我國(guó)煉鐵工業(yè)如何贏得未來(lái)

2014-06-27 08:57:21來(lái)源：作者：

    經(jīng)過(guò)多年的高速發(fā)展，2013年我國(guó)鐵產(chǎn)量已達(dá)到7.0897億噸，占世界總產(chǎn)量的60.88%。面對(duì)鋼鐵產(chǎn)能過(guò)剩的現(xiàn)狀和日益嚴(yán)格的環(huán)保要求，確定我國(guó)煉鐵工業(yè)正確的發(fā)展方向，不僅是各鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)自身的需求，更是支撐我國(guó)鋼鐵工業(yè)整體健康發(fā)展的最重要基礎(chǔ)。

    從鐵鋼比看我國(guó)煉鐵業(yè)發(fā)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(xiàn)已處于產(chǎn)能?chē)?yán)重過(guò)剩階段，加之我國(guó)的資源特點(diǎn)，各種非高爐煉鐵工藝難以獲得足夠的發(fā)展機(jī)會(huì)。毫無(wú)疑問(wèn)，高爐工藝仍將長(zhǎng)期占據(jù)我國(guó)未來(lái)煉鐵工業(yè)最重要的地位。

    而未來(lái)我國(guó)高爐煉鐵的生產(chǎn)規(guī)模變化則存在一些不確定因素，主要是鋼產(chǎn)量變化和鐵鋼比變化。對(duì)二者的變化簡(jiǎn)要分析如下：

    未來(lái)鋼產(chǎn)量的變化。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)每年的鐵產(chǎn)量一直保持著與鋼產(chǎn)量一致的水平，即產(chǎn)多少鋼就需要多少鐵。近年來(lái)，雖然二者之間有差距，但鋼產(chǎn)量仍將是決定鐵產(chǎn)量的最主要因素。未來(lái)的鋼產(chǎn)量取決于我國(guó)的鋼材消費(fèi)量變化、進(jìn)口鋼材量變化和出口鋼材量的變化。

    工業(yè)和信息化部預(yù)測(cè)，2015年，我國(guó)的鋼材消費(fèi)將達(dá)到7.5億噸，2015年~2020年逐步達(dá)到7.7億噸/年~8.2億噸/年。我國(guó)的鋼材市場(chǎng)占有率（自給率）在不斷提高，2012年達(dá)到98.5%。因此，如果未來(lái)我國(guó)的鋼材消費(fèi)達(dá)到7.7億噸/年~8.2億噸/年，即使以目前的市場(chǎng)占有率不變來(lái)估算，需要粗鋼產(chǎn)量達(dá)到8.068億噸/年~8.592億噸/年（按94%的成材率計(jì)算）。

    驅(qū)動(dòng)我國(guó)鋼產(chǎn)量增加的另一因素是鋼材出口。自2009年達(dá)到低谷以來(lái)，鋼材出口量逐年快速增加，2013年鋼材出口量達(dá)到6234萬(wàn)噸。從總的趨勢(shì)來(lái)看，我國(guó)的鋼材出口量將保持不斷增長(zhǎng)。以2015年~2020年達(dá)到8000萬(wàn)噸出口鋼材量計(jì)算，粗鋼產(chǎn)量將增加8510萬(wàn)噸。

    按上述數(shù)據(jù)推算，2015年~2020年，我國(guó)的粗鋼產(chǎn)量有可能達(dá)到8.9億噸~9.4億噸。因此，在未來(lái)的時(shí)間里，只要我國(guó)經(jīng)濟(jì)保持平穩(wěn)發(fā)展，我國(guó)鋼產(chǎn)量將維持在高位運(yùn)行，而鋼材出口量的增加甚至?xí)龠M(jìn)鋼產(chǎn)量的進(jìn)一步提高。

    未來(lái)鐵鋼比的變化。從目前的狀態(tài)來(lái)看，隨著我國(guó)鋼產(chǎn)量增加，鐵產(chǎn)量也必將同步增加。然而，一個(gè)不可忽視的因素是未來(lái)鐵鋼比的變化。它將影響我國(guó)鐵產(chǎn)量的增長(zhǎng)速度，甚至鐵產(chǎn)量的下降速度。

    鐵鋼比下降是一個(gè)必然趨勢(shì)。隨著社會(huì)鋼的積蓄量增加，廢鋼的供應(yīng)量也不斷增加，使用廢鋼通過(guò)電爐煉鋼的比例在不斷增加。2012年國(guó)外鐵鋼比已降低到0.56。我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)鐵鋼比一直維持在1左右，但近年來(lái)二者之間的差距開(kāi)始擴(kuò)大，鐵鋼比開(kāi)始出現(xiàn)下降的趨勢(shì)，2012年鐵鋼比為0.918（2000年為1.0156）。因此，未來(lái)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(yīng)量和工藝選擇等復(fù)雜因素。

