DRI和HBI(熱壓鐵塊)的貿(mào)易和運(yùn)輸

1、DRI(直接還原鐵)和HBI(熱壓鐵塊)的貿(mào)易和運(yùn)輸DRI(DirectReducedIron)直接還原鐵是一種高品質(zhì)冶金產(chǎn)品(97%的純鐵含量)通過礦粉，球團(tuán)或礦塊同天然氣或煤加熱化學(xué)的還原反應(yīng)中得到，反應(yīng)溫度比鐵的溶點(diǎn)低。相對(duì)高品位的鐵礦作為填料。礦粉可以直接應(yīng)用，不需要燒結(jié)過程。生產(chǎn)1噸的DRI,大概需要噸的鐵礦。直接還原法生產(chǎn)直接還原法是指在低于熔化溫度之下將還原成的煉鐵生產(chǎn)過程，其產(chǎn)品為直接還原鐵(即)，也稱海綿鐵。該產(chǎn)品未經(jīng)熔化，仍保持礦石外形，由于還原失氧形成大量氣孔，在顯微鏡下觀察團(tuán)形似海綿而得名。海綿鐵的特點(diǎn)是含碳低(v1%),并保存了礦石中的脈石。這些特性使其不宜大規(guī)模用于

2、轉(zhuǎn)爐，只適于代替作為爐煉的原料。直接還原法分氣基法和基法兩大類。前者是用經(jīng)裂化產(chǎn)出H2和CO氣體，作為還原劑，在豎爐、罐式爐或流化床內(nèi)將鐵礦石中的氧化鐵還原成海綿鐵。主要有Midrex法、HYLm法、FIOR法等。后者是用煤作還原劑，在回轉(zhuǎn)窯、隧道窯等設(shè)備內(nèi)將鐵礦石中的氧化鐵還原。主要有FASMET法等。直接還原法的優(yōu)點(diǎn)有：(1) 流程短，直接還原鐵加電爐煉鋼；(2) 不用，不受煉焦煤短缺的影響；(3) 污染少，取消了焦?fàn)t、燒結(jié)等工序；(4) 海綿鐵中硫、等有害雜質(zhì)與含量低，有利于電爐冶煉優(yōu)質(zhì)鋼種。直接還原法的缺點(diǎn)有：(1) 對(duì)原料要求較高：氣基要有天然氣；煤基要用灰熔點(diǎn)高、反應(yīng)性好的煤；(2

3、) 海綿鐵的價(jià)格一般比廢鋼要高。直接還原法已有上百年的發(fā)展歷史，但直到20世紀(jì)60年代才獲得較大突破。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，其生產(chǎn)工藝日臻成熟并獲得長足發(fā)展。其主要原因是：(1) 天然氣的大量開發(fā)利用，特別是高效率天然氣轉(zhuǎn)化法的采用，提供了適用的還原煤氣，使直接還原法獲得了來源豐富、價(jià)格相對(duì)便宜的。(2) 電爐煉鋼迅速發(fā)展以及冶煉多種優(yōu)質(zhì)鋼的需要，大大擴(kuò)展了對(duì)海綿鐵的需求。(3) 選礦技術(shù)提高，可提供大量高品位精礦，礦石中的脈石量降低到還原冶煉過程中不需加以脫除的程度，從而簡化了直接還原技術(shù)。當(dāng)前世界上直接還原鐵量的90%以上是采用氣基法生產(chǎn)的。我國天然氣主要供應(yīng)和民用，不可能大量用于工業(yè)。由

4、于我國儲(chǔ)量相對(duì)豐富，20世紀(jì)90年代以來煤基直接還原法已在天津、遼寧、吉林、山東等地形成了一定的生產(chǎn)規(guī)模。直接還原鐵是指用直接還原法在低溫固態(tài)下還原的鐵。按生產(chǎn)方法可分為煤基直接還原鐵和氣基直接還原鐵；按用途可分為煉鋼用直接還原鐵和其它用直接還原鐵；按產(chǎn)品形式可分為海綿鐵(DRI)和熱壓塊鐵(HBI)。目前國內(nèi)直接還原鐵沒有國家統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)規(guī)格,量仍是根據(jù)客戶需求。規(guī)格如下：只有行業(yè)內(nèi)的不成文的標(biāo)準(zhǔn)，最終元素含一類成分為：TFeA95%,SOM%,Sv%,Pv%。二類化學(xué)成分為：TFeA92%,SO2C%,S%,Pv%。三類化學(xué)成分為：TFeA90%,SO2C%,Sv%,Pv%。四類化學(xué)成分為

