接还原铁的历史,推动了世界直接还原铁的发展。墨西哥HYL-SA公司在长期的生产实践中积累了丰富的生产经验和技术专利、决窍,并在工业生产中市场化运行。  

            HYL-SA公司在大工业生产中创造出HYL-ZR生产工艺技术,并大力推广HYL-ZR技术。HYL-ZR技术的出现,在世界上形成两大派系,即MIDREX法(米德兰法)和HYL-ZR法,两种生产技术相互竞争,互相融合,推进直接还原工业的发展。目前,采用HYL-ZR技术生产直接还原铁的厂家有超过米德兰法的趋势。  

            特别值得提及的是,为了扩大气基竖炉生产直接还原的气体资源,减少对天然气的依赖,HYL-SA公司利用工业性、半工业性装置,采用焦炉煤气生产直接还原铁,已进行了工业试验,经一年的试验取得完全成功,为焦炉煤气生产直接还原铁提供翔实试验结果和技术保证,推动全世界直接还原工业的可持续发展。  

            1.2 美国  

            美国直接还原铁工业发展较为成熟,当今美国钢铁生产中,近一半产量由直接还原-电炉炼钢生产方式进行。其中纽柯钢铁公司是世界上直接还原-电炉炼钢最先进的生产厂家,推动美国直接还原工业的新发展。  

            美国钢铁公司粗钢产量占美国粗钢总产量的一半,纽柯公司和AK公司各占1/4,但后两家公司粗钢生产成本是美国钢铁公司的一半,其重要原因是两家公司采用直接还原-电炉炼钢短流程,从而实现节能和节约资源,并降低了生产成本。  

            美国钢铁公司总裁SURMA先生说,美国钢铁公司与两个公司竞争受阻的原因是没有充分利用本公司的气体资源(天然气,焦炉煤气等)。今后美国钢铁公司计划用天然气、页岩气生产直接还原铁,以改变被动局面。

            由于天然气价格上涨,美国极力开发页岩气,正在大力开发和推进用页岩气生产直接还原铁。美国称这是一次“页岩气革命”,如果页岩气革命扩展到全球,则直接还原铁产量将占全球生铁产量的16%,届时产量将达到2亿t。据估计未来10年内即可实现这一目标。   由于美国积极推进直接还原-电炉炼钢工艺,大大改善了美国城市的生态环境。奥巴马毅然决定20国峰会改在匹斯堡召开,借以彰显美国老钢铁城市转型的业绩。钢铁业转型大大推动绿色钢铁的发展。   纽柯公司在路易斯安那州投资2.8亿美元,建设一个年产能力为250t的还原铁厂。将按原计划,即2013年年中投入运营,并在其后2-4个月内达产??杉?,纽柯公司对直接还原短流程工艺的认同。  

            1.3 印度  

            目前,印度粗钢总产能为7500t/a,直接还原铁产量为3500t/a,占世界直接还原铁产量的1/3。印度直接还原铁生产处于世界的霸主地位。   印度直接还原铁生产工艺主要以煤基回转窑工艺为主。但由于该工艺的设备能力小、设备庞大、环境污染严重等问题,其未来的发展受到阻碍。今后气基竖炉工艺将得到长足的发展。   印度对气基竖炉生产直接还原铁同样拥有丰富的生产经验和生产历史。JSW公司一套年产180t还原铁装置已运行13年,现在依然正常运转,为炼钢提供优质直接还原铁,保证了印度钢铁工业快速发展。   印度天然气资源同样短缺,而且价格昂贵。为了扩大气基竖炉的气体资源,JSW公司建设 ENERGIRON工艺装置,该装置采用焦炉煤气为还原气源。从而减少对天然气的依赖。   印度未来钢铁发展方式可以概括为DRI+电炉炼钢。直接还原铁以气基竖炉为主要生产方式。气基竖炉还原气源以焦炉煤气、煤制气、页岩气为主,最大限度地减少对天然气的依赖。   未来印度钢铁业将适度建设高炉流程的钢铁厂,增加焦炉煤气产量,满足气基竖炉生产直接还原铁的需要。气基生产厂专家介绍,用焦炉煤气生产直接还原铁的能耗是用天然气生产直接还原铁能耗的 1/ 10。  

            1.4 阿联酋 

            由达涅利公司总承包在ESI钢铁公司建设两套160t/a直接还原铁装置并实现了与电炉炼钢的整合,成为世界上规模最大、技术最先进的短流程钢铁厂。为短流程钢铁厂扩大单??樯婺H〉霉ひ敌陨?。也为传统钢铁厂降低能耗,降低CO2排放量,降低生产成本,取得技术上的突破。   ENERGIRON气基竖炉直接还原装置,由单???/span>20t/a发展到160t/a、250t/a的过程,是由小冶金工厂发展成为大型联合钢铁厂的过程,大大推动传统钢铁厂生产直接还原铁的进程,保证钢铁工业的可持续发展。   ESI钢铁公司一期工程直接还原铁设计规模为160t,电炉设计能力为140t电弧炉。200911月投产,至今该生产流程生产稳定,各项技术指标均超过设计标准。二期工程与一期工程的工艺完全一致。2011526日通过设备性能考核试验,2011年底,一期、二期全部形成生产能力。ESI钢铁公司用33个月建成300t的联合短流程钢铁厂,计划2014年完成三期、四期工程,粗钢总产能达到650t/a。如此高的建设速度实属罕见。   MIDREX工艺相比,ENERGIRON工艺具有较多的优势,并被买家认可。因此,从2006年开始,在全球在建和已建的ENERGIRON装置的总产能达1255t,占全球气基总产能的48.5%,成为发展直接还原铁工艺的驱动力。  

            1.5 马来西亚  

            马来西亚全国粗钢年产量为300-350t左右,由于东马沙捞越和西马东海岸盛产天然气,钢铁发展方式选择气基竖炉直接还原-电炉炼钢短流程工艺。马来西亚直接还原铁年产量为200t左右,并取得节能、减排、生态环保的效果。   马来西亚丁加努州POWAJA型钢厂,原设计为60t直接还原铁装置,由日本的公司总承包,建成后由于技术问题,长期不能投产。后经过墨西哥HYL-SA公司四次改造、升级,直接还原装置顺利投产,并将产能由60t/a提高到90t/a。由此可见,HYL-SA公司的HYL-Ⅲ技术的高明之处。   设在沙巴的SABAGAS直接还原铁厂,采用MIDREX工艺,年生产能力为60t,直接还原铁的质量很好。1998年鞍钢购买5t热压块铁(HBI),在鞍钢180t转炉上使用,进行代替废钢的试验,取得完全成功,为鞍钢大量应用直接还原铁提供技术支撑。


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