100万吨年直接还原铁生产项目可行性研究报告.doc

HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 100 万吨万吨/年年直接还原铁项目直接还原铁项目 可行性研究报告可行性研究报告 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 目 录 1 1 总论总论.1 1.1 概述.1 1.2 建设指导思想.5 1.3 项目建设的背景.5 1.4 研究结论.6 2 产品市场预测产品市场预测.9 2.1 世界直接还原铁产量.9 2.2 价格现状与预测.10 2.3 市场竞争力分析.13 3 3 产品方案及产品规格产品方案及产品规格.14 3.1 产品方案.14 3.2 产品规格.14 4 4 工艺技术方案工艺技术方案.15 4.1 工艺技术方案的选择.15 4.2 技术来源.26 4.3 工艺流程及消耗定额.26 4.4 自动控制.33 4.5 装置设备.45 5 原料、辅助材料及燃料供应原料、辅助材料及燃料供应.54 5.1 原料供应.54 5.2 辅助材料供应.56 5.3 燃料供应.57 6 建厂条件和厂址方案建厂条件和厂址方案.58 6.1 建厂条件.58 6.2 厂址方案.59 7 公用工程和辅助设施公用工程和辅助设施.61 7.1 总图运输.61 7.2 给水排水.63 7.3 供电及电信.77 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 7.4 供热、供汽、供氮、脱盐水、仪表风、压缩空气.90 7.5 土建.92 7.6 机电仪修.98 7.7 分析化验.98 7.8 采暖通风.100 7.9 铁浴炉除尘.102 7.10 铁浴炉燃气设施.104 7.11 铁浴炉热力设施.105 7.12 火炬.106 8 能源能源.108 8.1 编制依据.108 8.2 能源分析.108 9 消防消防.111 9.1 消防设计依据.111 9.2 消防设计原则.111 9.3 火灾危险性分析.111 9.4 主要消防措施和设施.111 10 环境保护环境保护.114 10.1 环境现状.114 10.2 环境质量现状.114 10.3 执行的环境保护法规和拟采用的标准.114 10.4 拟建项目主要污染源及污染物.115 10.5 污染物治理措施.116 10.6 环境监测设施及机构.117 10.7 绿化.118 10.8 水土保持.119 10.9 拟建项目污染物总量控制方案.119 10.10 环保投资.119 10.11 环境影响分析.119 11 劳动安全与工业卫生劳动安全与工业卫生.120 11.1 劳动安全卫生执行的标准、规范.120 11.2 环境因素分析.121 11.3 设计中采用的主要防范措施.123 11.4 劳动安全监督与管理.125 12 工厂组织和劳动定员工厂组织和劳动定员.127 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 13 项目实施规划项目实施规划.129 14 投资估算和资金筹措投资估算和资金筹措.131 14.1 投资估算.131 1515 技术经济分析技术经济分析.133 15.1 经济评价方法的选择.133 15.2 基础数据及计算条件.133 15.3 财务计算.133 15.4 盈亏平衡分析.135 15.5 敏感性分析.136 15.6 结论.137 15.7 附主要经济指标汇总表.137 16 附表附图附表附图:16.1 项目总投资估算表 1 页 16.2 投资估算表 1 页 16.3 财务指标汇总表 1 页 16.4 项目投资现金流量表 1 页 16.5 项目资本金现金流量表 1 页 16.6 利润与利润分配表 1 页 16.7 财务计划现金流量表 2 页 16.8 资产负债表 1 页 16.9 流动资金估算表 1 页 16.10 项目总投资使用计划与资金筹措表 1 页 16.11 营业收入、营业税金及附加估算表 1 页 16.12 总成本费用估算表 1 页 16.13 外购材料费估算表 1 页 16.14 外购燃料、动力费估算表 1 页 16.15 折旧与摊销计划表 1 页 16.16 借款还本付息计划表 1 页 16.17 工艺流程图 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 1 1 1 总论总论 1.1 概述概述 1.1.1 1.1.1 项目名称项目名称 100 万吨/年直接还原铁项目 1.1.2 1.1.2 项目负责人项目负责人 吴道洪 1.1.3 1.1.3 项目建设单位名称项目建设单位名称 北京神雾集团公司 1.1.4 1.1.4 项目建设地点项目建设地点 秦皇岛市青龙满族自治县山神庙经济开发区 1.1.5 1.1.5 项目建设单位基本情况项目建设单位基本情况 神雾公司成立于 1995 年，十余年来，公司依托拥有自主知识产权的节能专利技术和自有资金，一直致力于化石燃料（煤炭、石油、天然气等）节能燃烧技术的研究与产品推广，实现了非常规、跨越式发展。