印度煤基回轉窯直接還原鐵工廠的考察
2020-06-29 作者：佚名 網(wǎng)友評論 0 條
中廢協(xié)直接還原鐵工作委員會
印度是全球最大的直接還原鐵生產(chǎn)國，國內(nèi)擁有數(shù)百條煤基回轉窯生產(chǎn)線，具備豐富的煤基回轉窯直接還原生產(chǎn)經(jīng)驗，為此，我直接還原鐵工作委員會兩次組隊對印度的直接還原鐵生產(chǎn)情況進行考察交流，學習印度經(jīng)驗。
1 印度鋼鐵發(fā)展概況
近年來，印度的鋼鐵產(chǎn)量持續(xù)處于快速增長狀態(tài)，印度鋼鐵產(chǎn)量近年來處于持續(xù)快速增長狀態(tài)，2011—2017年，印度鋼鐵年均復合增速為5.83%，遠高于世界平均水平2.25%。2017年印度粗鋼產(chǎn)量突破1億噸。2018年印度粗鋼產(chǎn)量達到1.065億噸，同比增長4.9%，并取代日本成為全球第二大產(chǎn)鋼國（地區(qū)）。按照印度的國家鋼鐵發(fā)展規(guī)劃，2030年印度鋼鐵產(chǎn)能將達到3億噸。
印度政府制定產(chǎn)能翻番的目標背后有需求強力增長預期的推動。縱向來看，印度人均鋼鐵消費量從2000年的0.03噸迅速增長到2017年的0.08噸，但橫向比較來看，印度人均鋼鐵消費仍較低。據(jù)世界鋼鐵協(xié)會統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2017年印度人均鋼鐵消費量僅0.08噸，低于全球平均水平0.23噸，較中國的人均水平0.54更是相去甚遠。近幾年印度GDP增速基本維持在6%—7%的較高水平，參照其他國家發(fā)展經(jīng)驗，強勁的經(jīng)濟增長將有力推動該國鋼鐵消費量上行，從這個角度來看，未來印度鋼鐵消費需求潛力巨大。由于印度至今都沒有建立全國統(tǒng)一市場，所以政府很難從各邦獲得稅收，從而就很難進行大規(guī)?；A設施建設，從印度的火車速度就能看出印度的基礎設施極其落后。交通、城市配套、城市服務等功能的缺乏，嚴重阻礙了印度的城市化進程，2017年印度的城市化水平僅為32.8%，落后中國近26個百分點，也低于發(fā)展中國家的平均水平。
2 印度煤基回轉窯直接還原生產(chǎn)線考察情況
2.1Godawari Power & Ispat Ltd
2.1.1公司狀況
Godawari Power & Ispat Ltd公司現(xiàn)有1600名員工，具備年產(chǎn)60萬噸氧化球團，49萬噸DRI,20萬噸鋼坯，73MW電，10萬噸高線，以及1.65萬噸硅錳合金的年生產(chǎn)能力。公司采用回轉窯生產(chǎn)氧化球團，窯的規(guī)格為ф3.7×10米。鐵礦位于kachhe Auridonger Distkanke CC.G，年產(chǎn)量為70萬噸，磁鐵礦，品位在65%左右。
2.1.2 DRI生產(chǎn)情況
公司現(xiàn)有四條回轉窯，回轉窯規(guī)格為ф4.5×73米，德國設計，其中三條線產(chǎn)量500t/d,一條線產(chǎn)量350t/d。年作業(yè)天數(shù)為300天，檢修周期約200天。
高溫還原溫度在1100℃，還原劑為還原煤和木炭，采用窯尾加煤，窯頭噴煤的方式加煤，物料在窯中停留時間約10小時，冷卻采用冷卻筒外淋冷卻水方式，冷卻時間2小時，物料從700℃高溫冷卻至100℃以下。
主要生產(chǎn)及消耗指標如下表：
2.2 Shri Bajrang Power and Ispat Ltd
2.2.1公司狀況：
