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
可左右滑动图表;下表列出相同数据。
| 环节 | 投入 | 产出 | 损耗 |
|---|---|---|---|
| 选矿 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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 | 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。
资料来源
- Cameroon Steel,RC-1参考配置(2026年10月10日):产能、收得率、钢渣、粉尘
- 国际金融公司(IFC),《综合钢厂环境、健康与安全指南》(2007年):电炉固体废物110–180千克/吨(以钢渣为主)
- 欧盟委员会联合研究中心,《钢铁生产最佳可行技术参考文件》(2013年):粉尘10–30千克/吨;本工具取10–20千克/吨作为规划假设