高炉喷吹煤

高炉喷吹煤产品在得到工业性、大面积推广应用的半个世纪以来，随着国内钢铁产能的日益增大及高炉煤粉喷吹关键技术的不断进步和完善，市场需求逐渐扩大，特别是随着中国优质炼焦煤资源的日渐匮乏，高炉喷吹煤在钢铁冶炼工艺环节的地位日益提高。喷吹煤粉替代部分焦炭，一方面可节约焦化投资，少建焦炉，减少焦化引起的空气污染；另一方面可大大缓解炼焦煤供求紧张的状况。高炉喷吹煤煤比呈现逐年上升的趋势，并且逐渐成为钢铁企业不可缺少的炉料之一。

简介

喷吹煤的市场需求主要取决于钢铁产能的规模、增长动态及高炉喷吹煤煤比（单耗）增长趋势两方面的因素。从地域的需求不同层面来看，未来一段时期将呈现煤比增长率南低北高的趋势。

高炉喷吹煤粉技术在中国始于上世纪50-60年代之间，当时采用阳泉煤业集团（前身为阳泉矿务局）洗精无烟煤作为工业性试验对象，分别在北方鞍钢及首钢等地试验成功，其中阳泉煤业集团二矿洗煤厂即专门根据鞍钢对高炉喷吹煤产品的需求而设计的，煤炭洗选质量指标也一直沿袭了试验取得成功后由阳泉矿务局统一制定的系列产品标准（无烟煤）。

发展路径

起初全部采用无烟煤做喷吹燃料，因为喷吹替代焦炭主要用到的是煤炭中的固定碳元素，100%采用无

烟煤喷吹正好迎合了这样的需求和想法。后来，由于无烟煤供给的有限性及其原煤储量不断减少，市场价格也逐渐攀升，采用更廉价、蕴藏更丰富的长焰煤与无烟煤混合喷吹成为钢铁企业进一步降低冶炼成本的追求目标。经过许多研究和试验，在混合煤炭磨粉及喷吹过程中采用氮气惰化技术，从而为系统增加安全性、防止煤粉爆炸，是取得混合喷吹的关键技术。氮气保护系统的试验成功使烟煤作为喷吹燃料进入实质阶段。根据各厂系统运转的不同状况，北方多数钢厂已经将烟煤混合的比例提高到30%—50%之间，而且烟煤喷吹的加入可以活化高炉还原气氛，为高炉还原铁提供更多的氢元素。再后来也就是最近两年，由于无烟煤资源的再度紧缺，贫瘦洗精煤也逐渐走入市场，南方武钢、马钢等将三种煤的混合比例一度稳定在1：1：1，且取得了较好的经济效应。可以预见，未来作为节约成本的关键技术，采用三种煤炭资源混合喷吹是发展方向。

钢铁业经过最近几年的快速扩张，国内炼焦煤资源及冶金焦的供给正在成为“瓶颈”因素。不象前些年，高炉喷吹煤资源不足，可以多用焦炭、少喷煤，而变得可调整的空间和余地越来越小。按照钢铁工业协会最近几年的统计数据，国内重点大中型钢铁企业平均喷煤比2005年为114KG/吨，2006年达到126KG/吨，2007年可达130KG/吨以上，同时，入炉焦比呈逐年下降的趋势。

经济效应

供应特点

高炉喷吹煤市场供应情况

（1）宏观经济形势及政治因素左右喷吹煤供给能力。与炼焦精煤一样，由于冶金煤的原煤经过洗选灰份降低后成为精煤，而筛下产品作为电力用煤，当电力用煤供应紧张时，煤炭企业根据国家号召多卖电力用煤，不得不少卖冶金用煤，从而使得冶金煤供应量减少。2009年春节及过后一段时期南方多年罕见的暴雪灾害导致电力、电煤供求紧张，使得冶金煤市场供应量锐减就是一个例证。灾害期间山西焦煤集团曾将其精煤产量比例一度调低至20%，使炼焦煤供应受到很大程度的影响，其它以电力用煤为主导的烟煤生产企业如同煤、神华等，冶金煤生产所受的影响就更加严重。

