中國不銹鋼產(chǎn)業(yè)八大產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)
中國不銹鋼產(chǎn)業(yè)已形成八大集群,分別是福建、山西、山東、上海、浙江、廣東、江蘇、廣西不銹鋼產(chǎn)業(yè)集群。
福建:青山集團的崛起帶動了福建不銹鋼產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展。從不銹鋼產(chǎn)能來看,福建已經(jīng)榮升為國內(nèi)第一大不銹鋼產(chǎn)業(yè)集群地。福建省已建成集鎳鐵加工、不銹鋼冶煉、棒材熱軋、板材熱冷軋以及海運物流碼頭于一體的綜合性不銹鋼新材料產(chǎn)業(yè)園。
山西:山西省擁有最強不銹鋼出口基地——太原不銹鋼產(chǎn)業(yè)園。太原不銹鋼產(chǎn)業(yè)園位于中國中部地區(qū),具有承東啟西、連接南北、承接沿海產(chǎn)業(yè)梯度轉(zhuǎn)移、輻射全國的區(qū)位優(yōu)勢。該集群覆蓋太原不銹鋼產(chǎn)業(yè)園和太原鋼鐵(集團)有限公司園區(qū)。
山東:山東擁有最大的鐵礦石港口—日照港,也是鎳鐵原料生產(chǎn)基地,原料優(yōu)勢明顯。從地理位置來看,山東地處華東區(qū)域,南北貫通,輻射華東和華北不銹鋼消費市場。同時,山東省不銹鋼餐廚制造品類較齊全,具有一定優(yōu)勢。
江蘇:江蘇省有中國最大不銹鋼市場之一——無錫不銹鋼市場,覆蓋整個長三角和長江流域,市場腹地巨大,周邊有不銹鋼龐大消費強省市——江浙滬皖魯?shù)?。江蘇省不銹鋼產(chǎn)品豐富,市場物流體系發(fā)達,有共同的區(qū)域品牌。其中,江蘇德龍具有相當大的成本優(yōu)勢,擁有年產(chǎn)100 萬噸鎳鐵合金的生產(chǎn)能力,目前19條礦熱爐線全開,計劃日產(chǎn)量達3300 噸。同時,江蘇省三市七鎮(zhèn)形成了以“中國?戴南”為統(tǒng)一品牌的不銹鋼制造中心,著力打造年銷售額達千億元的不銹鋼航母。
浙江:浙江省民營企業(yè)眾多,產(chǎn)業(yè)鏈較為完善。浙江地區(qū)終端行業(yè)以制品、廚衛(wèi)行業(yè)所占比重最大,其材料應(yīng)用以冷軋為主,不銹鋼消費需求占全國的15%左右,資源主要來自江蘇、廣東、浙江地區(qū)的民營鋼廠。
廣東:中國第一經(jīng)濟強省廣東省是中國不銹鋼最大消費市場,廣東省不銹鋼消費量基本可以占到國內(nèi)不銹鋼消費量42%。廣東省為我國制造業(yè)、流通業(yè)的聚集地,不銹鋼的年消費量是國內(nèi)最大的區(qū)域,同時也是國內(nèi)擁有最多不銹鋼加工與制品產(chǎn)業(yè)群,不銹鋼日用制品產(chǎn)量全國居首,基礎(chǔ)設(shè)施配套完善。
廣西:集中在北海、梧州等地。廣西不銹鋼集群不但靠近中國第一大不銹鋼市場—佛山不銹鋼市場,而且靠近廣東市場端,主要鋼廠包括:北海誠德、廣西金海、玉林中金等。
二、不銹鋼工藝和成本
300系不銹鋼是不銹鋼產(chǎn)品中應(yīng)用最廣泛、用量最大的不銹鋼品種,占據(jù)不銹鋼產(chǎn)量的半壁江山。受制于鉻鎳資源的供應(yīng)波動,300系不銹鋼的原料結(jié)構(gòu)在過去十幾年里也發(fā)生了較大變化,主要體現(xiàn)在:一方面,采用電爐來熔化廢鋼、鉻鎳等合金,并進一步精煉成不銹鋼。這種生產(chǎn)工藝由于冶煉周期長、作業(yè)率低、生產(chǎn)成本高、廢鋼質(zhì)量及來源受限等在目前的工業(yè)化生產(chǎn)中已難覓蹤跡。另一方面,鉻、鎳資源向上游原料延伸,出現(xiàn)了以鎳鐵水、鎳生鐵為主原料用于不銹鋼的生產(chǎn),熱料和鎳生鐵的引入改變了傳統(tǒng)不銹鋼冶煉工藝的能量結(jié)構(gòu)和冶金任務(wù)分配,使不銹鋼生產(chǎn)流程多樣化。