Shri Bajrang Power and Ispat Ltd公司成立于2004年，隸屬于GOEL集團，主要生產(chǎn)海綿鐵、鋼材，鐵合金和電，公司現(xiàn)有30萬噸DRI，200萬噸選礦廠，100萬噸球團廠，100萬噸鋼，80萬噸鐵水，26MW電力的生產(chǎn)能力。
公司計劃在65公里外建造一新廠，年產(chǎn)140萬噸球團，采用德國魯奇技術生產(chǎn)60萬噸DRI(4×15萬噸)，DRI項目預計投資額為21億盧比，建廠周期為18個月。
2.2.2DRI生產(chǎn)情況
公司現(xiàn)有兩條回轉窯，回轉窯規(guī)格為ф5.3×76米，印度本國設計(拷貝的德國魯奇技術)，其中單條線產(chǎn)量500t/d。年作業(yè)天數(shù)為300天，檢修周期約200天。
高溫還原溫度在980-1010℃，采用窯尾加煤，窯頭噴煤的方式加煤，空氣噴煤，物料在窯中停留時間約10小時，冷卻采用冷卻筒外淋冷卻水的方式，冷卻時間2小時，物料從700℃高溫冷卻至100℃以下。產(chǎn)品輸入到4×8噸的感應電爐中進行煉鋼，連續(xù)加料方式。-5mm粉料重新返回造球工序造球。
窯身配備8臺二次風機供風，配有固偶測溫。
廢氣進行預熱發(fā)電，有7.5MW和9MW各一臺發(fā)電機組，入口廢氣溫度為960℃，出口廢氣溫度160℃。
主要生產(chǎn)及消耗指標如下表：
2.3塔塔海綿鐵公司
塔塔集團的主要公司包括：塔塔鋼鐵公司、塔塔汽車公司、塔塔咨詢服務公司（TCS）、塔塔電力公司、塔塔化工公司、塔塔全球飲料公司、塔塔電信服務公司、Titan、塔塔通信公司以及印度酒店集團。塔塔鋼鐵公司是印度鋼鐵業(yè)早期發(fā)展起來的民營鋼企，在政府建立印度鋼鐵管理局前，是印度鋼鐵產(chǎn)業(yè)的主力。1957年印度政府合并幾家鋼企并改名為印度鋼鐵管理局，塔塔鋼鐵公司和印度鋼鐵管理局分別成為印度民營和國企鋼企的代表。隨后塔塔鋼鐵公司轉向全球布局，1991年印度經(jīng)濟改革，鋼鐵企業(yè)向民營資本放開，民營鋼企京德勒西南鋼鐵產(chǎn)能擴張迅速，已經(jīng)成為印度國內(nèi)第一大產(chǎn)鋼企業(yè)。
值得一提的是塔塔鋼鐵公司通過投資英國康力斯（Corus，后更名為塔塔鋼鐵歐洲）、泰國世紀鋼鐵公司（后改名為塔塔鋼鐵泰國公司）及新加坡大眾鋼鐵 （NatSteel） 控股公司，形成年產(chǎn)量3000萬噸的鋼鐵企業(yè)。
塔塔海綿鐵公司是印度最大的商品海綿鐵生產(chǎn)商，公司擁有三條回轉窯生產(chǎn)線，其中兩條直徑4.2*72米回轉窯（單窯產(chǎn)量12萬噸/年），一條直徑4.8*80米（單窯產(chǎn)量15萬噸/年），該公司的3個窯爐年生產(chǎn)能力為390,000噸海綿鐵，年工作天數(shù)335天，采用魯奇工藝。2017財年（2017.3-2018.3）生產(chǎn)量390904噸。
產(chǎn)品質(zhì)量指標：TFe 90-92%，MFe 81-84%，S<=0.03%，P<=0.05%，C約0.1%，煤矸石約5%。塊狀+3-20mm，體密度1.9-2.2噸/米3。使用原料為塊礦，赤鐵礦，鐵品位63%；所有煤種為煙煤，灰熔點1200度，窯頭尾煤比例6：4。窯內(nèi)最高還原溫度1100度，窯尾850-900度，物料在窯內(nèi)停留時間12小時，窯內(nèi)產(chǎn)品進入冷卻筒外淋水冷卻，窯頭尾密封采用干油密封。
礦耗1.6-1.8噸/噸，煤耗0.85-1.2噸/噸，白云石耗0.05噸/噸。窯內(nèi)耐火材料采用高鋁系澆筑料。原料成本占總成本的82-85%，生產(chǎn)除塵為電除塵。
海綿鐵產(chǎn)品全部外銷到周邊鋼廠，目前售價為22000印度盧比/噸（合出廠價格315美元，F(xiàn)OB價格340美元），當?shù)囟愂?8%。
