【正文】 2 世界各國(guó)直接還原鐵 廠產(chǎn)量統(tǒng)計(jì) 單位：百萬(wàn)噸 20xx 增加 % 20xx 增加 % 20xx 增加 % 20xx 增加 % 20xx 增加 % 20xx 增加 % 印度 委內(nèi)瑞拉 14 16 伊朗 5 墨西哥 12 沙特阿拉伯 6 俄羅斯 6 埃及 特立尼達(dá)和多巴哥 阿根廷 2 南非 3 利比亞 3 印度尼西亞 馬來(lái)西亞 新西蘭 卡塔爾 加拿大 0 1 2 德國(guó) 1 巴西 中國(guó) 美國(guó) 1 秘魯 澳大利亞 價(jià)格現(xiàn)狀與預(yù)測(cè) 我國(guó)是世界第一鋼鐵大國(guó)，估計(jì) 20xx年全球粗鋼產(chǎn)量 億噸，我國(guó)約5億噸，占 37%。 新鮮水、消防水、蒸汽、氧氣、氮?dú)?、脫鹽水、儀表風(fēng)、壓縮空氣等由工業(yè)園區(qū)統(tǒng)一供應(yīng)，不在本項(xiàng)目范圍之內(nèi)。該縣 隸屬于秦皇島市， 1987年 5 月成立滿族自治縣， 20xx 年被列為國(guó)家扶貧開(kāi)發(fā)重點(diǎn)縣，轄 25 個(gè)鄉(xiāng)HFEC 100 萬(wàn)噸 /年 直接還原鐵項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 6 鎮(zhèn)， 396 個(gè)行政村。年銷售額從 1995 年的 70 萬(wàn)元增至 20xx 年的 35 億元，資產(chǎn)總額從 1995 年的不足20 萬(wàn)元增至 20xx 年底的 億元。 為實(shí)現(xiàn)縣域經(jīng)濟(jì)的跨越發(fā)展，不斷培育縣域經(jīng)濟(jì)發(fā)展的后勁和支撐，青龍縣委、縣政府依托本縣豐富的鐵礦資源，與具有雄厚經(jīng)濟(jì)實(shí)力和技術(shù)優(yōu)勢(shì)的我國(guó) 最大的 鋼鐵企業(yè) 河北 鋼鐵集團(tuán)公司 （原唐山鋼鐵集團(tuán)） 、北京神霧熱能技術(shù)有限公司合作，建設(shè)山神廟經(jīng)濟(jì)示范園區(qū) ， 實(shí)施工業(yè)入園 ，園區(qū)帶動(dòng)的發(fā)展戰(zhàn)略，落實(shí)工業(yè)生產(chǎn)項(xiàng)目，促進(jìn)企業(yè)合作、規(guī)?；a(chǎn)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、良性互動(dòng)。 項(xiàng)目 投產(chǎn)后， 還 將會(huì) 促進(jìn) 地方相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，促進(jìn) 青龍縣 及周邊地區(qū)的經(jīng)濟(jì)繁榮。 HFEC 100 萬(wàn)噸 /年 直接還原鐵項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 11 表 23 20xx 年 112 月國(guó)內(nèi)主要地區(qū)鐵精粉價(jià)格 20xx 年 112 月國(guó)內(nèi)主要地區(qū)鐵精粉價(jià)格 地區(qū) 遼寧朝陽(yáng) 山西代縣 湖北大冶 河北唐山 山東淄博 安徽繁昌 TFe 66% 64% 63% 66% 64% 64% 單位 ： 元 /t 濕基不含稅 干基含稅 1 月 475 620 740 715 660 2 月 620 755 730 675 3 月 530 775 750 690 4 月 595 655 785 770 700 5 月 875 740 6 月 600 730 800 790 7 月 615 745 835 825 8 月 965 9 月 1190 1045 10 月 895 1275 11 月 960 960 1215 1345 1275 12 月 1015 廢鋼價(jià)格情況 我國(guó)鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展是在近十年才興起的，社會(huì)廢鋼的積蓄量還很低，約在 13~15 億噸，還未進(jìn)入廢鋼鐵高產(chǎn)期。 對(duì)于現(xiàn)代化大工業(yè)生產(chǎn)，資源、技術(shù)、管理、資金、信息都是非常重要的生產(chǎn)要素。