年销售额从 1995 年的 70 万元增至 2007 年的 35 亿元，资产总额从 1995 年的不足20 万元增至 2007 年底的 9.1 亿元。已投产的各种蓄热式节能加热炉达 260多座，平均节能 30%以上，CO2等有害气体排放下降 30%以上。销售业绩连续多年在同行业中名列第一，日益受到国内外同行的广泛关注和认同。目前，北京神雾公司拥有各类技术、设计、制造及管理人员 1000 余人。公司总部坐落在北京中关村科技园昌平园区，工业园区总投资一亿多元，拥有 12000m2的加工基地、6000m2的设计大楼和 3000m2的研发实验室，是中国同行企业中少有的集科研开发、设计、生产及施工于一体的综合性高科技企业。迄今为止，公司在人才规模、技术创新成果、专利申请、年销售额、应用业绩、品牌知名度等方面均处于国内同行业之首。北京神雾热能技术有限公司是北京市昌平区高新技术企业，近三年企业发展迅猛。资产从 2004 年末的 1,39 亿元发展到 2007 年年末的 9.12 亿HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 2 元，增长了 6.5 倍；销售收入从 2005 年的 1.83 亿元增长到 2007 年的 8.45亿元，增长了 4.6 倍。神雾公司财务情况参见主要财务指标表 1-1、资产负债表 1-2、损益表1-3。表表 1-1 20052007 主要财务指标主要财务指标 指标类别及名称 2005 年年 2006 年年 2007 年年 一、获利能力 1净资产收益率（）46.40 30.38 25.92 2总资产报酬率（）15.32 10.72 6.59 3经营利润率（）15.82 11.54 8.05 4销售利润率（）15.93 11.50 9.20 5成本费用利润率（）18.78 13.00 10.01 二、偿债能力 1资产负债率（）66.98 64.70 74.58 2已获利息倍数（）33.02 20.26 40.50 3速动资产(万元)24,463 36,947 79,994 4速动比率 101.36 113.03 117.62 5流动比率 120.06 132.26 121.91 三、营运能力 1营运资金(万元)4,841 10,543 14,903 2总资产周转率(次)150.45 133.18 119.24 3存货周转率(次)1614.94 2774.72 3146.57 4应收帐款周转率(次)360.65 240.01 180.68 四、成长能力 1资本积累率（）88.83 49.91 29.98 2销售收入增长率（）104.89 53.56 46.59 3利润增长率（）659.06 10.89 17.29 4总资产增长率（）159.89 40.22 80.50 5资本平均增长率（）82.62 73.47 63.73 6利润平均增长率（）347.22 86.34 14.26 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 3 表表 1-2 2007 年末资产负债表年末资产负债表 编制单位：:北京神雾热能技术有限公司 2007年12月 单位：元 资 产 行次 年初数 期末数 负债及所有 者权益 行次 年初数 期末数 流动资产：流动负债：货币资金 1 24,398,161.83 112,821,985.01 短期借款 37 12,500,000.00 110,000,000.00 短期投资 2 应付票据 38 28,570,000.00 应收票据 3 11,358,340.44 2,960,000.00 应付账款 39 272,328,336.64 471,516,701.74 应收股利 4 预收账款 40 164,740.00 应收利息 5 应付工资 41 应收账款 6 313,978,725.86 625,971,816.46 应付福利费 42 4,408,840.96 减：坏帐准备 