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评价直接还原铁在炼钢中的使用效益,县有一系列因生产与使用不扫协调而产生的特点,生产金属化料和生产生铁用同一类资源,担金属化料不是代替炼钢炉料中的生铁,而
是代替废钢 目前用废钢大约熔琼so%的钢(见陶2)。黑色冶金所消耗的各种崦钢如下。从用丁炼钢的角度来看,较便利的是回炉股锕,这种胰钢很快并且几乎全部用于重熔;较差的是金属加工废料和折旧废钢。后两者的宴存量及其价格对炼钢生产结构有极大影响。
尽管在电炉炼钢时金属化料的用量通常不超过70嘶,在转炉炼钢时只是在特殊需要的情况下才能使用,但转炉的金属化球团或矿石的用量可达25-30qo,在电炉炉料中甚至可达00%。
就生产大量用途的钢来说,在大多数情况下,不管是用转炉还是用电炉,都能炼出台乎质量要求的钢。
关于直接还原铁使用效益的问题可以从两方面来分析。
首先,在有废钢市场的情况下,甩金属化料代替现有的或在建车间所用的废钢。这种替换的合理性基本上决定于废钢与直接还原铁价格的比值。
其次,在废钢原料有限的条件下,可以分析高炉一转炉或直接还原一电炉新钢铁厂的建设效益。直接还原铁的价格或直接还原铁炼钢的折算成本要取决于生铁的类比指标。
上述两种评价是有一定条件的。头一种较适于具有市场经济的工业发达国家,****种适合于实行计划经济的国家和发展中国家。
还有一种针对特殊性能优质钢来评价直接还原铁使用效益的方法,在这种评价中考虑保证钢性能的附加费用或改善金属产品所得到的效益。
废锕资源及其价格的形成规律在资本主义国家和社会主义国家是有差别的。
世界市场的废钢价格主要是根据1978年拥有6.72亿吨库存折旧废钢的主要废锕出口国——美国的价格定的(19)。由于资本主义经跻周期性萧条和上涨及相应的钢需求量的变化,废钢价格波动很大,优质废钢更是如此。例如,美国工业区的重质废锕价格逐年变化情况如下C3J,美元/吨.
1972 1973 1974 1975-1978
33-44 48-83 75 -141 48-95
当七十年代头五年钢的需求量提高并且废铜价格波动很大时,国外对发达资本主义国家直接还原效益的估计曾是十分乐观的。
这一时期在祝堡(西德),康特雷克(加拿大),乔治城(美国)兴建了设有直接还原装置的小型工厂。
七十年代后五年,由于能源危机和钢铁工业萧条,对金属化料用于炼钢生产前景的评价就比较谨慎了。
文献(3J分析了这一时期使用价格不超过IOO美元/吨的废钢和90-95美元/吨金属化料炼钢的费用,在此基础上得出了如下结论t除在个别废钢赞婊有问题的地区和特殊性能钢的场合外,直接还原铁在加拿大的竞争力是令人怀疑的。在文献C2/)中也得出了类似的结论。值得注意的是,由于废钢价格低,用金属原料烁钢无利可图,1978年在英国建成的能力为80万吨/年的米德雷克斯装置到1980年也末投入使用(22J。
国外也发表过一些评论文章, 针对在发达的资本主义国家建造年产100-200万吨钢的工厂比较了用高炉一转炉和直接还原一电炉棚钢的技术经济指标( 23.22)。有关评论的结论都证实了直接还原方睾的优越性。这十方案的技术经济指标较好,这是因为基建费用低;建造和达到设计能力时间短;生产费用低;由于天然气或固体燃料的费用比焦炭低,矿石还原成铁的费用降低。
但是,尽管直接还原有上述优越性,在资本主义国家产钢在iOO万吨以上的工厂目前仅有康特雷克厂(加拿大)。存在这种状态在很大程度上是因为一些工业区的现有工厂仍有很大的生产潜力,而在那些缺少大型冶金企业的地区以废钢为炉料,用电弧炉炼钢较为经济。
苏联经济的发展是以本国的原料和能源资源为基础的。苏联铁矿石的探明储量约占世界总储量的3 0 C晒和工业储量的45嘶。苏联拥有足够供直接还原使用的铁矿石储量。通过各种选矿流程可以从一些矿床[25,11 -13页j得到台铁8。嘶以上的富铁精矿,这些矿床是,列别金新克矿,南列刖金新克矿和科罗勃科夫矿(库尔斯克矿区).被得罗夫斯克矿,马里鸟渡尔矿和库克孙古尔矿(乌克兰共和国)及达什克桑矿(阿塞拜疆共和国)。
在苏联集中了世界一半以上的煤储量和三分之一以上的天然气储量。炼焦煤的平衡储量是978亿吨,其中工业储量hSss亿吨。按现在的井采量(8亿吨/年)计算,储藏量
可供炼铁许多年(粕,3r页)。
