侯希伦
（钢铁研究总院侯希伦教授团队）
摘 要：本文介绍采用Xilun还原铁的成本价格比废钢买入价格、比高炉生铁成本价格、比山东墨龙熔融还原法生铁成本价格以及比其他直接还原法还原铁成本价格均低30%。采用Xilun还原铁作为电炉炼钢原料可以满足任意电炉钢占比所需要的质优价廉铁素原料，可以在四年内将电炉钢占比“井喷式”提升到60%。Xilun直接还原法的碳排放很低=334kgCO2/t还原铁。
关键词：Xilun还原铁-电炉炼钢； 锐降生产成本猛增经济效益；零环保费零成本低碳排放。
1 前言
习近平总书记在联合国大会上郑重宣布我国碳达峰和碳中和的承诺，2021年3月30日国家已出台碳排放法（草案），企业必须做好低碳排放的技术准备。
高炉炼铁是传统钢铁冶炼流程中最高的碳排放工序（1457kgCO2/t生铁[1]）。2020年我国高炉生铁产量为8,88亿吨，年碳排放量高达12.9亿吨之多！这提示我们广大炼铁科技工作者肩负开发高炉炼铁低碳排放的紧迫任务！高炉炼铁工序占钢铁全流程总能耗和总碳排放量的70%！
2 各种钢铁流程的碳排放
各种钢铁流程的碳排放如表1。
表1 不同钢铁流程的碳排放
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序号 |
名称 |
碳排放 [kgCO2/t钢] |
备注 |
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1 |
高炉铁水 - 电弧炉炼钢流程 |
2246 |
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2 |
高炉铁水 - 转炉炼钢流程 |
1847 |
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3 |
MIDREX天然气竖炉直接还原法还原铁-电炉炼钢流程 |
1256 |
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4 |
Xilun直接还原法还原铁—电炉炼钢流程 |
916 |
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5 |
Xilun直接还原法还原铁—转炉炼钢流程 |
516 |
56……&516-516 |
3 各种炼铁法的成本和碳排放
表2 各种炼铁法的生产成本和碳排放对比（按2018年价格）
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序号 |
炼铁方法 |
生产成本 |
碳排放，kgCO2/t |
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1 |
煤制气竖炉直接还原法1万t/a 中试线（无工业生产实践、仅仅是 按产能30万t/a 主观框算值（东 北大学)[2] |
2002元/t 还原铁 |
900-1100[注 -1 ] （无报道估计值）[注-1 ：MIDREX煤制气竖炉直接还原法的碳排放为1153kgCO2/t还原铁]. |
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2 |
山东墨龙熔融还原法工业生产[3] |
2030元/t生铁 |
900-1200 （无报道估计值）成本高、碳排放太高。 [Romelt 熔融还原法的碳排放高达1300kgCO2/t生铁] |
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3 |
合成甲醇尾气竖炉直接还原法 可研（无中试/无工业生产实践依据仅仅是主观框算值[4]） |
2150元/t 还原铁 |
1000-1100 (无报道估计值） |
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4 |
Xilun直接还原法工业生产（按工业生产指标预测的生产成本和碳排放） |
1401元/t 还原铁 |
334 kgCO2/t 还原铁 |
4 Xilun直接还原法的产能
一座直接还原炉(单炉）的最小年产能为一万吨还原铁/a，单炉的最大年产能为80 万吨还原铁/a，一座Xilun还原铁厂最大年产能为1600万吨还原铁/a。
Xilun直接还原法拥有在大型和中小型直接还原炉上30余年的生产工艺理论和工业生产操作实践经验，有能力、有经验承担EPC总承包可研、设计、制造、建设炼铁/炼钢用还原铁厂的成套装备和生产线,实施交鈅匙工程保证达产达标。Xilun还原铁的产能完全可以满足电炉钢占比60%所需要的原料量，可以在四年内将电炉钢占比从目前的10%提高到60% [相当于年产6亿吨电炉钢/a,用优质廉价Xilun还原铁，需要建设43座Xilun还原铁厂就可以啦]。
5 Xilun直接还原法的工程业绩
Xilun直接还原法完成了下列还原铁厂的可研、设计和成功生产：
1）700t DRI/a中试线试生产成功；
2）1000 t DRI/a中试线试生产成功；
3）2500t DRI/a 工业还原铁厂的成功生产;
4）3500t DRI/a 工业还原铁厂的成功生产;
5）15000t DRI/a工业还原铁厂的成功生产;
6）25000t DRI/a 工业还原铁样板厂的成功生产;
7）50000t DRI/a 工业还原铁厂的商业转让成功生产；
8）150000t DRI/a工业还原铁厂的成功生产[参与了可研和工厂外围设计]；
9）年处理80万吨红土镍矿工业直接还原厂成功投产。
通过上面的工业生产实践奠定了Xilun直接还原法已经进入工业化生产和工程转让阶段。
各项技术指标达到了国际先进水平。
6 Xilun直接还原法的低碳排放
Xilun直接还原法符合超低排放标准要求，尤其碳排放很低（334kgCO2/t 还原铁 相当于 470kgCO2/t铁水，比高炉的碳排放减排67,7% ]，这是很低的碳排放指标，这个碳排放指标不是遥远的奋斗目标，而是实实在在的当下（2021年）就可以达到和实现的，比山东墨龙熔融还原法和其他直接还原法的碳排放低3倍（见表2），值得强调的是实现上述碳排放指标为零成本，即不消耗环保费这是难能可贵的！2020年我国高炉炼铁的年碳排放量为12,9亿吨，如果采用Xilun直接还原法代替高炉炼铁法，则可减排二氧化碳8,7亿吨/年！
参考文献
[1] 上官方钦、张春霞等“分析生产流程CO2排放 推动低碳冶炼” 中国冶金报，2010年07月01日。
[2] 周渝生 储满生等 “非高炉炼铁的现状及中国钢铁冶炼工艺的发展方向” 东北大学 2018年非高炉冶炼创新发展论坛会刊：23
[3] 山东墨龙熔融还原法工业生产 内部信息 2019年02月。
[4] 范小刚等 “合成甲醇尾气直接还原工艺可行性研究” 2018年非高炉冶炼创新发展论坛会刊：172.