    在過(guò)去的10多年里，我國(guó)廢鋼消耗量整體呈增加的趨勢(shì)，從2001年的4000萬(wàn)噸增加到2012年的8000萬(wàn)噸。廢鋼的來(lái)源包括進(jìn)口廢鋼、自產(chǎn)廢鋼和社會(huì)廢鋼。其中，進(jìn)口廢鋼、自產(chǎn)廢鋼不會(huì)對(duì)鐵鋼比產(chǎn)生大的影響，社會(huì)廢鋼則是一個(gè)不斷變化的資源。在過(guò)去的10多年里，我國(guó)每年回收利用的社會(huì)廢鋼量由不足2000萬(wàn)噸增長(zhǎng)到5000萬(wàn)噸左右。許多專(zhuān)家學(xué)者預(yù)測(cè)在不遠(yuǎn)的將來(lái)，社會(huì)廢鋼回收量將超過(guò)1億噸，甚至達(dá)到2億噸以上。

    廢鋼供應(yīng)量對(duì)鐵鋼比的影響存在不確定性?？紤]到我國(guó)的電價(jià)比較高，不利于電爐鋼的發(fā)展。當(dāng)廢鋼供應(yīng)量大量增加時(shí)，除電爐和轉(zhuǎn)爐的使用量會(huì)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(jié)能降耗的優(yōu)點(diǎn)。在這種情況下，鐵鋼比仍將維持較高水平，高爐煉鐵的生產(chǎn)規(guī)模將得到保持。

    根據(jù)上述因素分析，以2015年~2020年廢鋼消費(fèi)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(lái)的幾年內(nèi)，受鋼產(chǎn)量的需求拉動(dòng)，我國(guó)的鐵產(chǎn)量仍將在現(xiàn)有生產(chǎn)規(guī)模的基礎(chǔ)上略有增加。粗略推測(cè)，2015年~2020年，我國(guó)煉鐵的生產(chǎn)規(guī)模將在7.5億噸左右。數(shù)年后，隨著我國(guó)進(jìn)入社會(huì)廢鋼回收量增長(zhǎng)的高速期，若電爐鋼得到大力發(fā)展，鐵產(chǎn)量將快速下降。若高爐在消化廢鋼上體現(xiàn)出技術(shù)經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，煉鐵的生產(chǎn)規(guī)模將繼續(xù)保持在較高水平。

    未來(lái)煉鐵生產(chǎn)面臨三大挑戰(zhàn)

    原燃料供應(yīng)。理性看待鐵礦石、焦煤的供求與價(jià)格變化對(duì)我國(guó)煉鐵的影響。

    就鐵礦供應(yīng)而言，隨著國(guó)外幾大鐵礦公司的產(chǎn)能擴(kuò)張，眾多新礦山的投產(chǎn)，鐵礦的供應(yīng)量將有足夠的保證，其進(jìn)口礦的價(jià)格有望大幅度降低。鐵礦價(jià)格如果大幅下降，在鋼鐵生產(chǎn)各工序成本系統(tǒng)已是透明的狀態(tài)下，勢(shì)必引起鋼材價(jià)格的進(jìn)一步降低。因此，未來(lái)鐵礦供應(yīng)量是有保障的，但鋼廠寄托于鐵礦價(jià)格降低來(lái)獲得更多利潤(rùn)并不現(xiàn)實(shí)，除非個(gè)別鋼廠有自己的礦石基地。

    就焦炭而言，我國(guó)煉焦行業(yè)的產(chǎn)能處于過(guò)剩階段。未來(lái)焦炭生產(chǎn)的不確定因素主要是焦煤的供應(yīng)問(wèn)題。國(guó)內(nèi)焦煤資源的相對(duì)緊張導(dǎo)致近年來(lái)進(jìn)口焦煤量逐年增加，但國(guó)內(nèi)焦煤供應(yīng)仍占主導(dǎo)地位，而且因產(chǎn)能過(guò)剩而價(jià)格下滑。因此，針對(duì)目前的煉鐵生產(chǎn)規(guī)模，在短期內(nèi)我國(guó)焦炭的供應(yīng)在數(shù)量和價(jià)格上應(yīng)當(dāng)是有保障的。如果進(jìn)口焦煤的比例逐漸增加，則存在類(lèi)似鐵礦石的漲價(jià)風(fēng)險(xiǎn)，給我國(guó)煉鐵帶來(lái)新的挑戰(zhàn)。

    生產(chǎn)成本的控制。在產(chǎn)能過(guò)剩的情況下，煉鐵生產(chǎn)成本的控制將成為各鋼鐵廠生存的關(guān)鍵。面對(duì)種類(lèi)繁多的原燃料供應(yīng)渠道和已從年合同交易轉(zhuǎn)為現(xiàn)貨交易的采購(gòu)機(jī)制，各企業(yè)勢(shì)必以成本最小化為目標(biāo)來(lái)不斷調(diào)整采購(gòu)的原燃料品種和數(shù)量，由此帶來(lái)高爐入爐原燃料品種和質(zhì)量的頻繁波動(dòng)。這對(duì)于強(qiáng)調(diào)以穩(wěn)定運(yùn)行來(lái)實(shí)現(xiàn)低成本為核心的高爐煉鐵工藝，無(wú)疑是最大的挑戰(zhàn)。