7 1,676,444.17 3,422,957.49 应付股利(利润)43 应收款项净额 8 312,302,281.69 622,548,858.97 应交税金 44 10,589,441.42 21,452,256.66 预付账款 9 45,652,874.52 其它应交款 45 93,320.54 1,165,001.19 应收补贴款 10 其它应付款 46 26,799,356.47 47,422,917.94 其它应收款 11 21,413,817.88 61,606,241.95 预提费用 47 存货 12 17,196,738.54 29,216,786.47 预计负债 48 待摊费用 13 一年内到期 的长期负债 49 14 其它流动负债 50 其它流动资产 15 流动负债合计 51 326,884,036.03 674,126,877.53 流动资产合计 16 432,322,214.90 829,153,872.40 长期负债：52 长期投资：17 长期借款 53 长期股权投资 18 2,000,000.00 2,000,000.00 应付债券 54 长期债权19 长期应付款 55 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 4 资 产 行次 年初数 期末数 负债及所有 者权益 行次 年初数 期末数 投资 长期投资合计 20 2,000,000.00 2,000,000.00 专项应付款 56 固定资产：21 其他长期负债 57 固定资产原价 22 67,594,626.49 81,788,304.84 长期负债合计 58 减：累计折价 23 7,866,346.75 10,854,528.20 递延税项：59 固定资产净值 24 59,728,279.74 70,933,776.64 递延税款贷项 60 在建工程 25 11,172,989.80 9,839,300.00 负债合计 61 326,884,036.03 674,126,877.53 固定资产清理 26 所有者权益 62 固定资产合计 27 70,901,269.54 80,773,076.64 实收资本(或股本)63 16,300,000.00 16,300,000.00 无形资产及其他资产：28 个人资本 64 无形资产 29 外商资本 65 长期待摊费用 30 资本公积 66 30,330,977.80 23,700,000.00 其它长期资产 31 盈余公积 67 1,613,535.50 1,613,535.50 无形资产及其他资产合计 32 其中：法定 盈余公积 68 33 公益金 69 递延税项：34 未分配利润 70 130,094,935.11 190,186,536.01 递延税款借项 35 所有者权益合计 71 178,339,448.41 237,800,071.51 资产总计 36 505,223,484.44 911,926,949.04 负债和所有 者权益总计 72 505,223,484.44 911,926,949.04 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 5 表表 1-3 20052007 损益表损益表 编制单位：北京神雾热能技术有限公司 单位：元 序号 项目 2004年末 2005年末 2006年末 2007年末 1 主营业务收入 183,195,719.62 375,340,917.39 576,358,234.31 844,901,514.51 2 减主营业务成本 142,050,094.02 281,881,533.75 469,163,964.46 730,216,047.81 3 主营业务税金及附加 2,4755,438.38 7,593,511.60 11,176,185.87 2,412,471.09 4 主营业务利润 38,670,187.22 85,865,872.04 96,018,083.98 112,272,995.61 5 加其他业务利润 2,293,327.93 2,791,880.00 6 减营业费用 18,638,350.26 12,376,793.02 21,962,160.22 17,008,859.70 7 管理费用 13,488,447.17 14,675,278.45 4,078,593,.28 25,246,089.06 8 财务费用 768,995.67 1,867,216.75 3,442,412,91 