（2）高炉喷吹煤的供应也受到煤炭洗选企业主动缩减精煤产量，从而引起供应量变化以应对市场变动因素的影响。任何产品的供应应当都是取决于需求量，而高炉喷吹煤的需求量与入炉焦炭的质量及铁矿石品位等指标息息相关，当焦炭质量下降或铁矿品位不好时，焦炭作为高炉骨架的作用会减弱，进一步引发炉况不顺行及失稳等一系列不利于增大喷煤量的情况显现，从而导致喷煤比下降达不到计划数值，喷吹煤生产企业可以根据需求来及时改变供给，从而达到维护市场价格的目的。

（3）对于钢铁行业来说，因为炼焦煤和焦炭已经成为约束钢铁冶炼产能继续增长的瓶颈因素，要维持生铁规模，只能在有限的或者是“不再增长”的炼焦煤资源供应环境下，以改善炼焦煤或焦炭质量为前提，想方设法提高高炉喷煤水平。由市场需求引导的喷吹煤供应量应当处于一定的增长区间。

供应现状

国内生产高炉喷吹煤的企业，无烟煤主要以北方的阳泉煤业集团、神华宁煤集团、晋城矿业集团及南方的神火永城、焦作煤业集团等为主导；贫瘦喷吹煤以潞安环能、山西焦煤集团等为主导；烟煤以同煤集团、神华本部等为主。由于喷吹煤洗选技术的逐渐普及，各高炉喷吹煤产地周边也新上了众多无法列入统计的洗选项目，如果以大的煤业集团与小洗选产量之间8：2的比例经验来估摸，全国总体的高炉喷吹煤产能应当在4000多万吨的水平。由于对实际的供应数量缺乏确切的统计，拿市场实际需求来反证：2007年国内重点大中型钢铁企业高炉喷吹煤比平均135KG/吨，2007年国内重点大中型钢铁企业生铁产量为3.52亿吨（按列入钢铁协会统计口径的70家重点大中型钢铁企业生铁产量占全国75%份额计算），则国内高炉喷吹煤消耗量大致为4500万吨，需求略大于供给。

从喷吹煤的供应结构来看，贫瘦喷吹煤的产量占1/3弱，但由于无烟煤储量及其供应能力逐渐萎缩，贫瘦喷吹煤需求及供应将逐步上升并呈现逐年放大的趋势。这种供应结构在南方市场已经初步普及，北方市场从煤炭运输到达距离和无烟煤实际生产能力高于南方地区的现状来看，未来一定时期内仍将保持以无烟煤和烟煤混合喷吹为主以少量贫瘦煤喷吹作辅助的供应结构。

