国外炼铁工业发展现状与工艺分析

        导读：国外炼铁工业发展现状与工艺分析。伊朗虽然为中东地区粗钢产量最多的国家，但其人均保有量较少，仅约为卡塔尔的1/7，而且伊朗的粗钢基本均采用直接还原工艺生产，以2012年全年为例，其中直接还原铁产量高达1158.2万吨，占全年粗钢产量的84.4%。

        参考《中国炼铁产业竞争格局及投资前景评估报告（2013-2017）》

一、炼铁工业发展现状

        1.中东及部分北非地区为摆脱对有限石油资源的依赖，中东地区建立工业基地的势头愈加强劲，从而带动了中东地区钢铁工业的持续发展。自20世纪90年代起，基于石油和天然气资源的开发，该地区经济增长形势迅猛，主要的中东国家经济增长基本都保持在5%以上，以卡塔尔为例，2006—2008年其经济增速都超过了15%。该地区在钢铁冶金领域的发展也尽显蓬勃生机，大量国有资本和私有资本进入钢铁工业领域，带动了中东地区钢铁工业的快速发展，中东、亚洲、东欧三地共同成为世界钢铁工业的热门地区。早在1971年，中东及北非地区的主要钢铁企业就已经开始联姻，成立了阿拉伯钢铁联盟                         （ArabIronandSteelUnion，AISU），现今已从成立最初的13家钢铁企业成员，迅速发展到现在的85家，涵盖了该地区钢铁产能的90%。中东地区主要产钢国包括伊朗、卡塔尔、沙特阿拉伯、阿联酋等国家和地区，北非地区的主要产钢国包括埃及、利比亚、阿尔及利亚等，两个地区钢铁产能总计超过4000万吨。从表1和图1中可以看出，作为中东地区最为主要的4个粗钢主产国，伊朗的粗钢产量较其他三国多，2013年1—10月的粗钢总产量高达1269.7万吨，占4个主产国1—10月总产量的59.1%，是该期间最少产量国——卡塔尔的近7倍。

         按照地区人均粗钢的保有量进行分析，中东地区的粗钢产量大国伊朗的人口总数约为0.75亿人（截至2012年），而该国2012年年均粗钢产量为1372.5万吨，人均粗钢保有量为183kg。据2010年统计，卡塔尔人数约为185万人，估计2013年全年卡塔尔粗钢产量为231.2万吨，卡塔尔人均粗钢保有量为1249.7kg。

         伊朗虽然为中东地区粗钢产量最多的国家，但其人均保有量较少，仅约为卡塔尔的1/7，而且伊朗的粗钢基本均采用直接还原工艺生产，以2012年全年为例，其中直接还原铁产量高达1158.2万吨，占全年粗钢产量的84.4%，见图2

          中东地区经济的快速增长，刺激了该地区基础设施建设和建筑业等领域的发展需求，包括房地产开发、道路建设、石油和天然气等能源开采项目等领域成为钢材消费的主要需求点，特别是房地产行业的快速发展和地标性建筑的不断涌现，以及基础设施建设的迅猛发展，成为推动钢铁工业发展的关键因素。

2.欧洲地区

         根据欧洲钢铁工业的分布和特点，欧洲地区划分为：欧盟地区、其他欧洲国家和独联体国家3个部分。2010年，欧洲逐渐从金融和经济危机中抚平创伤，展现出稳步复苏的态势。其中，欧盟地区经济复苏主要受到德国和其他出口导向国家经济增长的驱动；但非欧元区外围国家包括独联体国家，仍然在努力与金融和经济不平衡进行持续斗争，经济增长疲软。欧盟地区的钢铁市场也呈现出逐渐复苏的态势。从2010年中开始，欧盟地区钢材实际消费量开始大幅增长，这主要是受到如汽车业、机械工程产业、金属制品业和钢管业生产大幅改善的驱动。但由于欧盟建筑业继续呈低迷的态势，因而近期欧盟长材需求总体上仍然疲软。奥地利奥钢联集团首席执行官兼欧洲钢铁协会主席沃尔夫冈•埃德尔（WolfgagnEder）2013年5月16日在布鲁塞尔出席欧洲钢铁日时表示：“2013年欧洲钢铁工业不会好于2012年，且尚无回暖迹象。”埃德尔称，目前欧洲钢铁行业形势令人担心，未来5年欧洲不会重返危

