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行业新闻

行业深度 || 2019年度回转窑技术发展报告

时间:2020-06-09来源:未知作者:中意重工

一   2019年度发展概况
        今年三季度,国际环境更趋复杂严峻,主要经济体增长步伐同步放缓,英国硬脱欧风险接近临界点,愈来愈多的央行通过降息来应对经济放缓的挑战。国外需求放缓叠加国内需求疲弱,中国经济下行压力继续增大,预计三季度国内GDP增速将进一步放缓至6.0%。
        展望四季度,国际环境依然复杂多变,但随着“六稳”政策的落地和显效,中国经济平稳运行的积极因素将增多,预计四季度将有所企稳,全年GDP增长 6.2%左右。
 
1钢铁、氧化铝、电石三大石灰主要需求行业产量均有增加
1.1  钢铁
       2019环保风暴逐渐减弱,年新增产能逐渐释放,1~8月份粗钢产能再创新高,吨钢利润较去年暴利下降明显,回归合理利润空间。2016~2019年逐月粗钢产量对比见表1。
       近年来,国内钢铁行业整合力度不断加大,宝武钢铁控股马钢集团、德龙重组渤海钢铁、建龙及沙钢整合东北区域钢铁、唐山区域钢铁资源向沿海集中。随着钢铁亿吨巨头的出现,产能进一步集中,国内钢铁产业将逐渐进入平稳发展阶段,这是个阶段性的增长方式的重要转变。中国钢产量的这个阶段性平台期不可能转眼即逝,支撑它的是中国持续发展中偌大市场的刚性需求。
       2018年我国生铁产量为77105.4万吨,按吨铁消耗100kg石灰计算,烧结石灰年用量为7710万吨;2018年粗钢产量为9.283亿吨,按吨钢消耗石灰40kg计算,炼钢石灰年用量为3713万吨;2018年冶金石灰市场容量为1.1423亿吨。2019年中国粗钢年产量预计超过9.5亿吨,总石灰需求量1.17亿吨。
1.2  氧化铝
       2019年氧化铝供应量增加400~500万吨,消费量基本维稳,氧化铝由2018年的243万吨短缺转为47万吨过剩。据统计,2019年1~8月份中国氧化铝产量累计4988万吨左右,较去年同期增加约10.9%,预计全年产量约8000万吨。
       国内铝土矿品质降低,活碱价格又居高不下,国内吨氧化铝消耗石灰用量约在200~250kg,年需求石灰约1600万吨。
1.3  电石
       2019年,上半年国内电石企业仍保持170余家,总产能为4100万吨。国家统计局最新数据显示:2019年1~5月电石累计产量达到1079万吨,同比增长0.2%;据统计,产能有效发挥率63%(除去长期停产的1000万吨,产能有效发挥率为77%)。据电石协会预测和统计,6月我国电石产量210万吨左右,累计同比增长2%左右。产能前十位的集团公司上半年完成电石产量为650万吨,同比增长2.5%;20万吨以上企业72家上半年完成产量约为1200万吨,同比增长2%。
       从电石需求来看,综合考虑经济增速、环境治理、下游产品结构单一以及天气等因素,初步预测2019年电石市场需求量和消费结构不会发生大的变化,电石产量将保持小幅增长或基本持平,预估产量为2700万吨左右,预估电石行业活性石灰年需求量约2700万吨,较去年小幅增长。
1.4  三大行业总结
(1)钢铁、氧化铝、电石三大石灰主要需求行业的稳定发展及各行业对活性石灰认识的提高,促使回转窑石灰继续保持高速发展态势。
(2)2019年三大行业石灰需求量约为1.6亿吨,较去年增长约2%。
 
2环保用石灰持续增长
       发达国家环保用石灰占比达20%以上,而中国环保石灰的使用占比不足10%。随着供给侧改革的重点从“去产能”转向“环保治理”,国家“大气十条”、“水十条”、“土十条”等政策法规逐步实施,石灰作为性价比高、无二次污染的高活性碱剂,在废气、废水、固废处理、土壤改良等领域得到广泛应用,已成为中国石灰工业的一个重要经济增长点。随着国家对环保领域全方位政策收紧,初步预估,环保用灰至少有3000万吨以上的增量市场。
 
3回转窑建设情况
      截至目前,纳入统计途径的在国内已建成投产的石灰及白云石回转窑约520 座。据石灰协会骨干企业初步统计,2019年预计开工建设的石灰回转窑约25座,投产后形成约550万吨的生产能力,新增产能在所有窑型中占比较高。
 