Tata Sponge建有兩座預熱發(fā)電裝置，第一座使用余熱的發(fā)電廠于2001年投入使用,2006年增加了另一座發(fā)電廠，總發(fā)電量26兆瓦。電力不僅可以自用，還外賣到國家電力公司。
3 中印鋼鐵冶煉技術的差異
3.1印度以短流程為主 我國長流程為主
對比印度和我國鋼鐵冶煉工藝，我們發(fā)現(xiàn)印度的煉鐵主要以直接還原鐵為主，煉鋼主要以電爐（電弧爐或者感應電爐）煉鋼為主；而我國煉鐵主要以高爐煉鐵為主，煉鋼主要以轉爐煉鋼為主。
印度的鋼鐵企業(yè)主要分為兩類：一類是高度一體化的聯(lián)合鋼鐵企業(yè)，包括塔塔鋼鐵公司（Tata steel）和印度鋼鐵管理局（SAIL）。另一類采用多元化的煉鋼工藝，既包括京德勒西南鋼鐵（JSW Steel）、埃薩爾鋼鐵公司（Essar Steel）、金達爾鋼鐵電力公司(Jindal Steeland Power)和伊斯帕特工業(yè)公司（Ispat Industries Limited）等大型電弧爐或感應爐煉鋼企業(yè)，又包括數(shù)量眾多、采用較小產(chǎn)能的電弧爐、感應爐或其它生產(chǎn)工藝（比如平爐煉鋼、調(diào)坯軋材）的小生產(chǎn)者。2013年，印度粗鋼產(chǎn)量為8130萬噸，其中電爐鋼產(chǎn)量為5560萬噸，占比高達68%。
電爐煉鋼的主要原料為廢鋼，隨著廢鋼資源嚴重短缺以及廢鋼質(zhì)量的下降，直接還原鐵（海綿鐵，DRI）成為優(yōu)質(zhì)廢鋼的替代物，作為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)鋼材必不可少的原料逐漸獲得了廣泛應用，印度已經(jīng)成為全球最大的海綿鐵生產(chǎn)商。
3.2 印度鐵礦資源豐富 焦煤資源缺乏
印度鐵礦資源豐富，據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查局數(shù)據(jù)，2017年印度鐵礦石儲量為81億噸，印度的鐵礦石大致可分為赤鐵礦、磁鐵礦和褐鐵礦三類，其中前兩類儲量較大，褐鐵礦儲量較少且鐵含量低，因此開發(fā)較少。印度擁有大量的赤鐵礦儲量。這些鐵礦資源主要分布在奧里薩邦、恰蒂斯加爾邦、恰爾肯德邦、卡納塔克邦和果阿邦。
印度是鐵礦石凈出口國，2010年以來印度對國內(nèi)礦山進行整頓，導致產(chǎn)量下降，2014年解禁以后產(chǎn)量才回升。2017年印度鐵礦石產(chǎn)量2.01億噸，出口占比13.8%。盡管印度有豐富的鐵礦石資源，但沒有足夠的鐵路運輸線，目前已有的鐵路運輸線主要被用于煤炭運輸，供應瓶頸使得印度鋼廠獲得陸運礦的成本不斷上升，印度沿海鋼廠轉而尋求更有成本優(yōu)勢的進口鐵礦石。
印度煤炭資源雖然豐富，但資源結構問題較為突出，主要以動力煤為主，煉焦煤資源稀缺，焦煤主要以中等品質(zhì)焦煤和半焦煤為主，優(yōu)質(zhì)煉焦煤儲量更顯緊缺。據(jù)世界煤炭協(xié)會數(shù)據(jù)顯示，2014年印度煤炭產(chǎn)量6574萬噸，動力煤產(chǎn)量占比86.7%，煉焦煤占比7.8%，所以印度焦煤基本靠進口，當年印度焦煤進口5070萬噸。
此外，印度的法律法規(guī)及官僚主義作風使得印度新煤礦開發(fā)進程緩慢，老舊煤礦又面臨枯竭，因此制約了印度高爐煉鐵工業(yè)的發(fā)展，所以以非焦煤、非冶金焦為主要原料的直接還原鐵在生鐵產(chǎn)量中的占比逐年上升，這也就決定了電爐煉鋼成為印度主要的煉鋼工藝。
3.3 印度鋼鐵需求主要來自建筑（含基建）業(yè)和汽車制造業(yè)