1,968,396.43 9 营业利润 8,067,722.05 59,738,463.82 66,534,917.57 68,049,650.42 10 加投资收益 11 补贴收入 119,895.67 12 营业外收入 12,475.56 36,376.97 17,251.30 21,612,686.45 13 减营业外支出 204,468.72 113,175.51 259,868.90 11,907,312.28 14 15 利润总额 7,252,655.55 59,781,560.95 66,292,299.97 77,755,024.59 16 减：所得税 655,349.19 4,579,688.47 12,120,057.19 17,663,253.69 17 净利润 6,597,306.36 55,201,872.48 54,172,242.78 60,091,770.90 1.2 建设建设指导思想指导思想（1）以循环经济理念来指导项目建设，认真贯彻国家和地方有关法规及行业政策。特别是环保、节能、安全、卫生、消防等方面的政策和法规。（2）坚持高起点、高效益、低消耗的设计原则，采用当今国内外先进的技术及装备，建成国内外先进的环保型企业。1.3 项目建设的背景项目建设的背景 1.3.1 1.3.1 项目提出的理由与项目提出的理由与过程过程 本项目依托青龙满族自治县的铁矿资源。该县隶属于秦皇岛市，1987年 5 月成立满族自治县，2001 年被列为国家扶贫开发重点县，辖 25 个乡HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 6 镇，396 个行政村。全县总面积 3510 平方公里，总人口 52.9 万，有满、汉、苗、回等 11 个民族，满族人口占 68.6%。境内区域广阔，资源丰富，有铁、金、石等多种矿产资源，其中铁矿资源尤为丰富，铁矿资源储量达15 亿吨以上。为实现县域经济的跨越发展，不断培育县域经济发展的后劲和支撑，青龙县委、县政府依托本县丰富的铁矿资源，与具有雄厚经济实力和技术优势的我国最大的钢铁企业河北钢铁集团公司（原唐山钢铁集团）、北京神雾热能技术有限公司合作，建设山神庙经济示范园区，实施工业入园，园区带动的发展战略，落实工业生产项目，促进企业合作、规模化生产，实现优势互补、良性互动。唐钢负责整合本县主要铁矿资源，并在园区建设 260 万吨/年规模的氧化球团厂，神雾公司以氧化球团为原料，建设竖炉年产 100 万吨直接还原铁作为铁浴炉的原料，铁浴炉生产 88 万吨融熔还原铁水。铁水供唐钢作为炼钢原料。唐钢气体公司提供氧气氮气等工业气体。目前，竖炉年产100 万吨直接还原铁项目已获河北省发展改革委批准，氧化球团厂已经开始建设。1.3.2 1.3.2 项目建设的必要性项目建设的必要性 采用直接还原工艺生产海绵铁产品，具有有害杂质含量低，性能稳定等优点。竖炉法生产还原铁，在我国还是空白。山神庙循环经济园区融熔还原铁水项目，采用水煤浆气化做还原气，竖炉直接还原生产海绵铁作为铁浴炉原料，生产融熔还原铁水，融熔还原铁水比高炉铁水硅低、磷低的特点(见 3.2 描述)，对后道工序炼优质钢提供保证。1.4 研究结论研究结论 1.4.1 1.4.1 研究范围研究范围 主要分为三部分：还原气体制备系统、竖炉系统和铁浴炉系统。还原气体制备系统包括：原煤贮运、气化、变换、脱硫、脱碳、硫回收六部分。竖炉系统包括：还原气预热、还原竖炉、炉顶气降温除尘、炉顶气压缩、上HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 7 料系统、水循环系统。铁浴炉系统包括：矿槽上料系统、鼓风系统、热风炉系统、铁浴炉本体、通风除尘系统、出铁场、煤粉喷吹系统。公用工程包括火炬、变配电所、控制室、中央化验室、循环水站、污水处理、通风除尘、消防及其它辅助设施。新鲜水、消防水、蒸汽、氧气、氮气、脱盐水、仪表风、压缩空气等由工业园区统一供应，不在本项目范围之内。1.4.2 1.4.2 研究结论研究结论 “气基直接还原铁+铁浴炉”工艺技术先进，设备运行安全可靠，产品质量优良。作为高品质优质钢种生产所必不可少的原料。项目投产后，还将会促进地方相关产业的发展，促进青龙县及周边地区的经济繁荣。本项目的建设投资 197085 万元，所得税后内部收益率 26.09%，投资回收期为 5.5 年（含建设期 1.5 年），项目的盈利能力满足行业要求。项目各项效益指标及敏感性分析结果表明,项目具有较强的抗风险能力和贷款清偿能力。