我国钢铁与冶金石灰生产形势与发展.pdf

1耐火与石灰2023 年 8 月第 48 卷 第 4 期我国钢铁与冶金石灰生产形势与发展贾楠楠李晓（冶金工业规划研究院冶炼原料处，北京 100013）摘要：总结我国钢铁生产和冶金石灰生产运行现状。结合国家产业政策导向，分析我国冶金石灰产业发展面临的形势，提出相关发展建议。关键词：钢铁生产；冶金石灰；行业发展中图分类号：TQ177.2文献标识码：A文章编号：1673-7792（2023）04-0001-04Situation and development of iron and steel and metallurgical lime production in ChinaJiaNannanLiXiao（DepartmentofSmeltingandRawMaterials，ChinaMetallurgicalIndustryPlanningandReasearchInstitute，Beijing100013，China）Abstract：ThispapersummarizesthepresentsituationofironandsteelproductionandmetallurgicallimeproductioninChina.Combinedwiththenationalindustrialpolicyguidance，itanalyzesthesituationfacedbythemetallurgicallimeindustrydevelopmentinourcountry，andadvancessomerelevantdevelopmentsuggestions.Key words：Ironandsteelproduction；Metallurgicallime；Industrydevelopment1我国钢铁工业运行现状1.1生产运行现状2022年我国钢铁行业实现了行业运行总体平稳。根据国家统计局数据，2022年112月我国生铁、粗钢产量分别为86383万t、101300万t，分别同比下降0.8%、2.1%。2022年钢铁行业累计营业收入8.71万亿，同比降低9.8%；累计利润总额365.5亿，同比降低91.3%。2022年受冬奥会与两会等政策性限产、疫情多点散发影响物流运输、经济下行导致钢材下游市场需求减弱等影响，粗钢产量下降，利润走低，甚至多家钢企出现主动减产情况。1.2行业发展面临的形势1.2.1产能与产量“双控”“十三五”以来，我国钢铁行业化解过剩产能1.5亿t以上，退出“地条钢”1.4亿t。为有效巩固去产能成果，自2021年开始实施粗钢产量控制。2022年，钢铁行业产能、产量“双控”政策持续发力，突出重点、区分情况、有保有压，压减大气污染防治重点区域及环保绩效水平差、耗能高、工艺装备水平相对落后的粗钢产量，促进发展理念转变、发展方式转型和发展质量提升。1.2.2超低排放改造根据生态环境部数据，截至2022年底，全国已有39家钢铁企业完成全工序的超低排放改造，但距离关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见中提出的“80%以上钢铁产能完成超低排放改造”仍有较大差距。“十四五”钢铁行业超低排放工作仍是重点、坚持方向不变、力度不减、标准不降。1.2.3能源消费强度与总量“双控”2021年，国家陆续发布完善能源消费强度和总量双控制度方案、关于严格能效约束，推动重点领域节能降碳的若干意见、高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平等政策文件，明确钢铁工业焦化、高炉、转炉、电炉等工序的标杆收稿日期：2023-04-15作者简介：贾楠楠（1990-），女，工程师2Aug.2023Vol.48 No.4REFRACTORIES&LIME图2022年国内典型企业冶金石灰能耗指标水平与基准水平，要求到2025年钢铁行业能效达到标杆水平的产能比例超过30%。钢铁企业能效达标杆工作正在大力推进。1.2.4低碳转型2021年，国务院印发2030年前碳达峰行动方案；2022年，工信部、发改委、生态环境部三部门联合印发工业领域碳达峰实施方案，要求工业领域二氧化碳排放在2030年前达峰，钢铁行业是碳达峰行动的重点行业之一。目前钢铁行业碳达峰实施方案已经发布。中国宝武、鞍钢、河钢等大型钢铁集团已经公布碳达峰碳中和行动路线图，一百余家钢铁企业已经完成双碳方案编制工作。22022 年我国冶金石灰生产情况2.1产量根据我国钢铁行业冶金石灰消耗情况测算，2022年，冶金石灰产量为11470万t，较2021年降低210万t，降幅1.8%。