5、：TFeA88%,SO2C%,Sv%,Pv%。另外，含鐵量超過97%以上也屬于海綿鐵，但應(yīng)用于粉末冶金領(lǐng)域，其形狀分塊狀和粉狀（一次還原），如深加工還可做二次還原鐵粉，其含鐵量將達(dá)到99%以上，價(jià)格也相應(yīng)較高。DRI是用還原氣生產(chǎn)的，有多孔滲水的結(jié)構(gòu)，這個(gè)增加了反映面積，大大增加了產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的可能性。當(dāng)DRI遇水的時(shí)候，就會(huì)發(fā)生氧化反應(yīng)，從水中釋放出氫氣。如果遇到含有鹽分的水如海水，這個(gè)反應(yīng)將會(huì)加劇。作為反應(yīng)的一部分還會(huì)大量釋放出熱量，從而更加劇了氧化反應(yīng)，形成了一個(gè)連鎖反應(yīng)。如果氧氣充足的情況下，溫度能夠達(dá)到1500度，如果是在一個(gè)密閉的空間，如船艙，釋放出來的氫氣，將會(huì)形成有爆炸危險(xiǎn)的混

6、合氣體。如果要通風(fēng)換氣，減少氫氣，將會(huì)帶來更多氧氣，貨物將會(huì)過熱。剛生產(chǎn)出來的DRI對(duì)水和氧氣非常敏感，易反應(yīng)。有一些辦法可以減緩DRI的氧化反應(yīng)速率，這樣使其能相對(duì)安全地儲(chǔ)藏和運(yùn)輸。首選的，也是最簡單的方法就是較長時(shí)間堆放，暴露在空氣中，使其表面生成一層薄薄的氧化膜，阻止進(jìn)一步的氧化反應(yīng)。一般貨物在倉庫中堆放2-3星期，然后運(yùn)到比較近的地方用作生產(chǎn)。第二種辦法是把直接還原鐵包裹上一層隔離物，硅酸鈉，這種物質(zhì)能有效隔離淡水，但是對(duì)于海水還不是那么有效。第三種辦法就是在生產(chǎn)DRI的過程中，在溫度約650度的時(shí)候把還原鐵壓縮成100毫米長，90毫米寬的，30-40毫米厚的鐵塊，減少空隙率，減少反映

7、面積，降低反應(yīng)速度。這種產(chǎn)品就叫做HBI,熱壓鐵塊。HBI（HotBriquettedIron）熱壓鐵塊”是濃縮鈍化的直接還原鐵，以便于更簡便、安全的儲(chǔ)存和運(yùn)輸。（二）DRI/HBI的應(yīng)用/貿(mào)易DRI/HBI主要用在電弧爐生產(chǎn)鋼材用料，作為生鐵（PIGIRON）替代品和廢鋼的稀釋料-有效地作為高品位廢鋼的替代品-使低品位的廢鋼可以作為爐子填充料剩余填料。這種原料主要用于生產(chǎn)廠材和板材。電弧爐生產(chǎn)全球三之一的鋼產(chǎn)量。而且以每年5%的速度遞增，除中國以外，新增的鋼產(chǎn)能都是電弧爐。電弧爐用廢鋼作為填料，以一比一的比例，再添入PIGIRON和DRI/HBI（總的比率不超過15-20%）。DRI/HBI

8、的市場需求主要取決于市場上高品位廢鋼的供給是否充足，以及電弧爐是否應(yīng)用廣泛。現(xiàn)今最大的DRI/HBI的進(jìn)口國是北美地區(qū)，歐洲和東亞，不包括日本。最大的市場增長，還是主要來自美國，歐洲更加依賴于本地區(qū)的廢鋼。中國對(duì)直接還原鐵市場還沒有什么影響，因?yàn)橹袊饕獞?yīng)用的技術(shù)是堿性氧氣轉(zhuǎn)爐。隨著將來廢鋼越來越多，也許能推廣電弧爐。屆時(shí)直接還原鐵將出現(xiàn)廣泛的市場。直接還原鐵在生產(chǎn)地大部分就被消耗了。被用作貿(mào)易的DRI主要在委內(nèi)瑞拉，墨西哥，中美洲和印度。中國并不是一個(gè)非常重要的DRI貿(mào)易方，因?yàn)橹袊蟛糠咒摬纳a(chǎn)用的是傳統(tǒng)的氧氣爐，倚賴鐵礦石進(jìn)口。然后這個(gè)情況可能隨著國內(nèi)廢鋼的供給逐漸增多和電力供給的充足，

