精品鐵礦銳減,國(guó)外鐵礦巨頭風(fēng)光不再

我國(guó)每年都從國(guó)外大量進(jìn)口鐵礦石,而且定價(jià)權(quán)并不完全掌握在國(guó)內(nèi)手里,國(guó)外鐵礦石不僅頻繁漲價(jià),還要給中國(guó)臉色看。這讓每一個(gè)中國(guó)人耿耿于懷。

鋼鐵是制造機(jī)械設(shè)備的核心材料,由于使用過程中零配件的損耗和整體折舊報(bào)廢,社會(huì)每年都會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的廢鋼鐵。鋼鐵還是重要的建筑材料,建筑物的拆解也會(huì)產(chǎn)生數(shù)量龐大的廢鋼鐵。具體的廢鋼產(chǎn)量和整個(gè)社會(huì)的鋼材總保有量有關(guān),一般是占鋼材總保有量的0.5%~0.8%。

中國(guó)國(guó)內(nèi)的鋼鐵總保有量大約在350億噸,每年產(chǎn)生的廢鋼大約在2.6億噸左右。2018年中國(guó)的鋼材產(chǎn)量超過了9億噸,由此可見,純粹用廢鋼作為鋼鐵的來源,這個(gè)缺口還是很大的。

相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),依靠廢鋼回收不能替代國(guó)外礦石進(jìn)口。

鋼鐵的冶煉,從礦石到粗鋼,需要經(jīng)過多個(gè)關(guān)鍵性的步驟。

很多人以為鐵礦石從礦山里開采出來,直接丟到高爐里面就可以冶煉,這是不對(duì)的。

因?yàn)閺蔫F礦里挖出來的原礦有大塊、小塊,顆粒的直徑都不一樣,如果直接倒進(jìn)高爐里面大塊之間就會(huì)留有很大的空隙,這些很大的空隙會(huì)被小塊填滿,而小塊之間的空隙會(huì)被更細(xì)小的粉狀顆粒填滿。這會(huì)造成熔煉的火力不均勻。

這就好像我們?nèi)粘S玫拿籂t里面,通常燒的都是煤球或者是煤餅,而很少直接燒原煤。

鐵礦石在正式冶煉之前,也要和煤球、煤餅?zāi)菢舆M(jìn)行過一定的處理。

這個(gè)過程一共分為三個(gè)步驟:

