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从矿产资源到工业价值

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从矿石到成品,每个环节投入和产出多少吨?

每年生产30万吨产品,约需31.9万吨钢水,由废钢和进口直接还原铁熔炼而成。

参数

目标产量口径
吨/年
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%

废钢:占炉料70%(其余部分)

% Fe

规划值,取62%至66%铁品位区间,仅用于计算折合矿石量:一期不使用铁矿石。

收得率与产品
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结果

推算

每年生产30万吨钢筋和线材,约需31.9万吨钢水和36.2万吨金属炉料,其中直接还原铁10.9万吨。若日后以喀麦隆铁矿石生产这部分含铁原料(后续阶段;一期使用废钢和进口直接还原铁),约需品位64%的铁矿石17.6万吨。

31.9万吨

钢水

36.2万吨

金属炉料

10.9万吨

直接还原铁

17.6万吨

每年折合铁矿石(后续阶段)

4.46万吨

可利用钢渣

物料平衡

从矿石到产品,逐吨追踪

每条流带表示以吨计的年流量,下表列出相同数值。

可左右滑动图表;下表列出相同数据。

流带宽度与年吨数成正比。仅计固体物料平衡,未显示工艺气体。矿石和球团流向表示可能的后续阶段;规划中的一期熔炼废钢和进口直接还原铁。推算结果,仅供参考。
各环节投入与产出(每年)
环节投入产出损耗与副产品
选矿与造球铁矿石 17.6万吨球团 15.0万吨尾矿 2.59万吨
直接还原球团 15.0万吨直接还原铁 10.9万吨脱除的氧 4.17万吨
电炉炼钢废钢 25.4万吨
直接还原铁 10.9万吨
添加料 0.59万吨
钢水 31.9万吨钢渣 4.46万吨
除尘灰 0.48万吨
连铸钢水 31.9万吨钢坯 31.3万吨连铸切头 0.64万吨
轧制钢坯 31.3万吨钢筋 21.0万吨
线材 9.00万吨
氧化铁皮与切头 1.25万吨

模型假设

19项假设
参数取值区间状态来源
目标产量(一期)300000吨/年50000 – 1000000假设Cameroon Steel规划估算(2024年):一期30万吨/年;目标设计产能100万吨/年(Cameroon Tribune,2025年1月2日)
炉料中直接还原铁比例30%20 – 50假设Cameroon Steel RC-1参考配置,2026年10月10日版(规划估算,并非设计值):进口直接还原铁/热压块铁比例,其余为废钢
矿石品位(后续阶段)64.0%铁62.0 – 66.0假设规划值,取62%至66%铁品位区间,适用于以喀麦隆矿石为原料的后续直接还原阶段;待实际供矿的试验结果取代
直接还原级精矿和球团品位67.5%铁66.5 – 68.5假设规划假设:直接还原球团需含铁约66.5%至68.5%,二氧化硅含量低;规划值67.5%
选矿铁回收率0.90比例0.80 – 0.95假设规划假设:铁回收率取决于矿石类型,贫铁英岩较低,富赤铁矿较高
直接还原铁全铁含量0.92比例0.90 – 0.94假设天然气竖炉直接还原铁的规划假设(金属化率高于92%)
直接还原铁收得率(粉末损失)0.985比例0.970 – 0.995假设规划假设:1.5%的铁以粉末和粉尘形式损失;即每吨直接还原铁约需1.4吨球团,与1.4至1.5的经验值一致
废钢入炉金属收得率0.900吨/吨0.880 – 0.920假设经校准,使70/30的废钢-直接还原铁炉料得出RC-1炼钢收得率0.88(区间0.85至0.91)
直接还原铁入炉金属收得率0.833吨/吨0.800 – 0.870假设直接还原铁含6%至8%的脉石和未还原氧化物;与废钢收得率一起按RC-1数值0.88校准
生铁入炉金属收得率0.93吨/吨0.91 – 0.95假设规划假设:生铁中的碳和硅在炉内氧化
全废钢炉料的电炉钢渣量110千克/吨钢水100 – 130推算国际金融公司《EHS Guidelines for Integrated Steel Mills》(2007年):电弧炉固体废物110至180千克/吨,以钢渣为主;全废钢炉料取下限
直接还原铁脉石增加的渣量100千克/吨(每100%直接还原铁)70 – 150推算经校准,使30%直接还原铁比例得出RC-1渣量每吨140千克(国际金融公司固体废物区间110至180千克/吨)
电炉粉尘(危险废物,收集处理)15千克/吨钢水10 – 20假设规划假设,处于欧盟钢铁行业最佳可行技术参考文件(2013年)所列10至30千克/吨范围之内
连铸收得率0.98比例0.97 – 0.99假设规划假设;连铸 × 轧制 = 0.94,与RC-1一致(区间0.92至0.96)
轧制收得率0.96比例0.93 – 0.98假设规划假设;连铸 × 轧制 = 0.94,与RC-1一致
轧制氧化铁皮20千克/吨产品15 – 25假设Cameroon Steel RC-1参考配置,2026年10月10日版(规划估算,并非设计值):氧化铁皮15至25千克/吨,作为含铁原料回收
生铁含铁量0.945比例0.930 – 0.955假设商品生铁的规划假设(含碳约4%,硅和锰约1%)
高炉铁收得率(矿石→生铁)0.97比例0.95 – 0.99假设规划假设,含烧结粉末;焦炭和熔剂不计入铁平衡
线材占产品比例30%0 – 100示意示意性分配;产品结构将随市场调整

计算方法

计算从目标产量沿链条逆推。钢坯 = 产品 ÷ 轧制收得率;钢水 = 钢坯 ÷ 连铸收得率;金属炉料 = 钢水 ÷ Y,Y为废钢(0.90)、直接还原铁(0.833)和生铁(0.93)入炉收得率按比例加权的平均值:70/30参考炉料为0.88,与RC-1参考配置一致。

全废钢炉料每吨钢水产渣110千克,直接还原铁比例每增加100%再增加100千克(其脉石进入钢渣);粉尘为每吨15千克。添加料(石灰、碳、合金,扣除气体)用于闭合电炉物料平衡。上游按铁元素守恒计算:球团 = 直接还原铁 × 0.92 ÷(0.675 × 0.985),即每吨直接还原铁约需1.4吨球团;矿石 = 球团 × 0.675 ÷(品位 × 回收率),差额为尾矿。

局限:仅计固体物料平衡,未显示还原气、焦炭、喷吹氧气和工艺气体,返回电炉的切头废钢未作循环处理。规划中的一期以废钢和进口直接还原铁为原料;“矿石”各列表示若以喀麦隆矿石提供相同铁元素所需的矿石量,属于后续阶段的参考情景。采用默认值时,模型与RC-1一期物料平衡的偏差在0.2%以内。