印度的鋼鐵需求主要來自建筑（含基建）業(yè)和汽車制造業(yè)，其中建筑業(yè)占印度用鋼總需求的60%左右，汽車業(yè)占15%。鑒于目前印度的基礎設施仍比較薄弱，且城鎮(zhèn)化率低，印度總理莫迪(Narendra Modi)自2014年5月上任以來志在對印度經(jīng)濟進行系統(tǒng)性改革，特別高調(diào)啟動“印度制造”計劃，提出將印度打造成新的“全球制造中心”，其中大力推動基礎設施建設就是其中的重要政策之一。印度人均鋼材消費量僅有61千克，相比經(jīng)濟發(fā)達國家差距巨大，印度鋼鐵行業(yè)擁有巨大擴張潛力。
在印度的參觀過程中，我們發(fā)現(xiàn)印度國內(nèi)基礎設施改造的力度很大，在奧里薩邦Bhubaneshwar市到Angul沿途，以及Bhubaneshwar到Barbil沿途都在修路，不少老百姓也大量蓋新房。印度鋼鐵消費量的增長主要源自于城鎮(zhèn)化過程產(chǎn)生的大量基礎設施建設需求。為了解決基建設施落后的問題，近年來印度政府也加大了基建投資。2018年年初，印度財政部向印度議會提交的2018/2019財年（2018年4月1日—2019年3月31日）財政預算提案顯示，新財年的財政預算將主要向印度農(nóng)業(yè)、醫(yī)療保健和鐵路基礎設施等領域傾斜。按照預算提案，印度政府將投入數(shù)十億美元，用于加強農(nóng)村基礎設施建設；撥款數(shù)十億美元，重點加強鐵路網(wǎng)絡建設并提升鐵路承載能力。
3.4鋼鐵產(chǎn)業(yè)集中度高
印度鋼廠分為國營鋼廠和私營鋼廠。原本印度的鋼鐵產(chǎn)業(yè)被政府嚴格控制，通過產(chǎn)能許可制度控制新增產(chǎn)能，并將大規(guī)模新增產(chǎn)能預留給國營企業(yè)。1991年印度開始進行經(jīng)濟改革，逐步放開了對鋼鐵產(chǎn)業(yè)的管制，私營企業(yè)產(chǎn)能迅速擴張，目前以塔塔鋼鐵公司為代表的私營鋼廠在鋼鐵生產(chǎn)中占據(jù)主導地位。
由于印度政府在鋼鐵產(chǎn)業(yè)上的政策導向—由嚴格控制產(chǎn)能和直接投資發(fā)展國營企業(yè)直到20世紀90年代經(jīng)濟改革后才逐步放開管制，允許私營鋼廠發(fā)展，但仍高度重視龍頭鋼鐵企業(yè)在印度鋼鐵工業(yè)發(fā)展的中流砥柱的作用，且2005年印度頒布了《國家鋼鐵政策》，提出要使印度擁有達到世界標準的現(xiàn)代化、高效的鋼鐵產(chǎn)業(yè)，因此印度鋼鐵產(chǎn)業(yè)的集中度始終較高。
塔塔鋼鐵公司（Tata steel）、印度鋼鐵管理局（SAIL）和京德勒西南鋼鐵（JSW Steel）是印度產(chǎn)量前三的鋼鐵企業(yè)。根據(jù)公開年報資料，2016財年京德勒西南鋼鐵、印度鋼鐵管理局和塔塔鋼鐵公司（印度國內(nèi)）粗鋼產(chǎn)量分別為1580萬噸、1449萬噸和1169萬噸。印度CR3達到了44%。
從世界鋼動態(tài)公司（WSD）2018年6月發(fā)布的鋼鐵企業(yè)競爭力排名來看，在入圍全球最具競爭力鋼鐵企業(yè)的國家中，印度5家企業(yè)入圍，中國5家企業(yè)入圍。與2017年相比，浦項繼續(xù)排在第一名，紐柯取代謝維爾排名第二，奧鋼聯(lián)由2017年的第七名升至了第三名，謝維爾由2017年的第二名降至第四名，新日鐵住金繼續(xù)排名第五，新利佩茨克鋼鐵取代京德勒西南鋼鐵排名第六，安賽樂米塔爾繼續(xù)排名第七，京德勒西南鋼鐵則由2017年的第六降至第八，JFE由2017年的第七降至第九，俄馬鋼取代寶鋼成功晉級第十名。我國寶鋼排名第17位，較2017年排名有大幅度降低，跌出了全球前十名；中國臺灣中鋼排名第18位；鞍鋼排名第29位；馬鞍山鋼鐵排名第31位；沙鋼排名第32位。