2.1工藝
從不銹鋼冶煉工藝流程發(fā)展的歷史來看,生產(chǎn)不銹鋼可采用一步法、兩步法和三步法。一步法是指在電弧爐內(nèi)完成所有的冶金任務(wù),包括廢鋼和合金的熔化、脫碳精煉、鋼渣還原和合金化,目前一步法工藝由于冶煉周期長、耐火材料燒損嚴重、成本高等原因已經(jīng)被逐步淘汰。兩步法是指以初煉爐(如電弧爐、轉(zhuǎn)爐或中頻爐)熔化廢鋼及合金料生產(chǎn)不銹鋼母液,然后在不同的轉(zhuǎn)爐型精煉爐中精煉成合格的不銹鋼鋼水。三步法是在兩步法的基礎(chǔ)上增加了深脫碳的裝備,用以生產(chǎn)超低碳或超低碳氮不銹鋼。
全冷料條件下,300系不銹鋼冶煉主要采用兩步法工藝,其中不銹鋼母液的提供方式有以下3種:
(1)所有固體冷料在電爐內(nèi)進行熔化生產(chǎn)不銹鋼母液;
(2)含鎳原料在電爐內(nèi)進行熔化,含鉻原料(如鉻鐵合金等)在中頻爐內(nèi)進行熔化,兩者兌罐共同構(gòu)成不銹鋼母液;
(3)所有固體冷料全都在中頻爐內(nèi)進行熔化生產(chǎn)不銹鋼母液。以下從流程的原料適應(yīng)性、優(yōu)勢劣勢、存在問題等角度詳細論述不同生產(chǎn)方式的特點。
2.1.1全冷料電爐熔化工藝
全冷料電爐熔化工藝流程如圖所示。這里電爐以鎳生鐵、不銹廢鋼、固態(tài)高碳鉻鐵等為原料,在爐內(nèi)熔化升溫,控制鉻、鎳含量在規(guī)定范圍內(nèi),冶煉期間可吹氧助熔,并最終控制母液中碳質(zhì)量分數(shù)為1.0%~3.5%,為轉(zhuǎn)爐型精煉爐(如AOD等)提供不銹鋼母液。由于母液的質(zhì)量、溫度及成分均得到有效控制,有利于穩(wěn)定后續(xù)轉(zhuǎn)爐型精煉爐的冶煉操作。該工藝路線在國內(nèi)寶鋼不銹鋼、太鋼、酒鋼不銹鋼等鋼廠內(nèi)使用。
基于爐料中低鎳生鐵的物理、化學特征等原料特點,在不銹鋼生產(chǎn)過程中面臨以下問題:(1)含鎳鐵水脫磷。國內(nèi)某鋼廠不銹鋼電爐脫磷實踐表明,可通過爐內(nèi)供氧造泡沫渣進行脫磷,但脫磷效果有限。(2)電爐冶煉周期延長,以及由此引起的電爐爐況變差等。據(jù)了解,國內(nèi)某廠電爐低鎳生鐵配比約為74.2%,電爐出鋼磷質(zhì)量分數(shù)不大于0.09%,電爐冶煉周期為90-105min。(3)低鎳生鐵的使用對電爐電耗、電極消耗和耐火材料消耗有較大影響。生產(chǎn)實踐表明,隨著電爐內(nèi)低鎳生鐵使用量增加,電耗和耐火材料消耗呈上升趨勢。 針對低鎳生鐵電爐熔化產(chǎn)生的上述問題,短期內(nèi)可通過原料管理、犧牲周期、犧牲爐齡等手段解決,但長期來看,必須進行一定程度的技術(shù)改造,常用的手段有:(1)增加爐壁燒嘴。爐壁燒嘴往往還可發(fā)揮氧槍作用,在為電爐引入化學熱源的同時,可加速脫磷,縮短其冶煉周期。但爐壁燒嘴燃燒效率不高、易于加重爐襯侵蝕和爐壁漏水也是必須正視的。此外,爐壁燒嘴/氧槍的引入將導(dǎo)致電爐廢氣量大幅增加,應(yīng)具體分析其除塵能力,以辨別是否需要同時改造。(2)引入中頻爐預(yù)熔化。中頻爐既可預(yù)熱低鎳生鐵以降低電爐負荷,也可預(yù)熱鉻鐵合金以降低AOD爐負荷。但中頻爐大型化后,其設(shè)備可靠性降低,建議可多爐綜合使用。 |
2.1.2全冷料電爐+中頻爐熔化工藝