综上所述，该项目工艺技术先进成熟，市场前景良好，建成后能带来良好的经济效益和社会效益，建议尽快建设。1.4.2.1 主要技术经济指标汇总表 表 1-4 主要技术经济指标汇总表 序号 名 称 单 位 数量 备 注 一 装置规模 融熔还原铁水 万吨/年 88 公称能力 煤气 万 Nm3/年 78656 副产品 水渣 万吨/年 18.5 副产品 硫磺 吨/年 2000 副产品 二 年操作时间 小时 7200 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 8 三 主要原料 1 煤 万吨/年 45 2 氧气 Nm3/h 23352 3 氧化球团 万吨/年 161 竖炉原料 四 公用工程 1 新鲜水 万吨/年 504 2 电 万 kWh/年 12000 3 脱盐水 万吨/年 21.6 4 氮气 Nm3/h 4587 5 仪表空气 Nm3/h 1600 6 蒸汽 万吨/年 12000 五 三废 1 废气 Nm3/h 87500 达标排放 2 废水 t/h 49 3 废渣 万 t/a 8.07 作为副产品外售 六 年总运输量 万吨/年 336.77 1 运入 万吨/年 222.2 2 运出 万吨/年 114.57 七 占地面积 公顷 16 八 总定员 人 242 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 9 2 产品市场预测产品市场预测 2.1 世界直接还原铁产量世界直接还原铁产量 2006 年，世界直接还原铁产量创新高，达到了 5959 万吨，比上年增长 290万吨增幅 4.9%。2007 年估计产量 6500 万吨。历年世界直接还原铁产量统计见表 2-1，走势图见图 1。由表 1 和图 1 可知，20012007 年增速最快，平均年增幅为 7.1%。表明了 20012007 年直接还原铁需求的强劲增长，据预测，2010 年全球直接还原铁的产量将达到 7500 万吨。世界各国直接还原铁厂产量统计见表 2-2，自 2003 年以来，印度取代了委内瑞拉成为全球最大的直接还原铁生产国。其次为委内瑞拉、伊朗，他们共同的特点是均为铁矿石或天然气资源大国。印度就得益于铁矿石资源和其西部的天然气资源。美国有 57%的粗钢是电炉生产的，2000 年直接还原铁产量 160 万吨，2006 年只生产了 20 万吨，进口 277 万吨。表 2-1 历年世界直接还原铁产量统计 单位：百万吨 年份 1970 1971 1972 1973 1974 1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 产量 0.79 0.95 1.39 1.9 2.72 2.81 3.02 3.52 5 6.64 7.14 7.92 7.28 比上年%20.3 46.3 36.7 43.2 3.3 7.5 16.6 42.0 32.8 7.5 10.9-8.1 年份 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 产量 7.9 9.34 11.17 12.53 13.52 14.09 15.63 17.68 19.32 20.51 23.65 27.37 30.67 比上年%9.34 11.17 12.53 13.52 14.09 15.63 17.68 19.32 20.51 23.65 27.37 30.67 9.34 年份 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 产量 33.3 36.19 36.96 38.59 43.78 40.32 45.08 49.45 54.6 56.99 59.79 6500 比上年%8.6 8.7 2.1 4.4 13.4-7.9 11.8 9.7 10.4 4.4 4.9 8.6 0.0010.0020.0030.0040.0050.0060.0070.001357911 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37系列1 图 1 历年直接还原铁产量增长走势图 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 10 表 2-2 世界各国直接还原铁厂产量统计 单位：百万吨 2001 增加%2002 增加%2003 增加%2004 增加%2005 增加%2006 增加%印度 5.59 13.9 6.59 14.6 7.67 15.5 