我國煉鐵工業如何贏得未來

2014-06-27 08:57:21來源：作者：

    經過多年的高速發展，2013年我國鐵產量已達到7.0897億噸，占世界總產量的60.88%。面對鋼鐵產能過剩的現狀和日益嚴格的環保要求，確定我國煉鐵工業正確的發展方向，不僅是各鋼鐵生產企業自身的需求，更是支撐我國鋼鐵工業整體健康發展的最重要基礎。

    從鐵鋼比看我國煉鐵業發展前景

    由于高爐煉鐵工藝的成熟和高效性，特別是考慮到現已處于產能嚴重過剩階段，加之我國的資源特點，各種非高爐煉鐵工藝難以獲得足夠的發展機會。毫無疑問，高爐工藝仍將長期占據我國未來煉鐵工業最重要的地位。

    而未來我國高爐煉鐵的生產規模變化則存在一些不確定因素，主要是鋼產量變化和鐵鋼比變化。對二者的變化簡要分析如下：

    未來鋼產量的變化。長期以來，我國每年的鐵產量一直保持著與鋼產量一致的水平，即產多少鋼就需要多少鐵。近年來，雖然二者之間有差距，但鋼產量仍將是決定鐵產量的最主要因素。未來的鋼產量取決于我國的鋼材消費量變化、進口鋼材量變化和出口鋼材量的變化。

    工業和信息化部預測，2015年，我國的鋼材消費將達到7.5億噸，2015年~2020年逐步達到7.7億噸/年~8.2億噸/年。我國的鋼材市場占有率（自給率）在不斷提高，2012年達到98.5%。因此，如果未來我國的鋼材消費達到7.7億噸/年~8.2億噸/年，即使以目前的市場占有率不變來估算，需要粗鋼產量達到8.068億噸/年~8.592億噸/年（按94%的成材率計算）。

    驅動我國鋼產量增加的另一因素是鋼材出口。自2009年達到低谷以來，鋼材出口量逐年快速增加，2013年鋼材出口量達到6234萬噸。從總的趨勢來看，我國的鋼材出口量將保持不斷增長。以2015年~2020年達到8000萬噸出口鋼材量計算，粗鋼產量將增加8510萬噸。

    按上述數據推算，2015年~2020年，我國的粗鋼產量有可能達到8.9億噸~9.4億噸。因此，在未來的時間里，只要我國經濟保持平穩發展，我國鋼產量將維持在高位運行，而鋼材出口量的增加甚至會促進鋼產量的進一步提高。

    未來鐵鋼比的變化。從目前的狀態來看，隨著我國鋼產量增加，鐵產量也必將同步增加。然而，一個不可忽視的因素是未來鐵鋼比的變化。它將影響我國鐵產量的增長速度，甚至鐵產量的下降速度。

    鐵鋼比下降是一個必然趨勢。隨著社會鋼的積蓄量增加，廢鋼的供應量也不斷增加，使用廢鋼通過電爐煉鋼的比例在不斷增加。2012年國外鐵鋼比已降低到0.56。我國長期以來鐵鋼比一直維持在1左右，但近年來二者之間的差距開始擴大，鐵鋼比開始出現下降的趨勢，2012年鐵鋼比為0.918（2000年為1.0156）。因此，未來鐵鋼比不斷下降是必然的。而下降的速率高低將取決于廢鋼的供應量和工藝選擇等復雜因素。

    在過去的10多年里，我國廢鋼消耗量整體呈增加的趨勢，從2001年的4000萬噸增加到2012年的8000萬噸。廢鋼的來源包括進口廢鋼、自產廢鋼和社會廢鋼。其中，進口廢鋼、自產廢鋼不會對鐵鋼比產生大的影響，社會廢鋼則是一個不斷變化的資源。在過去的10多年里，我國每年回收利用的社會廢鋼量由不足2000萬噸增長到5000萬噸左右。許多專家學者預測在不遠的將來，社會廢鋼回收量將超過1億噸，甚至達到2億噸以上。

    廢鋼供應量對鐵鋼比的影響存在不確定性。考慮到我國的電價比較高，不利于電爐鋼的發展。當廢鋼供應量大量增加時，除電爐和轉爐的使用量會增加外，高爐也有可能使用部分廢鋼。高爐吃廢鋼同樣具有節能降耗的優點。在這種情況下，鐵鋼比仍將維持較高水平，高爐煉鐵的生產規模將得到保持。

    根據上述因素分析，以2015年~2020年廢鋼消費量增加到1億噸~2億噸且假定均用于電爐流程估算，鐵鋼比將降低到0.84左右。

    綜合分析，在未來的幾年內，受鋼產量的需求拉動，我國的鐵產量仍將在現有生產規模的基礎上略有增加。粗略推測，2015年~2020年，我國煉鐵的生產規模將在7.5億噸左右。數年后，隨著我國進入社會廢鋼回收量增長的高速期，若電爐鋼得到大力發展，鐵產量將快速下降。若高爐在消化廢鋼上體現出技術經濟優勢，煉鐵的生產規模將繼續保持在較高水平。