         机前的粗钢产量水平，未来几年欧盟粗钢产量大致会保持在1.6～1.7亿吨的水平。2013年1—10月欧洲主要国家粗钢产量情况见表2。

          欧盟国家中，德国、意大利、法国、西班牙四国粗钢产量所占比例大，特别是德国2013年1—10月的粗钢产量高达3551.2万吨，德国是工业和制造业大国，拥有当今世界最为先进的制造技术，该国人口为8521.1万（截至2013年），估计2013年德国人均粗钢保有量为416.8kg。其他欧盟国家，如奥地利、比利时、芬兰、匈牙利等国，2013年1—10月的平均粗钢产量均不到30万吨，故暂未列入表3中进行统计，这些国家对粗钢需求量是非常少的。

         其他欧洲国家（包括土耳其、波黑、克罗地亚等）中，2013年1—10月土耳其的粗钢产量占这些国家总产量的95%左右，除挪威和波黑钢铁产量为万吨级外，其余国家均为万吨级以下，见表3。独联体国家中，俄罗斯作为工业程度最为发达的地区之一，其粗钢产量在该区域遥遥领先，所占比例高达50%以上；这一区域中不能忽视乌克兰钢铁工业的发展，其产量每个月始终保持在280万吨级左右，人口总数约为4589万人，粗钢的人均保有量为73.22kg，按此比例来看，其粗钢产量需求具有一定的发展潜力，见表4。

3.非洲地区

         非洲大陆的资源条件得天独厚，不仅拥有丰富的矿产资源，同时也有充足的能源生产潜力。由于非洲大陆地质条件不同，资源的分布也呈现出不均衡的态势，石油、天然气等一般集中在非洲北部地区，铬、金、铜等则埋藏在撒哈拉以南地区。该地区70%以上的国家拥有铁矿石资源，其中一半以上集中在利比里亚、南非、津巴布韦、阿尔及利亚等国家，除这些国家外，共有多达15个国家的铁矿石资源总储量超过了10亿吨。

        非洲钢铁工业的发展，起始于当时的南非联盟，而大规模生产生铁是在第一次世界大战前后，地点在弗里尼欣、比勒陀利亚和纽卡斯尔。截至2000年，非洲大陆境内共有15座在役高炉，其中南非5座、埃及4座、阿尔及利亚和津巴布韦各2座、尼日利亚和突尼斯各1座，生铁产量占非洲大陆的85%以上。

        表5为2013年1—10月非洲主要国家粗钢产量情况。从表5数据可以看出，南非和埃及是非洲地区粗钢的主要产区，两个国家的粗钢总产量占非洲地区的90%以上。截至2013年，南非人口数为4932万，埃及人口数为9455万，两国的粗钢人均保有量分别为124.7kg、60.22kg，埃及的人均粗钢保有量约为南非的1/2。

二、中东欧非炼铁技术水平

        1.中东地区20世纪70年代，中东地区工业化进程的加速、基础设施建设的发展、汽车和家电行业的进步刺激了该地区对钢铁产品的需求。但其最主要的钢材消费领域仍旧是房地产行业，蓬勃发展的房地产业成为推动钢材消费的关键因素。

        该地区的钢铁业有如下特征：一是原料条件限制，中东地区铁矿石和焦炭等资源相对匮乏；二是石油天然气等能源相对低廉，且储量丰富。以上两点因素使得中东北非地区主要采用短流程炼钢工艺，以2010年为例，约87%的钢产量来自电炉工艺流程，其主要炼钢原料为直接还原铁，高炉炼铁生产只占据了非常小的比例。

        该地区政策倾向也具有一些显著特征，例如中东地区的许多轧钢厂获得过政府部门税制方面的支持与保护，且政府鼓励并积极推动厂家进口半成品钢用以生产加工钢材，这为进口半成品的轧钢企业提供了相对安全的经营环境，政府征收进口钢材的税率普遍要高于进口钢坯和板坯等半成品钢。这一政策倾向使得大量小型钢铁厂家购买半成品钢进行轧制。