但氣化壓力低、單爐產(chǎn)氣量小，其次是 煤 氣中 粉塵 含量高，凈化 困難 ，目前尚 沒(méi)有穩(wěn)定運(yùn)行的裝置 。主要設(shè)備需在國(guó)外制造，建設(shè)周期較長(zhǎng)。 HFEC 100 萬(wàn)噸 /年 直接還原鐵項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 19 氣化爐的規(guī)格主要有 φ3200 和 φ2800兩種，一般情況下，同一種爐型，由于氣化壓力降低，每增加 1 臺(tái)爐子，投資要增加 30%。 NHD 凈化可將 CO2 脫至 %以下，H2S 小于 1PPm。 綜合以上，本項(xiàng)目采用絡(luò)合鐵法脫硫。 直接還原后的廢氣中仍含 有大量的 CO和 H2(約 70％ )， 通過(guò)洗滌器重新返回到重整爐， 重整后 進(jìn)入豎爐循環(huán)使用。煤和焦為發(fā)熱劑和還原劑。料倉(cāng)中的HBI 也可在生產(chǎn)時(shí)少量配比加入鐵浴爐，但配比不能超過(guò) 4%，料倉(cāng)中的HBI 因密度較大，不能浮在渣液表面直接吸收爐膛燃燒熱，同時(shí)因料倉(cāng) HBI為致密冷料，反應(yīng)速度慢，降低了生產(chǎn)效率，增加了能耗。鐵浴爐可冶煉高磷礦。 從發(fā)展的角度 來(lái)看， Midrex 技術(shù)工藝 的市場(chǎng)占有率在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)仍將占據(jù)統(tǒng)治地位。 還原區(qū)發(fā)生的基本反應(yīng)如下： 3 Fe2O3 + CO 2 Fe3O4 + CO2 3 Fe2O3 + H2 2 Fe3O4 + H2O Fe3O4 + CO 3 FeO + CO2 Fe3O4 + H2 3 FeO + H2O FeO + CO Fe + CO2 FeO + H2 Fe + H2O 3Fe + 2CO Fe3C + CO2 3Fe + CO + H2 Fe3C + H2O 3Fe + CH4 Fe3C + 2H2 在氣基直接還原工藝中，豎爐法的 MIDREX 和 HYL占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，具有工藝技術(shù)成熟可靠、投資少、生產(chǎn)率高（容積利用系數(shù)可達(dá) 8～ 12t/m3178?？藙谒狗磻?yīng)段由工藝氣加熱器、催化反應(yīng)器和硫磺冷凝器組成。 從國(guó)內(nèi)外煤氣化裝置中所采用的脫除酸性氣體的工藝來(lái)看，低溫甲醇洗和NHD 較常見(jiàn)。采用激冷流 程，設(shè)備結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。該技術(shù)由于是水煤漿進(jìn)料，大量水份要進(jìn)行氣化，因而以單位體積的 (CO+H2)計(jì)的煤耗和氧耗均比 Shell 氣化高。此技術(shù)用于城市煤氣較好，不宜 作還原 氣。由于廢鋼資源供應(yīng)不足，煉鋼生鐵采購(gòu)過(guò)旺，漲勢(shì)自然強(qiáng)勁。表明了 20xx~20xx 年直接還原鐵需求的強(qiáng)勁增長(zhǎng)，據(jù)預(yù)測(cè)，20xx年全球直接還原鐵的產(chǎn)量將達(dá)到 7500萬(wàn)噸。 研究結(jié)論 研究范圍 主要分為三部分：還原氣體制備系統(tǒng)、豎爐系統(tǒng)和鐵浴爐系統(tǒng)。 神霧公司財(cái)務(wù)情況參見(jiàn)主要財(cái)務(wù)指標(biāo)表 1資產(chǎn)負(fù)債表 1損益表13。迄今為止，公司在人才規(guī)模、技術(shù)創(chuàng)新成果、專利申請(qǐng)、年銷售額、應(yīng)用業(yè)績(jī)、品牌知名度等方面均處于國(guó)內(nèi)同行業(yè)之首。 項(xiàng)目建設(shè)的必要性 采用直接還原工藝生產(chǎn) 海綿鐵 產(chǎn)品，具有有害雜質(zhì)含量低，性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。 20xx 年估計(jì)產(chǎn)量 6500 萬(wàn)噸。 20xx年 1~9月廢鋼生鐵平均價(jià)格走勢(shì)見(jiàn)表 24和圖 3。還原鐵直接進(jìn)入鐵浴爐，工藝流程圖 如下 ： 還原氣制備方案 煤氣化 以煤為原料的氣化方法主要有固定床、流化床和氣流床等。