TAIWAN烨辉彩钢板、烨辉彩钢卷基本生产工艺

TAIWAN烨辉彩钢板、烨辉彩钢卷基本生产工艺

钢是当今人类社会和经济活动的重要材料，已渗透至人们生活的方方面面。

全球面临着不断提高能源利用效率、保护环境等严峻挑战，钢材的更广泛应用仍是解决材料问题的关键。2017年，全球钢产量已达16.747亿吨，较2016年增长2.8%。未来，世界钢产量将保持持续增长的观点已是行业内外的共识。然而，未来支撑钢生产的铁元素来源则存在相当的不确定性。传统高炉炼铁面临的节能环保及原燃料适应性压力，各种非高炉炼铁工艺的成熟可靠性、新炼铁方法开发前景，以及废钢的循环使用量等，都将影响各自在未来炼钢的铁源供应中的比重及供给的持续性。本文将着重探讨有关高炉炼铁工艺的发展及未来适应性，并分析废钢使用量对高炉炼铁的影响，以期抛砖引玉，与同仁共谋我国炼铁健康发展良策。

各种炼铁工艺的发展状况及未来适应性

高炉炼铁工艺。

在过去的20余年里，我国高炉炼铁生产的快速发展，带动了全球高炉生铁产量的大幅度增加。2017年，全球高炉生铁的产量达11.748亿吨，我国则占其中的60.5%，达7.108亿吨。国外高炉生铁总量一直在4.5亿吨的规模徘徊。然而，这种总量的不变并非代表着各国生产的稳定，而是一些发达国家生铁产量的下降和一些发展中国家生铁产量的增加，是一个综合平衡的结果，详见图1。例如，欧洲（不含俄、乌）的总产量已由1989 年的1.442亿吨降低到2017年的1.065亿吨，北美（美国、加拿大、墨西哥）的总产量由6790余万吨降低到2017年的3291.5万吨，其中美国由5097.8万吨降低到2233.5万吨。而印度的产量则由1989年的1219万吨增加至2017年的6597.7万吨；韩国由1484.6万吨增加至4674.4万吨。

上述国内外高炉生铁产量的变化状况，除反映了高炉生产工艺总产量的稳定增长外，也反映出各国和各地区的变化受多种内外因素的影响，如废钢供应、国内经济发展，以及区域市场竞争等，存在需要深入研究的内在驱动力。

直接还原工艺。

直接还原铁作为优质的电炉炼钢原料，一直有很好的市场需求量。而全球由各种直接还原工艺生产的直接还原铁DRI（含热压块铁HBI）在经历了几十年的艰苦发展后，2016年已达7276万吨。

在2016年的直接还原铁生产中，气基直接还原工艺生产的比例仍在增加，达到82.5%，煤基回转窑的比例下降至17.5%。5个直接还原铁生产大国是：印度1847万吨，伊朗1601万吨，沙特589万吨，俄罗斯570万吨，墨西哥531万吨，五大生产国的产量占总量的70.6%。

纵观直接还原工艺的发展历史及现状，可以看出，直接还原工艺中的煤基直接还原工艺因生产规模小、效率低以及产品质量差，竞争力较差，发展较慢。气基直接还原虽具有较高的效率，但因以天然气为能源，发展空间和前景有限。对于用煤制气直接还原工艺，工艺的成熟性和经济性仍须严峻考验。

熔融还原工艺。据报道，近年来世界熔融还原铁的总产量在600万吨/年左右，未有大的突破。在3种已工业化的熔融还原工艺中，Corex 工艺除了宝钢一座C3000装置从上海搬迁至新疆八钢投产外，未有新的建设项目。Finex工艺于2014年1月在韩国浦项投产200万吨/年的装置后，虽有多个计划的项目，但未见实质启动。Hismelt工艺在澳大利亚的工业示范装置已被搬迁到我国山东，并于2017年投产，成为近几年熔融还原工艺发展的新动向。一些新的熔融还原工艺，如Hisana工艺，仍在研究开发中，但其开发力度大大减弱，进度也放缓。

分析熔融还原工艺的发展能够认识到，以克服高炉使用焦炭和块状炉料的弊端为目标的各种熔融还原工艺，在经过很长一段时间的开发和应用热潮后，一些工艺虽证明了原理的可行性，但无法体现在生产运行方面比高炉炼铁更突出的优势。此状况的一个核心问题是，为避开使用焦炭和块状炉料所采取的各种新的工艺流程和方法，都在过程能量利用率和工艺及设备条件等方面付出了额外代价。尤其是各个工艺在能量利用效率方面都很难与高炉竞争，仅生产供给炼钢用的普通铁水，其经济价值难以体现。

各工艺对未来发展的适应能力及高炉炼铁工艺的定位。

未来社会发展对钢铁生产流程提出了两大挑战，一是能量消耗Zui低，二是CO2排放Zui少。国外研究了“高炉+转炉”“Finex+转炉”“直接还原竖炉+电炉”3种流程中的能耗和CO2排放情况。3种流程中均配加25%的废钢。得出的结论如下：

一是包括煤气发电的能量转换在内，“直接还原竖炉+电炉”流程的净能耗Zui高(15.34GJ/t钢水)，“高炉+转炉”流程的净能耗Zui低(14.03GJ/t 钢水)。参见图2。

二是“高炉+转炉”和“Finex+转炉”流程的直接CO2排放量相当，约1700kg/t钢水，而“竖炉+电炉”流程的直接CO2排放为600kg/t钢水，仅为前两者的35%。但当包括间接CO2排放时，“竖炉+电炉”的CO2总量为1200kg/t钢水，是前两者的65%