未来需求

产量的需求

高炉喷吹煤的市场需求主要取决于钢铁产能的规模、增长动态及高炉喷吹煤煤比（单耗）增长趋势两方面的因素。

首先，钢铁行业的产量规模决定高炉喷吹煤的需求规模。国内生铁产量达到4.69亿吨，喷煤比达到135KG/吨，国内高炉喷吹煤的市场需求达到4000万吨以上。如果按照8%的钢铁产量增长速度去预测，生铁产量将接近5亿吨规模，只考虑铁产量增长而把煤比单耗提高的因素剔除，则2008年国内高炉喷吹煤需求规模将扩大到5000万吨左右。促使国内钢铁产量继续增长的因素有，固定资产投资继续高位增长、社会主义新农村建设及国家扩大房地产供应量增长的一系列政策因素。生铁产量的增长对高炉喷吹煤需求的刺激作用主要在于以下几点：（1）国内大中型钢铁企业高炉大型化速度继续加快。高炉大型化在带来铁产量增长的同时，可有效降低焦炭消耗，为提高喷吹煤比创造了一定有利条件。（2）从近几年冶金焦及炼焦配煤“瓶颈”制约对钢铁工业的影响，未来一定时期冶金焦市场将更加向紧深化发展。在这样的前提下，全国平均喷煤水平最起码要维持上年度的水平，才能保证高炉的正常生产运行。（3）钢铁上游铁矿石、煤焦等产品价格持续上涨的局面，将在一定程度上对中小钢铁企业及落后钢铁产能产生成本“挤出”效应，加快落后淘汰步伐，通过市场力量提高钢铁行业集中度。大型钢铁企业市场占有加大的趋势将为高炉喷煤需求增长奠定良好基础。如果按保守的喷煤比10KG/吨的年递增幅度，考虑国内5亿吨生铁的基数，2008年高炉喷吹煤市场需求增量将达到800万吨。根据以上预测办法，再考虑生铁产量8%的年递增速度，对2008-2010三年期间的高炉喷吹煤市场需求做粗略预测，由生铁产量增长和喷煤单耗提高两方面因素带动，喷吹煤需求年平均综合增长率将达到15%左右。

地域的需求

由于区位因素的作用，南方地区钢厂进口铁矿原料的比例高于北方钢厂，因而铁矿的平均品位也高于北方，而且神火、永煤的无烟煤可磨性好于太西和阳泉煤，为大煤比作业奠定了比较有利的基础。所以，将来全国范围的高炉喷吹煤市场将呈现南方基本饱和、稳定，而北方市场潜在需求继续扩大的趋势。随着国际能源的日益紧张，高炉喷吹煤市场将会呈膨胀似增长。

市场预测

5月运行情况

5月份，随着国家一系列刺激经济政策陆续实施，国内市场钢材需求有所放大，社会库存继续小幅下降，钢材价格呈现小幅回升态势。但由于国际市场需求不旺、国内钢铁产能释放较快以及出口大幅下降、进口持续增长等因素的影响，国内钢材市场供需矛盾仍较突出。国际市场受美元贬值、原燃材料价格有所上涨的影响，钢材价格也呈小幅上涨态势。

1、 国内市场钢材价格小幅回升

5月末，国内钢材综合价格指数为98.14点，近三个月以来首次出现环比回升，比上月末指数上升了2.58点，升幅2.70%；同比仍下降58.72点，降幅37.43%。

5月末，长材价格指数为103.66点，比上月上升4.10点，涨幅4.12%；板材价格指数为97.09点，环比上升2.52点，升幅2.66%。同期相比，长、板材价格指数分别下降61.09点和58.85点，降幅达到37.08%和37.74%。

国内钢材价格指数变化表

品种

5月末

4月末

环比升跌

升跌幅%

上年同期

同比升跌

升跌幅%

钢材综合

98.14

95.56

2.58

2.70

156.86

-58.72

-37.43

长 材

103.66

99.56

4.10

4.12

164.75

-61.09

-37.08

板 材

97.09

94.57

2.52

2.66

155.94

-58.85

-37.74

2、社会库存继续下降

5月末，主要钢材品种社会库存连续三个月环比下降，显示钢材消费有所增长。其中：建筑钢材降幅较大，螺纹钢和线材库存环比分别下降了5.59%和14.81%；冷轧板和中厚板分别下降了5.41%和1.61%；热卷库存略有上升（1.89%）。

3、大部分钢铁产品基本扭亏为盈

按照钢铁工业协会的统计数字，1-4月份中国72家大中型钢企净亏损51.8亿元，其中4月份净亏损15亿元，亏损面近四成。5月份以来，钢材价格触底反弹，行业经营效果有所逆转。据粗略测算，当前国内钢铁产品平均生产成本水平，普通建筑钢材在3000元/吨以上，热轧板卷在3500元/吨以上，按照价位，建筑钢材利润水平在500-600元/吨之间，而板卷产品也存在100元/吨左右的微幅利润或者盈亏平衡。