        同时，由于该地区整体制造业水平相对落后，许多钢铁生产和加工的机械设备都需要从世界其他国家和地区进口，特别是大型成套设备，基本上完全依赖进口。目前，中国机械设备在该地区的市场份额所占比率较小，随着该地区钢铁工业的崛起和中国企业海外战略的进一步发展，中国机械设备扩张到该区域市场指日可待。

        2.欧洲地区1998年，国际钢铁技术委员会就对欧洲钢铁业的技术产品研究开发情况做了调查，认为该区域钢铁工业技术的特点是：多数炼钢技术源于欧洲，但其技术转移不如日本。例如，在新的领域、新要素的引入以及与其他领域工艺的结合等；用于共同研究的产品开发比率高，特别是改善研究和技术服务比率高，而用于新产品开发和新市场开拓的研究少。

        在欧洲，高炉炼铁技术的近期研究内容主要包括焦炭改质及喷煤率提高、原料加工处理的优化和提升、高炉长寿研究、高炉生产在线监测与评估、关键设备在线监测等。

        其中，分类为中期项目的包括：喷吹精矿粉技术，高炉耐火陶瓷和水冷系统，现场监测、维修和管理系统综合，等等。长期项目则包括环境污染与控制、降低并有效回收高炉炉渣和烟尘排放量等。在新工艺开发方面研究高炉的无氮操作和取代现有焦炉的连续制焦设备等。

        低碳环保是钢铁行业可持续发展的必然趋势，也是欧洲地区持续践行的炼铁关键技术研究项目之一。在国际钢铁协会的组织与协调下，安赛乐米塔尔公司牵头，组织调动了众多欧洲钢铁企业对“超低二氧化碳排放（ULCOS）”项目进行研发，旨在开发突破性工艺，实现二氧化碳减排的最终目标。研究内容包括了基础性工艺评估、可行性研究实验、以及最终的商业化运作。以所有可能的二氧化碳减排点作为突破口，以成本和技术可行性为基础进行选择，对其工业化示范性水平进行评估，最后实现大规模工业化应用。

        欧洲钢铁业不仅开发出了世界上最现代化和高效的钢铁生产设备，而且通过长时间的产业结构调整和产业合并，取得了世界钢铁工业的领导地位。2004年3月12日，在欧盟委员会的推动之下，由当时的安赛乐钢铁集团发起，将欧洲钢铁业的主要利益相关者聚集在一起，即将7个大型公司、1个行业协会、4个研究机构、25个成员国代表、47所大学、2个工会组织、2家供应商和欧盟委员会聚在一起，在布鲁塞尔建立了欧洲钢铁技术平台，使欧洲的各钢铁企业以及其供应链、行业协会和管理机构等融合在了一起，促进了欧洲钢铁工业的创新，增强了欧洲钢铁业的竞争力。

        3.非洲地区非洲钢铁工业发展的第二阶段起始于20世纪80年代，这期间共有3座冶金联合企业相继投产。包括：1982年，尼日利亚德尔塔钢铁公司的第一座冶金联合工厂，年生产能力为100万吨；1986年，埃及亚历山大国家钢铁公司在德赫拉的第二座联合冶金企业，年生产能力为84万吨；1986年，利比亚钢铁公司在米苏拉塔投产的第一家冶金联合工厂，粗钢年生产能力为130万吨。上述钢铁企业的生产都有一个共同特征，即均是采用直接还原法工艺加工铁矿石，产品为海绵铁。

        在熔融还原工艺领域，早在2000年初，南非伊斯科尔钢铁公司便已采用无焦连续熔炼生产生铁的设备，年产量超过30万吨。该工艺流程包括竖炉、气化室两大主体部分。采用螺旋给料机和导向管把热态海绵铁导入气化室，并借助燃烧嘴和氧气流中补加焦炭进行熔融还原。从熔化室排出的烟气经旋风分离器净化后，一部分进入气体燃烧器燃烧消耗，而其中大部分则利用于直接还原过程。

        非洲地区矿产丰富，同时很多地区有丰富的天然气资源，基本采用直接还原工艺法生产海绵铁，如南非、埃及、阿尔及利亚等国家，对高炉炼铁的需求量一直不高，这和当地能源（主要是天然气）等因素有很密切的关系。