2022年，冶金石灰供给烧结消耗7520万t，供给炼钢消耗3950万t。与2021年相比，烧结用石灰减少100万t，炼钢用石灰减少110万t。冶金石灰产量下降主要是由于2022年我国粗钢产量下降造成冶金石灰需求下降。2021年与2022年我国冶金石灰产量对比示于图1。2.2主要指标冶金石灰产品质量和能源消耗受煅烧装备类型和配置、原燃料品种和种类、工艺操作、生产条件等多种因素影响。根据中国石灰协会相关统计及冶金工业规划院部分调研数据，现针对不同石灰窑型统计分析2022年冶金石灰主要质量指标和关键能耗指标。2.2.1产品质量2022年国内六类主要窑型的冶金石灰活性度和氧化钙含量平均值均有较大差异，示于图2。从活性度看，双膛竖窑达到380mL以上，套筒竖窑达到360mL以上，回转窑达到350mL以上，梁式竖窑、气烧竖窑和混烧竖窑活性度分别达到340 mL、300mL和250mL。从氧化钙含量看，双膛竖窑达到92%以上，回转窑接近90%，梁式竖窑、套筒竖窑和气烧竖窑在86%89%，混烧竖窑约85%。综合来看，双膛竖窑质量指标最好，其次是回转窑和套筒竖窑。2.2.2能源消耗2022年六类窑型生产石灰电耗和标准煤耗平均值示于图3。可以看出，套筒竖窑、梁式竖窑和回转窑工序能耗在150160kgce/t之间，双膛竖窑、气烧竖窑、混烧竖窑工序能耗均在140kgce/t之下。电耗方面，混烧竖窑和回转窑电耗指标表现较为优异。从生产实际来看，近年回转窑工序能耗已经显著改善，正在逐步摆脱能耗高的固有标签。双膛竖窑稳居业内公认热耗最低的地位。总体来看，2022年冶金石灰工序能耗略有上升，主要是受新增脱硝系统影响。2.3装备图 12021年和2022年冶金石灰产量14000120001000080006000400020000116807620冶金石灰烧结石灰炼钢石灰75204060 3950114702021 年2022 年单位:万 t图2022年国内典型企业冶金石灰质量指标400.0350.0300.0250.0200.0150.0100.050.00.094.092.090.088.086.084.082.080.0单位:mL单位:%回转窑双膛竖窑 套筒竖窑活性度氧化钙含量梁式竖窑 气烧竖窑 混烧竖窑单位:kgce/t180.0160.0140.0120.0100.080.060.040.020.00.070.060.050.040.030.020.010.00.0标准煤耗回转窑双膛竖窑 套筒竖窑 梁式竖窑 气烧竖窑 混烧竖窑电耗3耐火与石灰2023 年 8 月第 48 卷 第 4 期图 42022年国内各类冶金石灰窑型产能占比图 52022年国内各类冶金石灰窑型平均产能和规格目前，国内钢铁企业石灰窑型主要有回转窑、双膛竖窑、套筒竖窑、梁式竖窑、气烧竖窑以及混烧竖窑等。根据冶金工业规划研究院不完全统计，截至2022年末，我国钢铁企业石灰窑共计981座，冶金石灰生产能力共计11830万t。在生产冶金石灰的所有窑型中，回转窑规模最大，产能占比达到35%；其次为双膛竖窑，产能占比25%；混烧竖窑规模最小，产能占比5%。回转窑、双膛竖窑、套筒竖窑、梁式竖窑、气 烧 竖 窑 以 及 混 烧 竖 窑 单 窑 平 均 产 能 依 次 为22.6万t/年、17.4万t/年、16.5万t/年、9.0万t/年、5.2万t/年以及5.0万t/年，单窑平均规格依次为680t/d、530t/d、500t/d、270t/d、160t/d以及150t/d。冶金石灰窑大型化进展较为显著，回转窑、双膛竖窑、套筒竖窑3种窑型平均规格已经达到400t/d以上，其中回转窑单窑平均规格已经超过600t/d。2022年各类冶金石灰窑型数量和产能情况分别示于图4和图5。3值得关注的两个新事件3.1冶金石灰单位产品能源消耗限额实施行业标准冶金石灰单位产品能源消耗限额（YB/T60602022）于2023年4月1日起实施。标准明确了竖窑、回转窑的一、二、三级能源消耗限额，即先进值、准入值、限定值。该标准对冶金石灰生产企业能耗的计算与评价提供了依据，并对新建（改扩建）项目的能耗控制提出了参考依据。3.2广西省发布广西碳酸钙行业产能置换实施 办法（试行）（征求意见稿）2023年1月，广西工信厅发布广西碳酸钙行业产能置换实施办法（试行）（征求意见稿），明确提出严禁备案和建设扩大产能的碳酸钙粉体加工项目，确有必要建设的，必须制定产能置换方案，实施产能置换。范围涉及重质碳酸钙、轻质碳酸钙、氧化钙、氢氧化钙四类产品。产能置换的实施有利于促进碳酸钙产业集聚发展，优化产品结构，限制低端产能盲目扩张，提升全产业链建设水平。