氣流床氣化技術(shù)主要有水煤漿氣化技術(shù)、荷蘭謝爾（ Shell）粉煤加壓氣化技術(shù)和德國(guó)索克（ GSP）粉煤加壓氣化技術(shù)等。其特點(diǎn)是：干粉進(jìn)料，粗合成氣有效氣體成份高，氣化效率高。同時(shí)在變換爐的上段設(shè)有預(yù)變換，用于 除去氣體中雜質(zhì)及防止變換催化劑中毒。綜合以上，本項(xiàng)目采用 NHD 凈化工藝。還原HFEC 100 萬(wàn)噸 /年 直接還原鐵項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 22 氣沿反應(yīng)器向上流動(dòng)，將下降的鐵氧化物加熱到還原溫度。 HYL 法 工藝 爐料（鐵礦石球團(tuán)）自反應(yīng)器頂部加入， 還原氣由中部還原區(qū)進(jìn)入。渣鐵產(chǎn)品連續(xù)地通過(guò)直立縮口的熔煉容器的避渣器，進(jìn)入渣腔分離。 礦槽為混凝土結(jié)構(gòu)，所裝物料為熱壓塊、球團(tuán)礦、小塊焦、塊礦。 金屬和熔渣射流覆蓋在水冷壁表面，減少能量損失，保護(hù)水冷壁，有點(diǎn)類似于轉(zhuǎn)爐的濺渣護(hù)爐。 HYL 法 希爾法 (HYL 法 )為墨西哥鍍錫板和薄板公司的發(fā)明， HYL 是這家公司英文縮寫。還原過(guò)程在低于給料熔融溫度的條件下進(jìn)行。 兩種工藝的比較見(jiàn)表 4－ 2。 CO 變換有耐硫變換和非耐硫變換之分，非耐硫變換氣體要先脫硫，由于脫硫工藝要求在常溫下進(jìn)行，故流程會(huì)出現(xiàn)“冷熱病”，進(jìn)入變換需補(bǔ)加蒸汽，增加消耗。 GSP 粉煤氣化技術(shù)，是德國(guó)未來(lái)能源公司開(kāi)發(fā)的工藝技術(shù)，既有德士古氣化爐的工藝特點(diǎn)，又有 Shell 氣化工藝的特點(diǎn)。另外，粗煤氣中含灰量較大，造成廢鍋及洗滌塔等處易堵塞，需經(jīng)常停爐除渣、除焦，給操作和日常維護(hù)帶來(lái)巨大困難。 該項(xiàng)目原料和產(chǎn)品均在工業(yè)園區(qū)內(nèi)，可以減少原料和產(chǎn)品的庫(kù)存量，減少生產(chǎn)和管理成本，有利于發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。據(jù)測(cè)算， 20xx 年社會(huì)廢鋼產(chǎn)生量 4200萬(wàn)噸，鋼鐵企業(yè)自產(chǎn)廢鋼 3000萬(wàn)噸左右，加上鑄造、設(shè)備制造小五金行業(yè)、小鋼廠用料，廢鋼缺口 1000 萬(wàn)噸以上。 綜上所述，該項(xiàng)目工藝技術(shù)先進(jìn)成熟，市場(chǎng)前景良好，建成后能帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，建議盡快建設(shè)。唐鋼氣體公司提供氧氣氮?dú)獾裙I(yè)氣體。目前，北京神霧公司擁有各類技術(shù)、設(shè)計(jì)、制造及管理人員 1000 余人。特別是環(huán)保、節(jié)能、安全、衛(wèi)生、消防等方面的政策和法規(guī)。 豎爐系統(tǒng)包括：還原氣預(yù)熱、還原豎爐、爐頂氣降溫除塵、爐頂氣壓縮、上HFEC 100 萬(wàn)噸 /年 直接還原鐵項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 7 料系統(tǒng)、水循環(huán)系統(tǒng)。 其次為委內(nèi)瑞拉、伊朗，他們共同的特點(diǎn)是均為鐵礦石或天然氣資源大國(guó)。 20xx 年在氧化球團(tuán)價(jià)格 1600 元 /噸的情況下，天津無(wú)縫鋼管廠的直接還原鐵出廠價(jià)高達(dá) 4000元 /噸 ,未來(lái)幾年也將維持在高位運(yùn)行。該技術(shù)投資低，技術(shù)成熟；但氣化效率低，單爐產(chǎn)氣量少，常壓間歇?dú)饣碉L(fēng)過(guò)程中放空氣對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重。 