第1步,球團(tuán)原料制備與混合。鐵礦、添加劑、無煙煤、白云石、粘結(jié)劑按粒度和化學(xué)規(guī)格配制,給下一個(gè)步驟使用。

第2步,造球。嚴(yán)格控制濕度下,使用第1步的原料,在無熱處理的情況下軋制,獲得球形礦粉團(tuán)(類似于濕煤球),生球直徑為8-16mm。

第3步,燒結(jié)。在控制加熱速率的高溫處理中硬化生球,以達(dá)到處理、運(yùn)輸和最終應(yīng)用的冶金要求。

這整個(gè)過程叫做鐵礦石的燒結(jié)。

這些燒結(jié)好的球團(tuán)鐵礦放到高爐里,才能夠冶煉出鐵水,這只是最初級(jí)的鋼鐵生產(chǎn)原料。

團(tuán)礦和燒結(jié),是鋼鐵冶煉前的重要步驟,對(duì)于提高冶煉效率非常重要,在高校里面有專門的專業(yè)。

鐵冶煉過程中形成的礦渣,主要成分是二氧化硅和金屬氧化物形成的硅酸鹽和硅鋁酸鹽,這些成分比較容易去除。

比較難以去除的成分是少量的硫和磷,它們混在鋼鐵里面,和鐵形成一種合金狀態(tài)。

除去鋼鐵里的硫,需要往融化的鐵水里面摻入鎂粉。除去磷需要用電渣重熔法,讓鐵水流過特殊的礦渣進(jìn)行過濾。這兩種方法成本都非常高。

所以,控制鋼鐵品質(zhì)的最佳手段,就是采用含硫和含磷比較低的精品鐵礦石品種。

目前,主要用來煉鐵的鐵礦有三氧化二鐵(黃鐵礦或者是褐鐵礦),還有四氧化三鐵(磁鐵礦),這兩種礦石在中國(guó)國(guó)內(nèi)都有。

除了含鐵量較低以外,國(guó)產(chǎn)鐵礦與國(guó)外高品質(zhì)鐵礦相比,最大的問題是磷和硫的含量高,這就造成了后繼冶煉的困難。

國(guó)內(nèi)的一些鐵礦含硫可以高達(dá)2%,而國(guó)外的鐵礦通常含硫都在0.2%以下。

所以從冶煉成本上來說,國(guó)外進(jìn)口的鐵礦石并不貴。

再過60年左右,也就是說到本世紀(jì)末的時(shí)候,國(guó)內(nèi)鋼鐵的保有量可以達(dá)到1,000億噸左右,每年淘汰下來的廢鋼會(huì)達(dá)到8~9億噸,基本可以滿足國(guó)內(nèi)煉鐵的需要。

如果純粹用回收的鋼鐵來進(jìn)行冶煉生產(chǎn),鐵礦石的燒結(jié)過程就要被廢棄。

如果燒結(jié)產(chǎn)業(yè)進(jìn)行整體轉(zhuǎn)移,會(huì)涉及到企業(yè)停產(chǎn)、工人轉(zhuǎn)崗、高校的相關(guān)專業(yè)被廢棄,這是一個(gè)大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)問題,影響超出了整個(gè)鋼鐵工業(yè)的范圍。

實(shí)際上有些廢鋼也難以處理。廢鋼往往會(huì)和其他的有機(jī)雜質(zhì)混在一起,比如說油漆,以及沒有經(jīng)過完全分離的橡膠和塑料,這些雜質(zhì)在鋼鐵融化的時(shí)候又會(huì)混在鐵水里,成為難以去除的有害成分。

有一種很低劣的建筑鋼材~地條鋼,就是回收雜質(zhì)含量高的廢鋼冶煉出來的,地條鋼生產(chǎn)出來的螺紋鋼筋非常脆,與鑄鐵類似。

所以,用廢舊鋼材來冶煉鋼鐵,并不是所有的時(shí)候都能夠提高品質(zhì)降低成本。

由于中國(guó)和印度等發(fā)展中國(guó)家對(duì)鋼鐵的需求不斷增加,鐵礦石產(chǎn)量大幅增長(zhǎng)。含鐵量高的精品鐵礦石被迅速消耗,今后開采出來的鐵礦石,其中的含鐵量會(huì)越來越低。在這種情況下,鐵冶煉前的預(yù)處理燒結(jié)工藝就顯得格外重要。因此,球團(tuán)廠的數(shù)量預(yù)計(jì)將在未來增加。

廢鋼回收量增加要求減少球團(tuán)廠的數(shù)量,而鐵礦石品質(zhì)下降要增加球團(tuán)廠的數(shù)量,這是一個(gè)矛盾。

在這種情況下,就算擁有足夠數(shù)量的廢鋼來冶煉鋼鐵,從采礦到鐵礦石的燒結(jié),必須保留一個(gè)完整的高爐前產(chǎn)業(yè)鏈條。因?yàn)橹挥幸粋€(gè)完整的鋼鐵冶煉過程,才能夠保證最終鋼產(chǎn)品的穩(wěn)定數(shù)量和穩(wěn)定品質(zhì)。

像中國(guó)這樣一個(gè)體量極其龐大的工業(yè)化國(guó)家,在任何時(shí)候都不能完全依賴于廢鋼回收。

澳大利亞和巴西等地的精品鐵礦石數(shù)量正在急劇減少,等到國(guó)外的鐵礦石和國(guó)內(nèi)鐵礦石品位差不多的時(shí)候,國(guó)內(nèi)進(jìn)口鐵礦石的欲望就會(huì)降低。

靠鐵礦石賺中國(guó)錢的這幾個(gè)國(guó)家,發(fā)財(cái)?shù)臅r(shí)間不會(huì)太久。若干年后,中國(guó)國(guó)內(nèi)的鋼鐵原料基本上是自產(chǎn)的礦石,加上廢鋼回收就足夠用了。

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