9、得到改善，屆時(shí)電弧爐將更將經(jīng)濟(jì)。而且隨著環(huán)保壓力的不斷增大，推廣電弧爐也是非常重要的。然而和一些朋友切磋了這個(gè)說法，有人覺得不一定是這樣，因?yàn)楝F(xiàn)在的鋼廠一般直接把鐵水到進(jìn)鐵水包去煉鋼，這樣更加連貫，節(jié)能。中國還是間接地影響著直接還原鐵的價(jià)格。直接還原鐵的需求和廢鋼的價(jià)格和供給緊密相關(guān)。直接還原鐵的價(jià)格是有規(guī)律可循的，比起廢鋼的價(jià)格要穩(wěn)定的多。在亞洲，廢鋼比較稀缺，主要從美國和歐洲進(jìn)口。中國現(xiàn)在每年消耗5千萬噸的廢鋼，其中一千萬噸從國外進(jìn)口，直接導(dǎo)致了，國際廢鋼價(jià)格的飛漲。就在幾年前，DRI市場還是相當(dāng)?shù)兔?，很多廠子限產(chǎn)，停產(chǎn)，現(xiàn)在新一輪的投資開始了，很多新的產(chǎn)能正在建設(shè)。業(yè)內(nèi)人士預(yù)測中國的廢鋼

10、進(jìn)口可能會(huì)趨于穩(wěn)定，并且逐步消退，逐漸成為廢鋼凈出口國。俄羅斯的電爐產(chǎn)能正在增加，俄羅斯的廢鋼出口將會(huì)減少。歐洲國家可能不得不從別的國家尋找貨源。（三）DRI/HBI的產(chǎn)出地DRI/HBI在2005年的年增長是5%,世界總產(chǎn)量5千6百萬噸，由于前一段時(shí)間低迷的市場，增加的產(chǎn)量來自于印度的一些小廠子。由中國帶動(dòng)的世界鋼產(chǎn)量的猛漲，帶動(dòng)了DRI/HBI產(chǎn)業(yè)，新一輪的投資從2006年開始。2005年有百萬噸的HBI，和百萬噸的DRI被運(yùn)輸，其中50%是由海運(yùn)完成的。一般單船貨量是20000-60000噸。和廢鋼不同，DRI/HBI主要出口國家是發(fā)展中國家。2004年，廢鋼出口（俄羅斯-MILLION

11、TON,USA-MILLIONTONS,GERMANY-7MILLIONTONS,JAPANMILLIONTONS）幾乎87%的現(xiàn)有產(chǎn)能和全部新增產(chǎn)能都是應(yīng)用新標(biāo)準(zhǔn)的天然氣生產(chǎn)技術(shù)。只有12%的產(chǎn)能是應(yīng)用煤炭技術(shù)。只有當(dāng)?shù)馗挥刑烊粴獾膰?，如特立尼達(dá)，卡塔爾，俄羅斯才能在天然氣價(jià)格猛漲的時(shí)候生產(chǎn)DRI,北美的一些產(chǎn)能因?yàn)榘嘿F的天然氣而關(guān)閉了。（四）DRI/HBI的運(yùn)輸前面的文章中，提到DRI/HBI的種種危險(xiǎn)，但是還是有一些這樣的貨被運(yùn)輸著。主要航線是：從中南美洲，去墨西哥東岸，中國，南非，印度，美灣，歐洲，加拿大東岸。大多數(shù)貨量是20000-30000噸。DRI非常危險(xiǎn)的，但是HBI有的船東還是能夠接受的。裝載這種貨物是需要非常小心才行，一些特殊的事項(xiàng)需要注意：1, 在裝載之前，貨物要和空氣接觸超過72小時(shí)，或者采取相應(yīng)的防范措施。2, 如果貨物的溫度超過65攝氏度是不能裝貨的，不接受潮濕的貨物，裝貨必須是在干燥的條件下進(jìn)行的，盡管卸貨不太受天氣影響。3, 貨物盡可能的輕放進(jìn)船艙，不要高空掉落，避免產(chǎn)生粉末貨物在船艙中要分布均勻，貨物積載深度不超過2米船艙蓋必須防水密封，隔濕，絕火。4