三、市场分析

        1.中东地区纵观全球经济发展和钢铁领域需求，最适合建造新钢铁厂的国家和地区应该非中东和印度莫属。其中，中东地区人口增加和经济发展使得钢材需求呈增长态势，同时，丰厚的石油、天然气等资源，加之庞大的基础设施建设计划，这些因素构建了中东、北非地区发展钢铁工业的优势。

        中东地区拥有全球3/5的石油储量和2/5的天然气资源，且该地区人口数量与欧盟相当，钢铁生产厂家将持续投资钢铁冶金生产领域。同时，根据数据分析可知，截至2013年，该地区成品钢材消费量人均不足300kg，远低于后工业时代人均700kg的一般标准，可以预见未来5年该地区的钢铁产能会有所增加。

        以伊朗为例，该国已向钢铁工业投入巨额资金，刺激钢铁工业迅速增长，成为中东地区的钢铁新星。伊朗国家钢铁公司是伊朗的主体钢铁企业，该国除重点发展普钢厂之外，还致力于兴建特殊钢厂。同时，伊朗依旧有很大的粗钢需求量，而卡塔尔对于粗钢的需求将继续维持在一个稳定的水平。

        阿拉伯国家和地区的钢铁需求主要还是依托进口，阿拉伯钢铁联盟秘书长MohamedLaidLachgar在2011阿拉伯钢铁峰会上称，阿拉伯国家钢需求的90%需要进口，大量钢进口使阿拉伯国家无力控制钢铁产品价格。因此，阿拉伯国家近年来都在积极推动钢铁工业投资，特别是毛利塔尼亚拥有丰富的铁矿石资源，中东各国需要利用现代化技术发展当地钢铁工业。2013年1—10月中东四国直接还原铁产量比例见图3。

         2.欧洲地区目前，欧盟国家的钢铁业进展显现颓势，但是诸如土耳其、俄罗斯、乌克兰的钢铁工业发展还是存在潜力的。近年来，俄罗斯经济已走上快速增长的轨道，相应地对钢材的需求也在不断增长，特别是在建筑和石油开采领域。目前，俄罗斯各大钢铁企业也都制定了扩张计划，但这些产能的投产需要一定的时间。

        按照欧盟的模拟计算：从1990—2030年的时间框架内，世界钢产量将从每年75200亿吨增长到每年136000亿吨。同时，在欧洲的钢铁厂将面临更大的环境生态难题，包括空气质量控制、除尘问题、特殊区域的小灰尘释放控制、减少重金属排放等。在一个重要的地区，尤其在工业化有卫星城的大都市，将保持废物管理和废物处理。因此，在这个区域，钢铁企业必须有许多显著的科技解决方案和革新措施，以保证高水平、现代化的原料管理水平。

        以乌克兰为例，该国工农业均较发达，主要工业部门有冶金、机械制造、石油加工、造船、航天、航空等，其经济实力在原苏联居第二位；煤炭、冶金、机械、化学工业是其经济的四大支柱；矿藏丰富，有72种矿产资源，其中铁矿石储量为194亿吨，占全苏的30％；但是也面临能源严重短缺的问题，仅天然气每年就需进口730亿立方米，每年进口的各类能源总额约值80亿美元。独联体国家中，哈萨克斯坦2013年1—10月高炉生铁产量见图4。

         3.非洲地区非洲坐拥丰富的矿产和能源资源，例如南非和津巴布韦占非洲大陆已探明煤碳总储量的90%以上。非洲有19个国家储藏煤，但只有12个国家开采煤，主要的产煤国家是南非和津巴布韦。非洲可开采的天然气的储量，1993年占世界总储量的6.8%,其中，阿尔及利亚储量最丰富，其次是尼日利亚和利比亚，这3个国家的天然气占整个非洲总储量的85.5%，占世界天然气产量的3.7%。

        从原料、基础设施、市场需求等影响钢铁工业至关重要的几个因素考虑，南非、利比亚、阿尔及利亚等国建设钢铁工业的条件较为完善，各国拥有发展良好的冶金工业。其中，南非的斯考金属公司其直接还原工艺的生产能力在逐步提高，利比亚的钢铁企业也是如此。非洲