9.37 17.2 11.1 19.9 14.7 24.7 委内瑞拉 6.38 15.8 6.89 15.3 6.9 14 7.83 14.3 8.95 16 8.6 14.4 伊朗 5 12.4 5.28 11.7 5.62 11.4 6.41 11.7 6.85 12.3 6.9 11.5 墨西哥 3.67 9.1 4.9 10.9 5.62 11.4 6.54 12 5.98 10.7 6.2 10.3 沙特阿拉伯 2.88 7.1 3.29 7.3 3.29 6.7 3.41 6.2 3.63 6.5 3.6 6 俄罗斯 2.51 6.2 2.91 6.5 2.91 5.9 3.14 5.8 3.34 6 3.3 5.5 埃及 2.37 5.9 2.53 5.6 2.87 5.8 3.02 5.5 2.9 5.2 3.1 5.2 特立尼达和多巴哥 2.31 5.7 2.32 5.1 2.28 4.6 2.36 4.3 2.05 3.7 2.1 3.5 阿根廷 1.28 3.2 1.46 3.2 1.74 3.5 1.74 3.2 1.83 3.3 2 3.3 南非 1.56 3.9 1.55 3.4 1.54 3.1 1.63 3 1.78 3.2 1.8 2.9 利比亚 1.09 2.7 1.17 2.6 1.34 2.7 1.58 2.9 1.65 3 1.6 2.7 印度尼西亚 1.48 3.7 1.5 3.3 1.23 2.5 1.47 2.7 1.39 2.5 1.3 2.2 马来西亚 1.12 2.8 1.08 2.4 1.6 3.2 1.68 3.1 1.38 2.5 1.5 2.6 新西兰 0.93-0.88-1.02-1.03-0.99 1.8-卡塔尔 0.73 1.8 0.75 1.7 0.78 1.6 0.83 1.5 0.82 1.5 0.9 1.5 加拿大 0-0.18 0.4 0.5 1 1.09 2 0.59 1.1 0.5 0.8 德国 0.21 0.5 0.54 1.2 0.59 1.2 0.61 1.1 0.44 0.8 0.6 1 巴西 0.43 1.1 0.36 0.8 0.41 0.8 0.44 0.8 0.43 0.8 0.4 0.6 中国 0.11 0.3 0.22 0.5 0.31 0.6 0.43 0.8 0.41 0.7 0.4 0.7 美国 0.12 0.3 0.47 1 0.21 0.4 0.18 0.3 0.22 0.4 0.2 0.4 秘鲁 0.07 0.2 0.03 0.1 0.08 0.2 0.08 0.1 0.09 0.2 0.1 0.2 澳大利亚 1.37 3.4 1.02 2.3 1.95 3.9 0.69 1.3-2.2 价格现状与预测价格现状与预测 2.2.1价格现状 我国是世界第一钢铁大国，估计 2007 年全球粗钢产量 13.5 亿吨，我国约5 亿吨，占 37%。主要钢铁原料铁矿石对外依存度达 51%以上，进口价从 2005年到 2008 年分别上涨了 71.5%、19%、9.5%、65%，三年已经翻了一番，2008年铁矿石涨价 65%，唐山地区铁精矿粉价格去年 12 月份已超过 1500 元/t。参见表 2-3，图 2。HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 11 表 2-3 2007 年 1-12 月国内主要地区铁精粉价格 2007 年 1-12 月国内主要地区铁精粉价格 地区 辽宁朝阳 山西代县 湖北大冶 河北唐山 山东淄博 安徽繁昌 TFe 66%64%63%66%64%64%单位：元/t 湿基不含税 干基含税 1 月 475 487.5 620 740 715 660 2 月 492.5 507.5 620 755 730 675 3 月 530 542.5 622.5 775 750 690 4 月 542.5 595 655 785 770 700 5 月 587.5 607.5 697.5 875 782.5 740 6 月 597.5 600 730 852.5 800 790 7 月 615 612.5 745 872.5 835 825 8 月 687.5 727.5 867.5 1057.5 965 897.5 9 月 887.5 877.5 1032.5 1292.5 1190 1045 10 月 927.5 895 1112.5 1347.5 1275 1162.5 11 月 960 960 1215 1372.5 1345 1275 12 月 1015 967.5 1322.5 1517.5 1472.5 1362.5 2.2.2 废钢价格情况废钢价格情况 我国钢铁工业的快速发展是在近十年才兴起的，社会废钢的积蓄量还很低，约在 1315 亿吨，还未进入废钢铁高产期。