3.5 印度鼓勵擴建感應爐煉鋼產(chǎn)能，以及發(fā)展電爐和轉爐煉鋼產(chǎn)能
中國已經(jīng)完全取消感應爐煉鋼，但印度《國家鋼鐵產(chǎn)業(yè)政策》鼓勵擴建感應爐煉鋼產(chǎn)能，以及發(fā)展電爐和轉爐煉鋼產(chǎn)能。但盡管印度政府鼓勵建設感應爐煉鋼產(chǎn)能，但其也承認擴大煉鋼產(chǎn)能的計劃阻力很大。在獲得新建鋼廠規(guī)劃許可方面，印度鋼鐵企業(yè)仍然面臨重大問題，在印度建設一家大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)比以前更加艱難。韓國浦項公司已經(jīng)意識到這一點，在尋求解決監(jiān)管障礙經(jīng)歷12年的談判之后，該公司最終放棄了在奧里薩邦建設年產(chǎn)能1200萬噸的鋼鐵項目。
電弧爐和中頻爐（即感應爐）的鋼鐵產(chǎn)業(yè)路線需要大量的廢鋼，2016年印度廢鋼消費量約為3100萬噸，其中約17%是進口廢鋼。印度政府正通過積極地在全國安裝汽車粉碎機來推動更多的廢鋼供應，尋求鋼鐵供應增長。2017年4月1日，印度最高法院禁止注冊和銷售不符合最新排放標準（歐盟IV）的車輛。法院這一大膽舉措是按照政府的車輛報廢政策來實施的，將逐步淘汰2005年3月以前購買的車輛，這也將確保對回收廢鋼進行更好的管理。雖然時間尚未確定，但計劃建立的汽車粉碎工廠將以這個龐大的報廢車輛為原料。隨著印度廢鋼增加，到2030年印度廢鋼進口量預計將下降70%。
3.6 印度電力供應情況不樂觀
印度政府試圖改善當?shù)仉娏闆r也并不總是獲得預期的結果。最近印度政府要求國營企業(yè)只用國內(nèi)煤炭發(fā)電的要求，顯然沒有考慮到印度國內(nèi)煤炭供應的現(xiàn)實情況。印度需要進口大量動力煤來生產(chǎn)所需電力，而簡單地規(guī)定公共事業(yè)部門和企業(yè)必須使用國內(nèi)煤炭并不能改變這一現(xiàn)實。事實上，由于印度煤炭供應被轉移到公用事業(yè)部門來做，迄今為止印度政府所做的一切都是為了把國內(nèi)物流體系變得更好。然而現(xiàn)實是，進口煤炭在港口，庫存在礦山，而許多發(fā)電站動力煤供應仍然嚴重不足。我們在JSPL公司參觀時也經(jīng)歷了短暫停電，這也表明電力供應的改善還需要努力。
4 結束語
印度的基礎設施基礎薄弱，交通、城市配套、城市服務等功能的缺乏，嚴重阻礙了印度的城市化進程，2017年印度的城市化水平僅為32.8%，落后中國近26個百分點，也低于發(fā)展中國家的平均水平，整體感覺很像是中國九十年代初的發(fā)展水平。
從印度的交通來看，印度的高速公路大多還在修建中，暢通地段不多；火車時速目前最高時速剛達到180公里/小時，且停靠站點多、時間長，平均時速也就在60-80公里左右；飛機的準點率比較高，且廉價航空航班較多，機場數(shù)量也較多，商務出行選擇飛機出行較多。
印度鋼鐵企業(yè)普遍都建在遠離市區(qū)，且離鐵礦比較近的地方，且生活區(qū)內(nèi)生活設備齊全，自成小社會。印度粗鋼生產(chǎn)以電爐法為主導，廢鋼需求及電力消耗都比較大，但目前印度廢鋼資源供應整體緊張，質(zhì)量也較差，且電力短缺及供電不穩(wěn)定問題仍待解決。
在印度經(jīng)濟高增長及國內(nèi)城鎮(zhèn)化基礎設施建設的推動下，印度鋼鐵行業(yè)快速崛起。當前印度人均粗鋼消費仍低于世界平均水平，隨著城鎮(zhèn)化的持續(xù)推進，印度國內(nèi)鋼鐵消費需求仍有巨大潛力可供挖掘。
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