4、钢铁产量持续高位，市场供求矛盾仍较突出

虽然5月份钢材市场出现了需求上升、库存下降的良好势头，但国内较高的生产水平仍对市场造成较大的压力。根据国家统计局数字，5月份全国生产粗钢4645.97万吨，同比增长0.57%，日产粗钢149.87万吨，环比上升1.86%，日产水平创年内最高；生铁和钢材分别为4542.64万吨和5729.14万吨（含重复材），同比分别增长6.04%和7.38%。1-5月份全国累计生产粗钢21719.09万吨，同比增长0.45%；生铁、钢材分别同比增长4.15%和3.70%。1-5月平均日产钢143.84万吨，相当于全年产钢5.25亿吨，日产粗钢高于去年全年平均日产136.75万吨水平。特别是热轧板卷、中板等板材品种，市场呈现明显的供大于求状况。虽然螺纹钢、线材等长材品种受投资拉动，需求有所增长，但随着中小企业产能不断恢复和释放，供需平衡的形势很不稳定。

5、钢材出口大幅减少，进口继续增加，对国内市场的冲击不容忽视

尽管世界各国为应对金融危机采取了各种政策措施，但总体上看主要经济体的衰退还在持续中，全球需求依然低迷。据海关统计数据，5月份我国出口坯材135万吨，比上月减少6万吨，环比下降4.3%，同比下降75.7%，没有钢坯出口；进口坯材235万吨，增长2.62%，其中进口钢材165万吨，比上月增长3万吨，环比增长1.85%，同比增长23.6%。进口钢坯70万吨，较上月份多进3万吨，继续呈现净进口局面。上述数据表明国内钢材出口形势仍然严峻,国外产品冲击国内市场态势加剧。

后市预测

5-6月份以来国内钢材价格全面小幅上升的趋势，使得钢铁产品具备一定利润空间，进一步刺激国内钢铁产量继续处于增长通道。笔者认为，由于国内钢铁产量与实际表观消费量相比已经严重过剩，所以当前的态势可能不会持续太久，5-6月份仅仅是本年度若干个去库存化阶段之一节。随着钢铁供给的迅猛增加、社会库存升高，钢材价格会在多个去库存化时期反复低位盘整，不排除7月份期间是钢铁行业又一窘境的开端。促成钢材价格上涨的真实需求基础很不稳固，主要的助推力量，应该是中央政府持续增长的货币供应量和对经济复苏的热切盼望，使经济领域的另一泡沫正在发育，远期通货膨胀压力增大。

基于对当前钢价持续小幅上涨而社会库存也处于下降趋势的认识，经济界、产业界等对未来宏观经济、钢铁市场走势的看法，大多偏重于乐观的预期，即在三季度或更远的时期，CPI、PPI等指数跌落不会再加大（出现通胀苗头），钢材市场不会再出现回调，与此前国内会呈现多个W走势的预测不统一。一方面，国内在更早时候预测2009全年表观消费量4.7亿吨钢材，但粗钢水平却已经超过5.5亿吨（预计6月份日产粗钢水平相当于年产5.7-5.8亿吨），市场是上行的，只能说明当时对需求的预测不够精确（至少是处于“危机时期”的谨慎悲观预测），或者是由经济刺激政策拉动，使钢铁下游消费基础发生了新的积极变化；另一方面，未来一定时期，受世界经济继续萎靡、出口不振等因素的影响，主导国民经济上行恢复的动力，将更偏重于投资增长。全社会固定资产投资迅猛增长，使原来存在的环境、资源约束瓶颈效应继续加重。

鉴于支撑经济复苏的基础不是很稳固、钢铁行业协会对国内整体钢铁产量的控制力不是很强势，超表观消费量将近8000万吨/年的生产能力，面临的是持续萎靡的出口及国内市场的脆弱均衡。笔者认为，后半年国内钢铁市场仍不容乐观。对钢铁市场的预测仍偏向于“重复出现多个W型走势”、并处于反复去库存化过程、价格将持续频繁调整。