废钢铁的供应量的增长远远跟不上钢铁产量的增长幅度，从上世纪九十年代中期开始进口废钢，整个废钢市场进入了供不应求的运行周期。全世界平均吨粗钢耗用废钢 400500kg，我国由于缺乏废钢资源，2000图 2 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 12 年废钢单耗水平为 228kg/t，是世界平均水平的 50%，2007 年我国废钢单耗按 160kg/t 测算，全年废钢需求量为 7840 万吨。据测算，2007 年社会废钢产生量 4200 万吨，钢铁企业自产废钢 3000 万吨左右，加上铸造、设备制造小五金行业、小钢厂用料，废钢缺口 1000 万吨以上。2007 年全年只进口废钢 2100万吨。2007 年 19 月废钢生铁平均价格走势见表 2-4 和图 3。表 24 2007 年 19 月废钢生铁平均价格表 单位：元/t 月份 1 月 2 月 3 月 4 月 5 月 6 月 7 月 8 月 9 月 废钢价格 2021 2060 2097 2120 2184 2189 2357 2357 2416 生铁价格 2261 2378 2459 2520 2620 2663 2632 2844 3075 05001000150020002500300035001月 2月 3月 4月 5月 6月 7月 8月 9月 2007 年 18 月进口普通废钢 202 万吨，与上年同比降了 51.28%，8 月进口普通废钢价格上升到 491 美元/t，创历史新高。进口废钢市场继续处于低迷状态，国内废钢缺口得不到足够的补充，进一步加剧市场的紧张局面，废钢市场继续高价位运行已成定局。由于废钢资源供应不足，炼钢生铁采购过旺，涨势自然强劲。2.2.3 价格预测 我国的直接还原铁产量低，需求量高，其价格也自然随着铁矿石、废钢和生铁的涨势而上涨。2007 年在氧化球团价格 1600 元/吨的情况下，天津无缝钢管厂的直接还原铁出厂价高达 4000 元/吨,未来几年也将维持在高位运行。图 3 2007 年 19 月废钢生铁平均价格走势图 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 13 2.3 市场竞争力分析市场竞争力分析 市场竞争力，主要取决于市场容量和生产要素的优化重组。2007 年全球粗钢产量约 13.5 亿吨，我国粗钢产量约 5 亿吨，占全球产量的 37%；全球直接还原铁产量约 6500 万吨，我国只有 50 万吨，只占 0.77%。如果按全球的直接还原铁所占粗钢产量的平均比例计算，我国直接还原铁的缺口为 2350 万吨。党的十六届三中全会决定提出，“抓住新一轮全球生产要素优化重组和产业转移的重大机遇”。全球生产要素优化重组和产业转移，本质上说的是一种产业结构调整现象。对于现代化大工业生产，资源、技术、管理、资金、信息都是非常重要的生产要素。青龙山神庙经济园区的“100 万吨直接还原铁+铁浴炉”项目，依托当地铁矿资源优势，通过北京神雾公司把先进的气基直接还原技术引进到本园区，填补了我国的技术空白和产品空白。依托区位优势，生产的优质融熔还原铁水产品可满足环渤海经济圈装备制造业和钢铁业急需的高品质炼钢铁料，以促进其加工贸易和产业的转型升级。该项目原料和产品均在工业园区内，可以减少原料和产品的库存量，减少生产和管理成本，有利于发展循环经济。HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 14 3 3 产品方案及产品规格产品方案及产品规格 3.1 产品方案产品方案 本项目产品方案为：融熔还原铁水：88 万吨/年 或直接还原铁：100 万吨/年 副产品：硫磺：2000 吨/年 煤气：7.36 X 108Nm3 水渣：18.5 万吨/年 年操作时间：7200 小时 生产方式:连续生产 操作制度：四班三运转 3.2 产品规格产品规格 日常生产热装铁水，铁浴炉检修时，生产热压块 HBI 直接还原铁 HBI 质量指标为：融熔铁水成份 序号序号 项项 目目 指标指标(wt)1 金属化率 92%2 碳（C）1.3%3 全铁（TFe）92.2%4 金属铁（MFe）84.8%5 FeO 8.1%6 脉石总量 4.9%序号序号 项项 目目 数值数值 1 碳 4.3%2 硅 0 3 锰 0.04%4 磷 0.03%5 硫 0.03%6 温度 1480 HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 15 4 4 工艺技术方案工艺技术方案 4.1 工艺技术方案的选择工艺技术方案的选择 本装置采用目前先进的水煤浆气化工艺制还原气，还原气氢碳比可通过变换灵活调整，能为还原铁生产提供优质的还原气；还原铁生产采用 Midrex 工艺，技术先进可靠。