    各企業(yè)應(yīng)該采取的應(yīng)對(duì)措施包括：

    一是加強(qiáng)原燃料基礎(chǔ)性能的研究。對(duì)可選擇的原燃料進(jìn)行充分的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)研究，明確其性能及使用特點(diǎn)，確定工業(yè)應(yīng)用的最佳使用條件和比例、高爐入爐原料質(zhì)量的變化及影響，最終在實(shí)際應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)預(yù)期的低成本。以用量最大的鐵礦粉為例，必須進(jìn)行新礦種的鐵礦粉燒結(jié)基礎(chǔ)性能試驗(yàn)，確定其燒結(jié)性能特點(diǎn)。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行燒結(jié)杯試驗(yàn)，確定其在一定配比下的最佳燒結(jié)工藝參數(shù)（混合料配碳及水分），明確燒結(jié)使用后的燒結(jié)礦化學(xué)成分和冶金性能的變化，確定實(shí)際應(yīng)用時(shí)，燒結(jié)工序和高爐冶煉所應(yīng)采取的控制措施。

    二是優(yōu)化高爐爐料結(jié)構(gòu)。生鐵成本的主要組成部分是入爐鐵料。經(jīng)濟(jì)爐料結(jié)構(gòu)是一個(gè)隨時(shí)間和地區(qū)不斷變化的過(guò)程。在今后鐵礦資源和種類(lèi)多變的情況下，各廠應(yīng)該依據(jù)自己可獲得的資源條件，不斷調(diào)整入爐燒結(jié)礦、球團(tuán)礦、塊礦的配比，實(shí)現(xiàn)低成本爐料結(jié)構(gòu)。同時(shí)，積極開(kāi)發(fā)高爐使用廢鋼和其他含鐵爐料，促進(jìn)鐵水成本的持續(xù)降低。

    三是提高生產(chǎn)過(guò)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(chǎn)穩(wěn)定，實(shí)現(xiàn)最佳的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)，必須進(jìn)一步提高各工序的生產(chǎn)控制水平。應(yīng)當(dāng)注意到，我國(guó)雖建設(shè)了許多裝備先進(jìn)的煉鐵裝置，但在生產(chǎn)過(guò)程的控制水平上，從理念、監(jiān)測(cè)設(shè)施到控制精度等，總體與國(guó)外先進(jìn)水平相比仍有很大的差距，導(dǎo)致諸如高爐運(yùn)行穩(wěn)定性差、煤氣利用率低、高爐燃料比高等問(wèn)題頻繁出現(xiàn)。而在未來(lái)原燃料不斷變化的情況下，問(wèn)題會(huì)更加嚴(yán)重。因此，提高煉鐵過(guò)程控制水平不僅必要，而且十分迫切。

    環(huán)保生產(chǎn)問(wèn)題。當(dāng)前我國(guó)煉鐵生產(chǎn)面臨的最大社會(huì)壓力是環(huán)境污染問(wèn)題。未來(lái)鋼鐵企業(yè)獲得生存與發(fā)展權(quán)利的基本條件是滿(mǎn)足越來(lái)越嚴(yán)格的環(huán)保要求，而環(huán)保條件的制約更被多方面認(rèn)可為最有效的淘汰鋼鐵產(chǎn)能的手段。
為實(shí)現(xiàn)環(huán)保清潔生產(chǎn)，在煉鐵生產(chǎn)過(guò)程應(yīng)加強(qiáng)以下工作：

    一是不斷優(yōu)化煉鐵生產(chǎn)工藝流程，實(shí)現(xiàn)低成本清潔生產(chǎn)。這主要包括消減燒結(jié)生產(chǎn)、研究高效低成本污染物排放控制技術(shù)和重視塊礦的環(huán)保價(jià)值。

    二是做好CO2的排放控制。在全球開(kāi)始努力減少碳排放的情況下，我國(guó)煉鐵的碳排放將成為受抑制的目標(biāo)。在這種情況下，各企業(yè)努力采取各種措施降低煉鐵碳排放將是減少此部分費(fèi)用支出、贏得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的重要環(huán)節(jié)。當(dāng)前煉鐵廠的工作重點(diǎn)是提高煤氣利用率降低燃料比，從而減少碳排放。此外，應(yīng)積極探索使用低碳燃料以及使用金屬爐料等。

    三是進(jìn)行煉鐵PM2.5的排放監(jiān)控。煉鐵的主要PM2.5排放點(diǎn)包括：原料場(chǎng)、焦化的燃燒室煙氣、炭化室爐門(mén)煙氣、燒結(jié)煙氣、球團(tuán)煙氣、高爐槽下、高爐出鐵場(chǎng)、熱風(fēng)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(guò)濾PM2.5兩部分。前者尚缺乏有效的監(jiān)測(cè)手段和控制方法，后者可通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)排放點(diǎn)的煙氣濁度計(jì)（opacity monitor）測(cè)量、粉塵濃度測(cè)量或定期直接測(cè)量PM2.5含量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，然后通過(guò)安裝布袋除塵設(shè)施和改進(jìn)布袋除塵效率等措施加以控制。

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