我國(guó)煤氣化技術(shù)科研人員經(jīng)過(guò)多年努力研究，還開(kāi)發(fā)出了具有中國(guó)知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 水 煤 漿 氣化技術(shù)， 如西北化工研究院的多元料漿氣化技術(shù)、 華東理工大學(xué) 的 四噴嘴氣化技 術(shù) 和清華大學(xué)、達(dá)立科的熔渣－非熔渣氣化技術(shù) 。但目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)工業(yè)化的裝置。該技術(shù)成熟可靠，能耗較低，氣體凈化度高，可將 CO2 脫至 10ppm 以下， H2S 小于 。而硫化氫含量低于 25%V 左右的酸性氣，硫回率將更低。目前， MIDREX 和 HYL豎爐生產(chǎn)技 術(shù)經(jīng)過(guò)不斷完善，已實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。 鐵浴爐鐵水方案 鐵浴爐工藝方案 鐵浴爐生產(chǎn)工藝是一個(gè)正壓操作的直立的縮口的熔煉容器，由耐火材料爐襯砌筑而成的爐膛和水冷爐頂結(jié)構(gòu)構(gòu)成。 生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的爐渣可以作為原料供水泥或建筑材料。其操作的彈性，可以根據(jù)市場(chǎng)變化，迅速調(diào)整原料成本。熔劑主要是粉狀氧化鈣、氧化鎂等。 Midrex 法的一次能源是天然氣，通過(guò)天然氣蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化成 CO 和H2。另外，脫硫溶液無(wú)毒，對(duì) 環(huán)境污染少；溶液配置簡(jiǎn)單，原料價(jià)廉易得；溶液中付反應(yīng)生成物增長(zhǎng)速度慢。經(jīng)改進(jìn)后該技術(shù)采用六塔流程，與林德工藝相似，設(shè)備投資比林德工藝低 ~10%。 大型氣化技術(shù)比較 見(jiàn)表 41。采用干粉氣化，氧耗量較德士古低（ ~15%）。 流化床氣化技術(shù)主要有灰熔聚流化床粉煤氣化和 恩德?tīng)t粉煤氣化技術(shù)。 黨的十六屆三中 全會(huì)《決定》提出， “ 抓住新一輪全球生產(chǎn)要素優(yōu)化重組和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)移的重大機(jī)遇 ”。主要鋼鐵原料鐵礦石對(duì)外依存度達(dá) 51%以上，進(jìn)口價(jià)從 20xx年到 20xx年分別上漲了 %、 19%、 %、 65%，三年已經(jīng)翻了一番， 20xx年鐵礦石漲價(jià) 65%，唐山地區(qū)鐵精礦粉價(jià)格去年 12 月份已超過(guò) 1500 元 /t。 研究結(jié)論 “氣基直接還原鐵 +鐵浴爐”工藝技術(shù)先進(jìn)，設(shè)備運(yùn)行安全可靠，產(chǎn)品質(zhì)量?jī)?yōu)良。全縣總面積 3510 平方公里，總?cè)丝? 萬(wàn)，有滿、漢、苗、回等 11個(gè)民族，滿族人口占 %。HFEC 100 萬(wàn)噸 /年 直接還原鐵項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 100 萬(wàn)噸 /年 直接還原鐵項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 HFEC 100 萬(wàn)噸 /年 直接還原鐵項(xiàng)目 可行性研究報(bào)告 目 錄 1 總論 ........................................................................................ 1 概述 ...................................................................................................................................1 建設(shè)指導(dǎo)思想 .....................................................................................................................5 項(xiàng)目建設(shè)的背景 ................................