    未來煉鐵生產面臨三大挑戰

    原燃料供應。理性看待鐵礦石、焦煤的供求與價格變化對我國煉鐵的影響。

    就鐵礦供應而言，隨著國外幾大鐵礦公司的產能擴張，眾多新礦山的投產，鐵礦的供應量將有足夠的保證，其進口礦的價格有望大幅度降低。鐵礦價格如果大幅下降，在鋼鐵生產各工序成本系統已是透明的狀態下，勢必引起鋼材價格的進一步降低。因此，未來鐵礦供應量是有保障的，但鋼廠寄托于鐵礦價格降低來獲得更多利潤并不現實，除非個別鋼廠有自己的礦石基地。

    就焦炭而言，我國煉焦行業的產能處于過剩階段。未來焦炭生產的不確定因素主要是焦煤的供應問題。國內焦煤資源的相對緊張導致近年來進口焦煤量逐年增加，但國內焦煤供應仍占主導地位，而且因產能過剩而價格下滑。因此，針對目前的煉鐵生產規模，在短期內我國焦炭的供應在數量和價格上應當是有保障的。如果進口焦煤的比例逐漸增加，則存在類似鐵礦石的漲價風險，給我國煉鐵帶來新的挑戰。

    生產成本的控制。在產能過剩的情況下，煉鐵生產成本的控制將成為各鋼鐵廠生存的關鍵。面對種類繁多的原燃料供應渠道和已從年合同交易轉為現貨交易的采購機制，各企業勢必以成本最小化為目標來不斷調整采購的原燃料品種和數量，由此帶來高爐入爐原燃料品種和質量的頻繁波動。這對于強調以穩定運行來實現低成本為核心的高爐煉鐵工藝，無疑是最大的挑戰。

    各企業應該采取的應對措施包括：

    一是加強原燃料基礎性能的研究。對可選擇的原燃料進行充分的實驗室試驗研究，明確其性能及使用特點，確定工業應用的最佳使用條件和比例、高爐入爐原料質量的變化及影響，最終在實際應用中實現預期的低成本。以用量最大的鐵礦粉為例，必須進行新礦種的鐵礦粉燒結基礎性能試驗，確定其燒結性能特點。在此基礎上，進行燒結杯試驗，確定其在一定配比下的最佳燒結工藝參數（混合料配碳及水分），明確燒結使用后的燒結礦化學成分和冶金性能的變化，確定實際應用時，燒結工序和高爐冶煉所應采取的控制措施。

    二是優化高爐爐料結構。生鐵成本的主要組成部分是入爐鐵料。經濟爐料結構是一個隨時間和地區不斷變化的過程。在今后鐵礦資源和種類多變的情況下，各廠應該依據自己可獲得的資源條件，不斷調整入爐燒結礦、球團礦、塊礦的配比，實現低成本爐料結構。同時，積極開發高爐使用廢鋼和其他含鐵爐料，促進鐵水成本的持續降低。

    三是提高生產過程的控制水平。在原燃料條件不斷變化的情況下，為保證各工序的生產穩定，實現最佳的技術經濟指標，必須進一步提高各工序的生產控制水平。應當注意到，我國雖建設了許多裝備先進的煉鐵裝置，但在生產過程的控制水平上，從理念、監測設施到控制精度等，總體與國外先進水平相比仍有很大的差距，導致諸如高爐運行穩定性差、煤氣利用率低、高爐燃料比高等問題頻繁出現。而在未來原燃料不斷變化的情況下，問題會更加嚴重。因此，提高煉鐵過程控制水平不僅必要，而且十分迫切。

    環保生產問題。當前我國煉鐵生產面臨的最大社會壓力是環境污染問題。未來鋼鐵企業獲得生存與發展權利的基本條件是滿足越來越嚴格的環保要求，而環保條件的制約更被多方面認可為最有效的淘汰鋼鐵產能的手段。
為實現環保清潔生產，在煉鐵生產過程應加強以下工作：

    一是不斷優化煉鐵生產工藝流程，實現低成本清潔生產。這主要包括消減燒結生產、研究高效低成本污染物排放控制技術和重視塊礦的環保價值。

    二是做好CO2的排放控制。在全球開始努力減少碳排放的情況下，我國煉鐵的碳排放將成為受抑制的目標。在這種情況下，各企業努力采取各種措施降低煉鐵碳排放將是減少此部分費用支出、贏得競爭優勢的重要環節。當前煉鐵廠的工作重點是提高煤氣利用率降低燃料比，從而減少碳排放。此外，應積極探索使用低碳燃料以及使用金屬爐料等。

    三是進行煉鐵PM2.5的排放監控。煉鐵的主要PM2.5排放點包括：原料場、焦化的燃燒室煙氣、炭化室爐門煙氣、燒結煙氣、球團煙氣、高爐槽下、高爐出鐵場、熱風爐煙氣、噴煤制粉煙氣、高爐渣處理煙氣等。PM2.5顆粒又分為可冷凝PM2.5和可過濾PM2.5兩部分。前者尚缺乏有效的監測手段和控制方法，后者可通過連續監測排放點的煙氣濁度計（opacity monitor）測量、粉塵濃度測量或定期直接測量PM2.5含量進行監測，然后通過安裝布袋除塵設施和改進布袋除塵效率等措施加以控制。

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