还原铁直接进入铁浴炉，工艺流程图如下：4.1.1 4.1.1 还原气制备方案还原气制备方案 4.1.1.1 煤气化 以煤为原料的气化方法主要有固定床、流化床和气流床等。固定床气化技术在我国运用较广，较为先进的有鲁奇（Lurgi）气化技术，在我国建有 3 套装置。该技术虽然能连续加压气化，但由于气化温度低，生成气中甲烷含量大，同时生成气中含苯、酚、焦油等一系列难处理的物质，净化流程HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 16 长；尤其是该技术只能用碎煤不能用粉煤，因而原料利用率低，大量筛分下来的粉煤要配燃煤锅炉进行处理。此技术用于城市煤气较好，不宜作还原气。固定层间歇气化技术是我国小氮肥、小甲醇厂普遍采用的气化技术。该技术投资低，技术成熟；但气化效率低，单炉产气量少，常压间歇气化，吹风过程中放空气对环境污染严重。该技术在国外已被淘汰。国内在固定床间歇气化技术的基础上发展而来的富氧连续气化技术，虽然实现了连续气化无吹风气排放，污染较少，但只能采用焦炭或无烟块煤作原料，原料价格高；也同样存在着单炉生产能力较小等缺点。不适宜大规模生产。流化床气化技术主要有灰熔聚流化床粉煤气化和恩德炉粉煤气化技术。灰熔聚流化床粉煤气化技术为中科院山西煤化学研究所与秦晋科技公司开发，该技术可用多种煤质作原料，如烟煤、焦炭、焦粉等，使用粉煤在1100下气化，固体排渣。但气化压力低、单炉产气量小，其次是煤气中粉尘含量高，净化困难，目前尚没有稳定运行的装置。恩德粉煤气化技术是由我国抚顺恩德机械有限公司引进国外专利技术，并进行重大改进完善开发成功的工艺，属于沸腾床粉煤气化技术。目前主要在空气煤气、半水煤气生产方面建有装置，但也是气化压力低、用于还原气净化负荷大及碳利用率低。另外，粗煤气中含灰量较大，造成废锅及洗涤塔等处易堵塞，需经常停炉除渣、除焦，给操作和日常维护带来巨大困难。气流床气化技术是煤气化技术的一个革新，加压气流床气化技术代表着煤气化的发展趋势，是现在最清洁的煤利用技术之一。气流床气化技术主要有水煤浆气化技术、荷兰谢尔（Shell）粉煤加压气化技术和德国索克（GSP）粉煤加压气化技术等。水煤浆气化技术是在煤中加入添加剂、助熔剂（视煤的灰熔点）和水，磨成水煤浆，加压后喷入气化炉，与纯氧进行燃烧和部分氧化反应。气化温度 13001400，气化炉无转动部件，对于生产合成气的气化炉，大多采用冷激流程。该技术由于是水煤浆进料，大量水份要进行气化，因而以单位体积的(CO+H2)计的煤耗和氧耗均比 Shell 气化高。但其粗水煤气中甲烷及其它HFEC 100 万吨/年直接还原铁项目可行性研究报告 17 惰性气体含量很少，对还原气生产来说，不需脱甲烷和氮。我国煤气化技术科研人员经过多年努力研究，还开发出了具有中国知识产权的水煤浆气化技术，如西北化工研究院的多元料浆气化技术、华东理工大学的四喷嘴气化技术和清华大学、达立科的熔渣非熔渣气化技术。多种水煤浆气化技术目前国内已有数套大中型工业化装置，均运行平稳。Shell 气化技术是荷兰谢尔公司开发的一种先进的气化技术，该技术采用纯氧、蒸汽气化，干粉进料，气化温度达 14001700，碳转化率 99%，有效气体（CO+H2）90%以上，液态排渣，采用特殊的水冷壁气化炉，使用寿命长。采用废锅流程，可副产高压蒸汽。采用干粉气化，氧耗量较德士古低（15%）。但气化炉（带废锅）结构复杂、设备庞大、设备费及专利费均较高。主要设备需在国外制造，建设周期较长。该技术目前国外只有一套大型装置运行，用于联合循环发电，国内引进了几套装置，但由于工业化的经验不多，均存在问题。同时该技术须全面依赖进口，国内技术支撑率低。GSP 粉煤气化技术，是德国未来能源公司开发的工艺技术，既有德士古气化炉的工艺特点，又有 Shell 气化工艺的特点。上世纪 70 年代开始研究，1979 年建成了 3MW 和 5MW 的气化炉。其特点是：干粉进料，粗合成气有效气体成份高，气化效率高。这与谢尔工艺相似。气化炉内部采用膜式水冷壁，可承受高达2