當前,國際主力鋼鐵企業均將熔融還原煉鐵作為清潔生產的重點,而在此技術發展背景下,韓國浦項制鐵借力Finex技術發展迅速,并積極進行海外擴張。
熔融還原煉鐵成為鋼鐵工業清潔生產的重點
因焦炭資源緊缺、各國政府及相關組織越發重視環境保護問題等原因,全球鋼鐵工業發展受到的較多制約,高爐煉鐵也正朝著高效化、低成本、環保方向發展。具體表現為:
1、高效化。設備的大型化,由于采用高壓爐頂后利用系數已達2以上,高爐內容積成倍增長,新日鐵4號高爐容積達到5,151立方米;高爐長壽化,日本高爐平均壽命超12年,最高達20年,而西歐國家的高爐平均壽命大多達到10年;高利用系數,美國、芬蘭的一些高爐利用系數超過3.0噸/立方米天,最高達4.0噸/立方米天。
2、低成本。高爐在實行了精料、高頂壓、高風溫和長壽后,高爐技術在噴煤、操作和控制上有了新發展,煉鐵成本比中國平均低150元/噸。
3、環保。鐵渣利用率100%,噸鋼耗新水小于6噸,工業水重復利用率達到97%(日本),外排廢水達標率為100%,廢氣達標率100%。
國外大型鋼鐵企業都把先進適用的熔融還原煉鐵技術作為開發及應用的重點,主要包括COREX熔融還原技術、Finex粉礦熔融還原技術、HIsmelt熔融還原技術。
1、COREX熔融還原技術
COREX是奧鋼聯開發的一種用煤和球團礦(塊礦)生產鐵水的新煉鐵工藝。目前世界上只有少數幾個國家采用COREX熔融還原煉鐵工藝,1989 年南非伊斯科(ISCOR)公司投產了第一個工業性COREX生產裝置,設計能力為年產30萬噸鐵水,另投產C2000型4臺,生產鐵水1,700萬噸。印度金達爾公司有2套COREXC2000生產設備在運轉,1號和2號設備分別于1999年8月和2001年4月投產運行,目前正在設計年產150萬噸鐵水的C3000型COREX設備。韓國浦項制鐵公司COREX設備于1995年投產運行,自2003年5月起以Finex工藝模式運行。
2、Finex熔融還原技術
直接使用粉礦生產鐵水和直接還原鐵是未來煉鐵新工藝開發的驅動力之一。Finex工藝是一種直接使用煤和粉礦的熔融還原煉鐵技術,省卻了傳統高爐的工序,由浦項制鐵和奧鋼聯聯合開發。較之傳統高爐,Finex設施的建造成本要低大約20%,生產成本約低15%。目前工藝成熟的只有浦項一家。
3、HIsmelt熔融還原技術
HIsmelt法是一種直接使用粉礦、粉煤和1,200攝氏度熱風(不用氧氣,用22m3/t天然氣)的鐵浴熔融還原煉鐵法。該方法從1991年開始試驗了7年,目前在西澳大利亞奎那那工業區HIsmelt工廠于2005年11月開始試生產,設計年產能力80萬噸生鐵,中國的首鋼集團持有5%的股份。HIsmelt的優點是結構簡單,爐體體積和高度較小,投資成本和維修成本低,工藝無需燒結和煉焦,環保水平較高。目前存在的主要問題是生產率低,尚未達到設計指標。
韓國浦項借力Finex進行海外擴張
在2007年5月30日,韓國浦項制鐵建成了世界第一座Finex式煉鐵爐并正式投產,成為全球首家將新一代Finex技術投入商業使用的企業。浦項投資10億美元,從1992年開始研發Finex新技術,于2004年宣布研制成功。經過3年的建設終于建成世界第一座Finex式煉鐵爐,并投入生產,日產量達到4,300噸,年產量可達到150萬噸。目前使用Finex技術生產的鋼材只占浦項制鐵產量的5%,但這一比重將在未來幾年內迅速增加,這也是浦項超越日本新日鐵(NipponSteel)成為世界第三大鋼廠的關鍵籌碼之一。
隨著各國對環境重視程度的不斷增加,在引進外資建設鋼廠時相當謹慎,由于Finex技術最多可以減少99%的空氣污染,部分國家只允許浦項在使用Finex工藝的前提下建廠。浦項制鐵目前打算在越南、印度乃至中國的工廠使用Finex技術。
目前中國鋼鐵企業正面臨前所未有的節能減排壓力,中國的煉鐵高爐正處在新一輪更新換代期。中國鋼鐵企業都對Finex技術充滿了興趣,浦項Finex煉鐵爐正式投產后,國內大部分企業都曾派團考察,有些企業還分別簽署了引進技術的合同。
在印度,2008年上半年將有一家投資120億美元的綜合鋼廠在印度奧里薩邦(Orissa)動工。浦項制鐵計劃在2011年完成在印度的這一項目,這家綜合鋼廠最終的年產能將達到1200萬噸,將采用Finex工藝。
在越南,浦項制鐵已經在頭頓(VungTau)地區建設了一家投資5億美元、年產能為120萬噸的冷軋鋼廠。這個項目是與越南最大的國有造船廠越南工業輪船總公司(Vinashin)合資興建,項目總金額45億美元,計劃于2012年前完工。