全冷料電爐+中頻爐熔化工藝流程如圖所示。國內(nèi)太鋼在生產(chǎn)300系不銹鋼時,廣泛采用該流程。與上述電爐熔化流程的差異在于:(1)鉻鎳原料分開熔化,其中電爐僅熔化鎳原料,中頻爐熔化含鉻原料。(2)電爐熔化全冷料時,為了避免鉻的大量氧化,吹氧量受到了限制。本工藝中鉻鎳原料分開熔化,電爐內(nèi)可以加大供氧,有助于爐料的快速熔化。(3)提高了鉻元素的金屬收得率。
2.1.3全冷料中頻爐熔化工藝
全冷料中頻爐熔化工藝流程如圖所示。近年來,中頻爐作為輔助熔化手段,在不銹鋼冶煉流程中起著重要作用。不同于上述流程,本流程中生產(chǎn)不銹鋼母液的冷料均在中頻爐內(nèi)熔化,中頻爐僅具備熔化功能,按照合金熔化的難易程度,先熔化易熔合金,待形成熔池后,再熔化難熔合金;由于熔化過程中不吹氧,有利于提高元素收得率。但與上述流程相比,本流程也存在不足,如中頻爐不具備任何冶金功能,因此,對磷含量的控制缺乏手段,難以消化廠內(nèi)返回渣鋼等。
考慮到資源條件,產(chǎn)品成本,市場需求等因素,不銹鋼制造商不斷優(yōu)化工藝和設(shè)備升級。以太鋼等為代表,采用軋制—退火—酸洗—精整一體化的WRAP工藝,它具有產(chǎn)量大、自動化程度高、生產(chǎn)效率高、質(zhì)量穩(wěn)定、成品好的優(yōu)點。與傳統(tǒng)軋制工藝相比,成材率提高1~2%、占地節(jié)省10%、設(shè)備投資節(jié)省20%、勞動定員減半。以青山、北海誠德、寶鋼德盛等企業(yè)為代表,采用RKEF 鎳鐵冶煉+ 不銹鋼冶煉工藝,以紅土鎳礦為原料,鎳鐵水熱送入爐內(nèi),為不銹鋼創(chuàng)造了一種新的低成本冶煉工藝。與傳統(tǒng)的不銹鋼工藝相比,冶煉成本降低了約1000元/ 噸。
技術(shù)創(chuàng)新的實施大大降低了不銹鋼的原材料和制造成本,帶動全球不銹鋼價格大幅下降,對行業(yè)發(fā)展產(chǎn)生了深遠影響。預(yù)計2019年由于技術(shù)工藝差別導(dǎo)致企業(yè)成本差距拉大,傳統(tǒng)工藝中小不銹鋼企業(yè)將面臨嚴峻挑戰(zhàn),兼并重組的案例會逐漸增多,不銹鋼行業(yè)競爭將更加激烈。
2.2成本
不銹鋼主要原料之一鎳的需求量隨著不銹鋼的發(fā)展逐年增長。國際上300系不銹鋼占比在50%左右,特別是300系高端材料的發(fā)展對鎳的需求量(電解鎳)增加。近幾年,隨著RKEF工藝規(guī)?;?,鎳金融屬性產(chǎn)生的價格劇烈波動收窄,促進了不銹鋼的應(yīng)用擴展,而不銹鋼生產(chǎn)消費的增長又促進了鎳產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。
目前我國不銹鋼原料結(jié)構(gòu)中的鎳金屬來源以鎳鐵為主,廢不銹鋼和電解鎳為輔。全球范圍來看,鎳鐵需求以國內(nèi)為主,有較好的效益以及高開功率,印尼進口鎳礦品位的提升有利于鎳鐵產(chǎn)量的提高,為不銹鋼增長提供了有效支撐。然而,國內(nèi)鎳生鐵產(chǎn)能擴張受環(huán)保和新增產(chǎn)能政策限制,產(chǎn)能增長受限。隨著印尼鎳鐵新增產(chǎn)能的投產(chǎn),成本優(yōu)化以及國際金融及稅制的變化,預(yù)計未來中國不銹鋼原料結(jié)構(gòu)中鎳鐵占比將逐步上升。
不銹鋼期貨的上市有利于不銹鋼價格發(fā)現(xiàn)、套期保值等經(jīng)營風險的防范,是企業(yè)經(jīng)營的必需工具之一。目前國內(nèi)外不銹鋼業(yè)界已形成共識,以2.0mm厚、表明質(zhì)量為2B的304冷軋板的價格作為不銹鋼價格的代表。
2.2.1完全鎳鐵式
不使用不銹鋼返回廢鋼而全部使用10%高鎳鐵、63基的鉻鐵、鐵水或普通廢鋼的配料方式,所需要的鎳元素全部使用10%的鎳鐵。