二  回转窑技术特点与发展
 
       随着大家对石灰在工业生产中所起作用认识的提高,活性石灰的使用在工业中所占比例逐年上升,回转窑的煅烧原理决定了其无与伦比的高质量,使之成为高端石灰用户的首选窑型。
1回转窑主要技术特点
(1)品质较高:煅烧最均匀、活性度较高、生烧较低、S含量较低 ;
(2)单机产能较大:单机可达2000t;
(3)调节最灵活:开放式煅烧,预热、煅烧、冷却三段独立可控;
(4)石灰石粒级范围广:10~20mm小粒级及40~80mm大粒级石灰石煅烧,入炉仍能保证煅烧品质。
 
2本年度回转窑技术的创新发展
2.1  高镁易粉石灰石的煅烧技术取得突破
       由于环保政策的影响及石灰资源的减少,在某些地区采用高镁易粉石灰石煅烧石灰,该石灰石质地软,回转窑煅烧时产生大量细粉,细粉在预热器内累积,影响透气性及石灰石安息角,造成窑况紊乱。行业专家创新设计,采用全新内部干预手段对内部板结进行干预,解决了高镁易粉石灰石煅烧难题。该技术同样可解决小粒级煅烧等其它因原料带来的预热器板结问题,对预热器设计带来革命性改变。
2.2  智能燃烧技术逐渐成熟
        回转窑智能专家系统以BP神经网络为预测技术基础,通过在线数据收集进行模型自学习、自整定的模仿生物神经元的技术,建立高精度的控制模型。在实践过程中,通过煅烧窑燃烧系统和控制系统,对物料煅烧过程进行控制,使整个生产系统按照专家库预设的参数自动运行,并通过自学习达到生产工艺参数的最佳配置,提高生产线自动化水平,减少操作员工作量和误操作,实现生产过程参数的自动优化控制,达到降低氮氧化合物和生产成本、稳产稳质、节能减排的目的。
       2019年行业专家积极探索,在智能燃烧技术上取得突破,通过智能燃烧系统,可以降低氮氧化合物30%以上,节约燃料约5%,对操作者要求大大降低。随着技术逐渐成熟,未来3~5年将逐渐普及。
2.3  综合节能及热能综合利用技术
       作为炉窑,提高热能利用率是行业的永恒追求,主要体现在如下几点:
(1)业内耐火材料厂家为降低窑皮温度进行各种创新,针对不同部位及不同原燃料使用不同耐材、纳米绝缘材料在回转窑窑体进行试用、预制块与浇注料耐材在回转窑非煅烧带的使用;
(2)窑尾废气用于煤粉烘干,即节能又安全;
(3)窑尾废气通过换热器提取热能用于采暖、提取蒸汽、发电等用途;
(4)煅烧段辐射热用于取暖、洗澡等;
(5)主要风机采用变频控制。
 
目前存在问题与解决措施
 
1生产线品质与承建单位
      回转窑石灰生产线相比其他石灰窑型较为复杂,对建设单位要求较高。目前国内从事回转窑建设的单位众多,水平参差不齐,造成某些生产线建设质量及运行效果不佳。有以下几点需要理清:
(1)中国的工程模式是按照原苏联模式建成,设计、制作、安装由设计院、制造厂、建安公司分别完成,条块分割,技术进步慢;欧美发达国家工程为设计、制作、安装、调试一体化模式,技术进步快。在国内虽然采用EPC模式较多,但真正具备设计、制作、安装、调试一体化能力的公司并不太多,现有回转窑建设单位水平参差不齐,短板较多。
(2)业主不重视设计及技术对整个工程的作用,很多企业认为搞一套图就可以做成工程,片面追求低价。
(3)新进入石灰行业的企业由于对行业情况不了解,容易误入歧途。石灰协会将建立长效机制,引导行业正确选择承建单位。
2原燃料认知偏差及人才问题
       炉窑运行是否顺畅,与原燃料状况、工厂管理水平、操作水平直接相关,由于历史原因,石灰行业在生产规模、管理水平以及人员素质上差别较大,我们应正确认识以下几点:
(1)不是所有石灰石均能进入回转窑进行煅烧,它有成分、粒度、硬度、含泥量等一系列指标要求。燃料有热值、挥发分、焦渣特征、水分、细度、灰分等各种要求。生产线的稳产高产必须有稳定合格原燃料的配合。
(2) 员工操作水平非常关键,培养或外聘高端操作专家对企业是最划算的投资。
 