4冶金石灰面临的发展形势4.1需求逐步减弱近年来钢铁与石灰工艺装备技术进步，冶金石灰单耗已经趋于稳定，冶金石灰产量主要受粗钢、烧结矿产量影响。中长期来看，冶金石灰产量将呈现小幅震荡下行趋势。主要原因如下：（1）粗钢产量呈下行趋势，炼钢石灰需求下降。（2）大比例球团矿炉料结构逐步推行，球团工艺的能耗、污染物排放、CO2排放较烧结工艺具有显著优势。（3）短流程炼钢比例逐步提升，国家多项政策鼓励电炉钢发展，要求到2025年短流程炼钢比例达到15%以上。4.2产业结构待优化根据冶金工业规划研究院调研钢铁企业石灰车间（公司）情况，近年来钢企内部石灰生产在规模、装备、绿色发展等方面进步显著。例如，柳钢2018年成立柳钢新材料公司，设立五大生产基地，全部建成投产后冶金熔剂规模将达到540万t/年；安徽皖宝设立三大基地，熔剂规模达到300余万t/年，且十四五期间将继续扩张规模。但是由于国家和地方石灰产业规范政策相对欠缺，石单位:万 t/年单位:t/d5%35%13%10%12%25%回转窑双膛竖窑套筒竖窑梁式竖窑气烧竖窑混烧竖窑25.020.015.010.05.00.0800700600500400300200100022.617.416.59.05.25.0150500680单窑平均产能回转窑双膛竖窑 套筒竖窑 梁式竖窑气烧竖窑混烧竖窑单窑平均规格1602705304Aug.2023Vol.48 No.4REFRACTORIES&LIME灰产业发展总体仍然相对粗放且参差不齐，产业集中度相对较低。根据公开资料显示，石灰行业企业数量达4500家以上，其中年产能小于10万t的企业达4000多家。石灰产业结构亟待调整优化。建议地方政府和行业管理部门共同合作，加强对石灰产业发展正向引导，委托专业机构开展规划研究，科学全盘谋划转型发展路径，推动区域石灰企业联合重组，帮助冶金石灰产业协调健康可持续发展。4.3节能减排正当时近几年受钢铁行业环保与能耗政策影响，冶金石灰企业也正在经历着环保与节能的变革，环保与节能改造仍是未来一段时间的重点工作。（1）深入超低排放改造，加大环保设施投入，确保有组织和无组织排放达标。（2）深入挖掘节能潜力，加快先进节能工艺技术的推广应用和研发，如窑炉保温技术、窑炉快速修复技术、磁悬浮鼓风机、节能燃烧器、富氧燃烧技术等，发挥极致能效。（3）优化调整能源结构，实行减煤策略，燃料结构提升煤气占比，鼓励有条件的企业发展光伏发电等新能源举措。（4）加大余热余能回收利用力度，加强对回转窑筒体辐射热、焙烧烟气热量的有效利用，如生产热水、蒸汽、发电或用于预热原燃料、烘干水渣等。（5）创建良好文化环境，加强系统化能源环保管理，建立完善的管理机构和制度，促进管理水平稳步提升。4.4双碳行动待深入冶金石灰碳排放量不容小觑，按照冶金石灰碳排放强度1.0t/t估算，冶金石灰碳排放量每年达到1亿t以上。目前我国钢铁行业和建材行业碳达峰实施方案均已出台，碳达峰碳中和不是遥远的口号，未来碳核查、碳配额、碳交易、碳中和等都将与石灰产业密切相关并产生深远影响。冶金石灰生产既有能源消耗产生的碳排放，又有原料分解产生的碳排放，因此除了源头降低能耗外，还需重点关注末端降碳。CCUS（碳捕集、利用与封存）技术作为大规模减排技术和实现碳中和的兜底技术，在钢铁企业石灰窑中的应用取得一定进展。2020年以来，首钢京唐5万t/年CO2回收生产线、安钢与顺成集团回转窑烟气回收CO2制备甲醇联产LNG项目、包钢200万tCCUS一期50万t示范项目等陆续投产或开工建设。4.5产业链待拓展当前我国冶金石灰产业仍处于单一业态的被动局面，自身发展动力不足，制约产业壮大发展。冶金石灰产业应以“打通上下游产业链”为方向，融合矿山开采、石灰生产、石灰深加工等环节，提高资源配置效率，促进产业上下游融合、提质升级、提升综合竞争力。（1）通过并购、投资参股等方式参与上游石灰石矿山开采经营，提高矿山资源掌控量，加强资源保障能力。（2）丰富相关产品结构，向下游延伸产业链，鼓励冶金石灰企业开发脱硫剂、覆盖剂、保护渣等高附加值冶金辅料，以及氢氧化钙、轻质/重质/纳米碳酸钙等深加工产品，提升盈利水平，改善被动局面，提高市场适应能力。通过上下游融合，逐步建立起更加独立的机制和管理模式，打造更多综合型石灰企业与钙业集团，推动冶金石灰产业走上市场化发展道路。5结语未来，我国冶金石灰产业面临着需求减弱、优化结构、控制能耗、环保改造、低碳发展、拓展产业链等挑战与机遇，笔者认为冶金石灰产业亟需实行区域性统筹规划和引导，同时深入实施减污降碳协同治理，全面推行能效提升和能源转型，加强产学研用协同创新，从而提升冶金石灰产业综合竞争力。（中国石灰协会推荐）杨杨编辑