运行状况

1、高炉喷吹煤市场运行状况

（1）5月份以来，随着钢铁市场逐渐回暖，国内冶金焦市场开始止跌企稳，并呈现小幅上涨态势。截止6月23日，山西地区准一级焦车板含税价1650元/吨，河北地区二级焦车板含税价1650-1700元/吨，山东地区二级焦主流报价1700元/吨。国内钢厂采购到厂平均成本价达到1800元/吨左右，换算至喷吹煤的采购到厂价为1080元/吨，按当前高炉喷煤主流采购价格水平，喷一吨煤粉可节约生铁冶炼成本的空间达到80-100元/吨。冶金焦价格的逐步复苏，对高炉喷吹煤价格形成一定支撑。

（2）钢铁产量逐月环比增长及新建产能的投产运行，为高炉喷吹煤需求增量奠定了一定的市场基础；

（3）北方多数钢厂在冶金焦市场趋涨市场状况下，着力提升高炉喷吹煤比，以达到降低焦比、节约生铁冶炼成本的目标。单耗水平的扩大，使喷吹煤市场短期显现供不应求迹象；

（4）具备足够、富裕制氮产能的部分钢厂，可以充分惰化高炉喷煤气氛，允许提升长焰煤的配合比例。有些钢厂烟煤配比可达60%，烟煤、无烟煤比例出现反转，在更大程度上达到节约冶炼成本的效果。喷吹煤的需求结构发生了一些变化。

三季度走势预测

（1）首先，高炉喷吹煤市场走势与钢铁及冶金焦市场的景气恢复高度关联。因为预期钢铁市场平衡属于脆弱平衡，当下游需求无法消化庞大钢铁库存的时候，钢铁产量会自动缩减，进一步引致钢铁炉料及燃料需求减少，并引发价格波动调整，钢煤产业市场之间肯定遵循一种很紧密的连带关系。

（2）进口炼焦煤资源大举渗透中国市场，压制国内炼焦煤市场价格的上行预期。据海关统计数据，5月份中国炼焦煤进口同比增长221%至198万吨，1-5月份共进口炼焦煤825万吨，大致为国内炼焦煤表观消费量的4%。国内炼焦煤价格上涨，一方面缺乏比较稳固的市场基础做支撑，另外也与日益增长的炼焦煤进口不无关联。如果炼焦煤价格不做变动，高炉喷吹煤市场也同样缺乏上涨的基础。

（3）原煤产量增长乏力、国家对煤矿安全事故的高度重视及国有大型煤矿对中小煤矿兼并重组步伐的加快，未来一定时期将成为冶金用煤大幅增长的瓶颈因素。

（4）基于对当前高炉喷吹煤的主流价位及冶金焦价格继续上涨预期的分析，高炉喷吹煤市场将在不同钢厂显现不同的市场特征：在冶金焦部分或者大部分需要对外采购的钢厂，高炉喷煤工艺节约成本效果较为显著，需求偏于紧张；而在冶金焦主要来自自有焦化的钢厂，在不变化的技术条件下，高炉喷煤单耗及总需求将变动不大，基本维持稳定运行的态势。

总体来看，三季度影响高炉喷煤市场的因素多空并存。受冶金焦市场短期恢复性上涨的拉动作用，使高炉喷吹煤市场具备一定上行预期，但国内钢铁市场的弱势平衡，又使喷吹煤需求不确定性加大。但按照主流价位，后半年国内市场将以稳定为主，出现大幅度涨落的可能性不大。

重大意义

1、减少炼焦过程对环境的污染。高炉喷煤代替焦炭，就减少了高炉炼铁对焦炭的需求。减少焦炭的需求，就可以使焦炉少生产焦炭。焦炉少生产焦炭或少建焦炉，就可以减少对环境的污染。

2、缓解国内主焦煤的短缺，优化炼铁系统用能结构。炼焦配煤一般需要配50%以上的主焦煤，以满足高炉炼铁对焦炭质量方面的要求。喷吹煤粉的煤种广泛，可以不使用主焦煤。这就缓解了国内主焦煤的短缺，同时也降低了炼铁系统的购煤成本。