2020年发展前景预测
 
1脱硝系统将在主要区域及行业回转窑生产线大量推广
       从2016年开始的环保风暴,到2019年正从京津冀等敏感地区向一般地区扩展。相关法律法规逐渐完善,中国环保标准如今已成为世界最严标准,与石灰相关标准摘要如下:

      根据现有法律法规及环保趋势判断,工业聚集区域或重点监控区域石灰窑上脱硫脱硝设施将成为标准配置,河南等地方脱硝政策已将氨逃逸列入监管范围,SNCR等脱硝方式将受到限制,SCR低温脱硝将迎来发展。
 
2回转窑窑型在高端活性石灰中的份额将继续扩大
       作为世界较大的工业化国家,中国现有石灰窑型繁多,各行业经过多年实践,主要行业对回转窑偏爱有加,主要体现在:
(1)高活性石灰使氧化铝回收率提高,生产成本降低。今年氧化铝行业直接配套炉窑以回转窑为主,氧化铝优选高活性回转窑石灰成为行业共识;
(2)钢铁行业不锈钢、特钢、炼钢优选回转窑石灰。随着回转窑能耗逐年降低,烧结用回转窑石灰的范围逐年扩大,如河北敬业、新兴铸管等;
(3)电石行业技改配套回转窑逐年增多,既降低工艺电耗,又能利用回转窑多燃料混烧优势,将兰炭除尘灰直接作为燃料进窑燃烧,解决了环境污染问题;
(4)回转窑成熟的脱硝工艺、较低的脱硝成本有利于回转窑技术的推广。
 
3石灰回转窑作为石灰企业能源中心地位逐渐显现
       随着环保政策淘汰小燃煤锅炉的力度逐渐加大,范围逐渐向全国扩充,用回转窑替代锅炉,并根据需要适当提高预热器出口废气温度,从废气中提取蒸汽、热风、电能等能源以满足用户需要将成为趋势。
 
4智能燃烧系统、数据互联互通等先进技术将快速发展
      智能燃烧系统不但能使石灰回转窑氮氧化合物减少,又有节能、稳产、高产等效果,符合现在社会理念,随着技术逐渐成熟,将快速得到普及。
5G技术的到来,大数据、互联互通成本的降低,石灰企业,特别是上规模的高端石灰企业将逐渐实现大数据互联互通。
 
5“公改铁、公改水”国家物流系统的调整未来将深刻影响全国石灰企业分布生态,高端石灰特别是回转窑石灰销售半径将进一步扩大
       2018年10月9日,国务院办公厅印发《推进运输结构调整三年行动计划(2018-2020年)》(以下简称《三年行动计划》)。根据这一规划,到2020年,全国货物运输结构将呈现明显优化,铁路、水路承担的大宗货物运输量将显著提高,港口铁路集疏运量和集装箱多式联运量大幅增长,重点区域运输结构调整取得突破性进展,将京津冀及周边地区打造成为全国运输结构调整示范区。与2017年相比,全国铁路货运量增加11亿吨,增长30%,其中京津冀及周边地区增长40%、长三角地区增长10%、汾渭平原增长25%;全国水路货运量增加5亿吨,增长7.5%;沿海港口大宗货物公路运输量减少4.4亿吨。全国多式联运货运量年均增长20%,重点港口集装箱铁水联运量年均增长10%以上。
       该计划只是调整运输结构的开始,未来5~10年,货运结构将产生质变。石灰生产企业也将随着货运结构的改变重新布局。回转窑石灰的高品质、高价格优势随着运输体系的变革,销售半径将进一步扩大。
 
6行业整合力度逐年加大,未来5~10年将出现千万吨石灰企业集团
       随着国内各大行业兼并重组的深入、行业集中度的提高,石灰行业已逐渐进入资本市场。协会主动作为,为推动行业转型升级,正牵头成立产业基金。各地政府为改变石灰及上下游企业“散乱污”现状,积极推进企业兼并重组。预计未来5~10年行业将出现千万吨级的石灰企业集团,回转窑等高端石灰将在骨干企业中占主导地位。
 
7矿山及深加工一体化企业将成为趋势
        石灰石开采、石灰、重钙、轻钙、纳米碳酸钙、氢氧化钙及衍生品,产业间相互关联且具有互补性,一体化企业成本更具优势、产品质量更有保障,随着产业的整合逐渐进行,大规模一体化单体企业将成为趋势。
                                                                                                                                                                                                       转自中国石灰协会

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