成本=鎳鐵費用+鉻費用+鎳費用+廢料費用+其他合金
2.2.2完全純鎳式
不使用不銹鋼返回廢鋼而全部使用金屬鎳、鉻鐵、鐵水或普通廢鋼的配料方式,所需要的鎳元素全部來源于電解鎳等純鎳。
成本=鎳板費用+鉻費用+普碳廢鋼費用+廢料費用+其他合金
2.2.3低鎳鐵+鎳板式
低鎳鐵+鎳板式使用1.6%低鎳鐵、電解等金屬鎳、63基的鉻鐵、鐵水或普通廢鋼的配料方式。
成本=低鎳鐵成本+鎳板費用+鉻費用+普碳廢費用用+廢料費用+其他合金
三、不銹鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展的問題
3.1產(chǎn)能過剩
冶煉能力方面,我國不銹鋼冶煉能力已經(jīng)突破3000萬噸,產(chǎn)能利用率不足70%,而且產(chǎn)能過剩的企業(yè),其中,既有裝備先進的太鋼、寶鋼、酒鋼、張浦、廣州聯(lián)眾等生產(chǎn)企業(yè),又有很多裝備落后的中小生產(chǎn)企業(yè)。
3.2資源受到限制
生產(chǎn)不銹鋼需要大量的鎳、鉻等原料,而我國的鎳、鉻等資源主要依賴進口。印度尼西亞、馬來西亞、菲律賓等國是我國紅土鎳礦的主要來源國,其中印度尼西亞占60% ,這給我國不銹鋼生產(chǎn)企業(yè)帶來了巨大的壓力。鉻資源方面,全球鉻礦儲量南非占了72%以上,我國鉻資源儲量僅占全世界的0.1%,長期依賴進口。
2019年,不銹鋼行業(yè)深化結(jié)構(gòu)調(diào)整、轉(zhuǎn)型升級、市場拓展和綠色發(fā)展,注重防控風險,優(yōu)化行業(yè)業(yè)態(tài),促進高質(zhì)量發(fā)展,重點做好以下幾個方面工作:
1、營造良好環(huán)境,以市場力量為主化解過剩產(chǎn)能
一是嚴格落實產(chǎn)業(yè)政策,加快淘汰嚴重污染環(huán)境、浪費資源的落后產(chǎn)能,推進質(zhì)量升級,提升產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性。二是建立規(guī)范的市場秩序,在產(chǎn)品質(zhì)量檢測、進出口等方面加強管理,杜絕以假冒偽劣200系不銹鋼為代表的產(chǎn)品生產(chǎn)、流通和銷售。三是形成科學預(yù)警機制,充分發(fā)揮行業(yè)協(xié)會和專家的力量,對不銹鋼行業(yè)發(fā)展趨勢、市場需求等進行科學預(yù)判,有效防止產(chǎn)能一哄而上。四是積極開拓下游市場,結(jié)合《中國制造2025》,加強與下游用戶的交流合作,在高端裝備等領(lǐng)域拓展應(yīng)用,加大民用不銹鋼產(chǎn)品的開發(fā)。
2、開源與節(jié)流并舉,保障資源供應(yīng)
一是開發(fā)鎳、鉻礦產(chǎn)資源。對國內(nèi)鎳、鉻礦產(chǎn)資源加大勘察開發(fā)力度,以提供更多的鎳、鉻資源。鼓勵企業(yè)走出去,積極參與國外鎳、鉻資源的開發(fā)利用。利用好低品位鉻鎳礦資源,增加有效供給,我國和周邊的東南亞國家都有大量低品位鎳鉻紅土礦尚未開發(fā)利用。二是創(chuàng)新產(chǎn)品類型,開發(fā)節(jié)鎳型等不銹鋼新產(chǎn)品。三是加強資源回收利用,對不銹鋼生產(chǎn)、加工過程中的邊角料全部回收,對廢棄不銹鋼產(chǎn)品進行分類回收。四是推進超低排放改造,提升綠色發(fā)展水平。當前或今后一段時間,不銹鋼廢渣、廢酸的無害化處置可能會成為社會高度關(guān)注的重大問題,各企業(yè)要加大研發(fā)投入和治理力度,著力實現(xiàn)廢渣資源化、廢酸減量化以及回收,切實推進不銹鋼產(chǎn)業(yè)的綠色制造。