3、高炉喷煤可以实现结构节能。2006年中国重点钢铁企业焦化工序能耗为123.41kgce/t，喷煤的制粉和喷吹所需的能耗在20~35kgce/t。高炉每喷吹1t煤粉，就可以产生炼铁系统用能结构节约lOOkgce/t的效果。

4、高炉喷煤可降低炼铁系统的投资。据统计，国外建设喷煤车间的投资是焦化厂单位投资的25%~30%，转换为冶金焦的单位投资是30%~40%；中国喷煤车间的单位投资是焦化厂建设单位投资的12%~16%，为冶金焦部分投资的15%~20%。所以，在新建和扩容高炉时，喷煤车间必须同步实施，这样会有较大的经济效益。

5、煤粉代替焦炭会有巨大的经济效益。焦炭和煤粉的每吨价差在400~500元。一个年产400万t的炼铁企业，如果喷煤比在130kg/t，就可以年喷吹52万t煤粉，代替的等量的焦炭，可以产生年降低208~260万元的炼铁成本。

6、提高企业劳动生产率，降低生产运行费。喷煤车间的员工人数和生产运行费用要比焦化厂少，这样就可以产生因高炉喷煤而提高钢铁企业劳动生产率、降低生产运行费用的效果。

与国际差距

据统计，2006年中国大中型钢铁企业高炉喷煤比135kg/t，比上年度提高llkg/t，全年重点钢铁企业喷煤总量为4046万t，创出中国历史最好水平。2006年全国有9个企业喷煤比超过150kg/t，他们是：宝钢股份207、长治188、武钢179、石钢160、新兴铸管159、江阴兴澄155、邢台155、天铁154和韶关151。

中国炼铁企业喷煤技术发展不平衡，2006年在全国重点钢铁企业之中尚有一个企业没有喷煤，还有7个企业年平均喷煤比低于l00kgce/t。中国高炉喷煤水平与国际先进水平尚有较大差距，国际领先的高炉喷煤比是266kg/t，宝钢也曾达到过260kg/t的水平。国际先进水平的喷煤比为180~200kg/t。

《中国钢铁工业科学与技术发展指南2006~2020年》中提出了高炉喷煤指标：2006~2010年全国重点钢铁企业喷煤量≥160kg/t，2011~2020年全国重点钢铁企业喷煤量≥180kg/t。

关键技术

高喷煤比的关键技术是：保持炉缸热量充沛技术，提高煤粉燃烧率技术，提高炉料透气性技术和煤焦置换比高的相关技术。

炉缸热量充沛技术

高炉炼铁正常生产需要炉缸有充沛的热量，以保证铁矿石还原，渣铁流动性好、易分离，炉渣脱硫率高和透气性好。炉缸热量是用炉缸理论燃烧温度来表示。炉缸热量充沛是要求炉缸的温度和热量要高。理论燃烧温度在2200±50℃视为合理值。煤粉喷进风口后需要吸收热量。首先是煤粉被加热，然后是挥发分燃烧和碳素燃烧。这样，每喷吹l0kg/t无烟煤会使炉缸温度下降15~20℃，l0kg/t烟煤会使炉缸温度下降20~25℃。喷煤量大于l00kg/t会使炉缸温度下降150~250℃以上。高喷煤比会使炉缸温度下降幅度更大。为使炉缸温度保持在2200±50℃合理范围内，就需要采取保持炉缸温度的技术措施，具体办法是：

1、提高热风温度：热风温度升高l00℃，可使炉缸理论燃烧温度升高60℃，允许多喷30~40kg/t煤粉。

2、进行富氧鼓风：富氧率提高1%，炉缸理论燃烧温度升高40~50℃，允许多喷煤粉20~30kg/t。

3、进行脱湿鼓风：鼓风湿度每降低1g/m3，理论燃烧温度升高6~7℃，允许多喷3~4kg/t煤粉。