在苏联钢产量高速增长,黑色冶金的发展过去主要是以扩大铁矿石wJ +采量为基础盼。随着黑色金属生产规模的扩大和金属拥有量的增长,废钢作为炉料具有越来越大的意义。 在资本主义国家废翻的使用受铺产量下降和废帮膏隶量减少时限制,从而使废锕大量积压。与资本主义国家相反,在社会主义经济条件下,金属周转的各个阶段是连续的,有计划的。苏联现有的产钢条件和金属加工废料,折旧废铜的消贽条件不会造成废钢积压,此外较低的废钢价格也促使废钢不积压。
二次黑色金属价格的形成是价格形成方法论中较复杂的问题之一。其复杂性在于不仅要从理论上确定,并且还要用数字表示出劳动消耗。根据下列概念形成了二次黑色金属价格的现行体系(27)。与其他种原料不同,废锕价格不能单以收集、制备和运费的计算来确定,因为它本身还包括过去的劳动,并且具有使用价值。既然废锕和废料是劳动的非目标产品,那么,其价格只髓参照使用性能和它相当的目标产品的社会需要费用来确定。定二次黑色金属价格用的目标产品是炼钢铁水。各种废锕的价格是根据部门平均生铁成奉定的并用桩正系数估计生铁和废钢使用性能的差别。例如,平炉废钢和废料与铁水比的价格修正系数是。在对基建费用的效益做技术经济评价时,通常按照生铁来评价废铜。
如果在广义上针对炼大量用途钢来看废钢,那么使用全部形成的金属加工废料和折旧废钢的原则就排除了用金属化料替换废钢昀合理性问题。但是在用电炉炼优质钢时,并不排除这种替换.在这种场台为了保证锕的质量有必要进行这种替换。
在计划经济的条件下,废钢和直接还原铁不是相互竞争的材料。在炼钢炉所使用的炉科中,它们可以相互补充,从而保证生产各种牌号钢所必需的炉料的各种性能——化学成分,工艺性船,炼钢过程的机械化和自动化的可髓性辱。铜需求t前增长,铜制品品种的增多和复杂程度的增大往往使折船废锕质量感化——堆比重降低,被有色金属和外来杂质搿染。
现代冶金中的一十矛盾.就在于较多的****优质锕都是在电炉中用污染度很高的废钢熔炼的,而大部分普通锕是在氧气转炉和平炉中用生铁和废锕冶炼的,其中所用的商品废钢大约只占全部废钢的一半。解决这一矛盾的一个办法是,建造包括氧气转炉和电炉炼钢车间的大型工厂,电炉炼钢车间用回炉废钢炼优质钢。提高电炉炉料质量的另一办法是,增加生铁配比,在个别场台下使用在转炉中专门炼出的配料坯。这种办法除提高成车外,还有可能使转炉生产能力得不到充分利用。
铁水脱硫,氧气转炉法和钢水炉外精炼都有进展,因此可以用传统方法炼出杂质含量很低的优质破索锕和低合金锕,这类钢不亚于电炉钢,而在氮、氢含量方面好于电炉钢。虽然转炉炼出的优质钢数量不断增大,但是在现代化大型转炉车间大量生产多品种的低合金钢会降低车间的操作指标。因此在这类车间适于炼品种少而定货批量大的优质锕,例如大口径管子用钢。
现在以至将来,大量的优质钢都要用电炉冶炼。用杂质含量已知的很低的直接还原铁代替电炉炉料中舯一部分废锕,即使其余部分的废锕污染严重,也能炼出成分合乎要求的钢。配甩金属化料和优质回炉废钢并同炉外精炼相结合,为炼制低硫、低磷、低有色金属杂质和低氮低氢的钢开辟了新的逾径。在用转炉炼制对有色金属杂质和硫、氯含量有严格要求的钢时,可以用金属化球团或团块代替废钢。在上述情况下,使用直接还原铁所得效益有赖于优质废锕与金属化料的差价。在这种场合下,以直接连原铁代替废钢是以对钢质量的要求为条件的,并且只能在冶炼优质钢范围内研究这个问题。
在文献28中对一些典型优质钢的计算成率和投资额进行了比较,这些在电炉中用海绵铁和按生铁计价的鹰钢炼出的钢在允许的杂质含量水甲方面彼此存在着差别。在炼制列不能去除杂质、硫和氨含量有严格要求的高强度结构锕和重要用途金属制品用钢时,能获得是大的经济效益。降低对杂质允许水平的要求会使效益降低。
在文献29中对转炉和电炉使用金属化球团的技术经济效益做出了评价。针对球团做了计算,这种球团用列别金斯克采选公司的精矿制成,在米德雷克斯炉中还原,然后用于100吨(炼优质钢)和400吨(炼普通钢)的电炉,也用于苏联欧洲部分中心地区工厂的400吨转炉。根据未来可能的成本和现行价格,估算了材料(原料,燃料,电能)的费用。以本部门每吨钢的加权平均值为基础,计算了经济指标,其中考虑了由于以金属化料排挤生铁而使炼钢结构发生的变化(在使用全部废钢资源的条件下)。
根据计算结果,电炉用金属化球团炼优质钢足有效益的。折算费用较低的生产普通钢的方法是转炉炼昔钢,其次是配ffi 80%金属化球团的电炉炼钢,蛀次是全用废钢炼钢。电炉炼钢指标的差异主要是崮为金属化球团和以生铁计价的废钢价格有差异。作者指出,电炉用金属球团炼普通钢方案的指标低还不能说明该法没有前途,因为在计算中未包括其他一此因素。
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