行业深度 || 2020年度回转窑技术****展报告

一、2020年度****展概况

今年，世纪疫情和百年变局交织，国际格局深刻演变。党的十九届五中全会通过的《中共中央关于制定国民经济和社会****展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》，明确提出了“十四五”时期经济社会****展指导方针，这为做好未来五年经济社会****展工作指明了方向、提供了遵循。11月15日签署的RCEP自贸协议为中国经济****展注入新的动力。我国经济在二季度翻转实现正增长的基础上，三季度经济进一步向好，GDP实现4.9%增长，充分显示中国经济增长的韧性。2021年疫情影响将进一步减缓，世界经济将强劲反弹。

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）钢铁

我国钢铁受疫情影响有限，除3月份粗钢产量同比稍有下降外，其余月份均有增长。2020年1～10月全国粗钢产量为87393.3万吨，同比增长5.5%，如无意外，2020年粗钢产量将超过10亿吨，预计为10.5亿吨。2016～2020年逐月粗钢产量对比如下：

2020年国内钢铁行业集中度进一步提高，宝武钢铁控股太钢正式迈入“亿吨宝武、世界第 一”宝座，并将进一步整合新疆境内钢铁企业，敬业钢铁今年连续对英国钢铁公司、云南永昌钢铁、广东泰都进行兼并重组，建龙重工托管山西文水海威钢铁。今年中国前十位钢铁企业产业集中度为37.6%，根据国家规划，到2025年，中国钢铁产业前十大企业产能集中度将达60%～70%，未来五年钢铁钢铁行业兼并重组将加速前进。随着钢铁产能进一步集中，国内钢铁产业将逐渐进入平稳****展阶段。

2019年我国生铁产量为80936.5万吨，按吨铁消耗100kg石灰计算，烧结石灰年用量为8093万吨；2019年粗钢产量为9.928亿吨，按吨钢消耗石灰（含精炼）40kg计算，炼钢石灰年用量为3971万吨；2019年冶金石灰市场容量为1.2064亿吨。2020年中国粗钢年产量预计为10.5亿吨，总需求石灰约1.27亿吨。

（2）氧化铝

2019年氧化铝实际产量为7247.4万吨，2020年上半年受产能过剩和疫情影响，价格低迷，产量萎缩。随着电解铝价格高位运行和西南地区电解铝产能逐步释放，氧化铝产能在快速恢复，预计全年产量较2019年略有增长，约为7400万吨。

国内吨氧化铝消耗石灰用量约在200kg，2020年需求石灰约1500万吨。

我国西南地区云南与四川有丰富的水电资源，广西和贵州有丰富的铝土矿资源，截止2020年9月，西南地区电解铝在产产能841.5万吨，氧化铝在产产能1755万吨，按照远期规划，到2023年西南建成电解铝产能1579万吨，建成氧化铝产能3410万吨。据此测算，到2023年西南区域氧化铝用石灰将增加约330万吨。

（3）电石

据国家统计局统计前三季度电石产量为2002万吨，同比增长0.4%，年内呈现正增长。随着疫情后期复工复产得取进展，下游需求不断扩大，电石行业整体生产经营状况也得到了明显的改善，亏损局面逐渐缩小，企业效益有所好转，（扣除长期停产产能）开工负荷由2月中旬的6成提高到10月底的8成，产品价格开始趋于平稳。在国家宏观经济向好及一系列优惠政策的刺激下，预测第四季度有望好于第三季度，下半年电石整体市场将好于上半年，价格会进一步趋于平稳且有望保持上升态势，行业效益将会进一步好转。

从电石需求来看，综合考虑疫情影响、国内外环境、环保治理、下游产品结构表现，初步预测2020年四季度电石市场需求量旺盛，电石产量将保持小幅增长，预估产量为2650万吨左右，预估电石行业活性石灰年需求量约2650万吨，较去年小幅增长。

以上三大行业总结如下：

1）钢铁、氧化铝、电石上半年均受疫情影响，随着行业复工复产和国家刺激政策逐步落地，下半年产量和价格均快速回升，市场需求旺盛，对石灰尤其是石灰需求旺盛。

2）2020年三大行业石灰需求量约为1.685亿吨，较去年增长约6%。

2、环保及农业用石灰持续增长

“十四五”规划明确提出：开展大气、水、土壤和新型污染物的治理；推进生态保护修复，实现减污增容。“十四五”期间，绿色****展和美丽中国建设将把环保产业推上新的风口。****达国家环保和农业用石灰占比达20%以上，而中国环保及农业石灰的占比不足10%。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。“十四五”期间，环保及农业用灰将会形成年需求3000万吨以上的增量市场。

3、回转窑建设情况

截止目前，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550 座。据石灰协会企业初步统计，2020年预计开工建设的石灰回转窑约30座，投产后形成约800万吨的生产能力，新增产能在所有窑型中占比较高。

二、 回转窑技术特点与****展

随着大家对石灰在工业生产中所起作用认识的提高，活性石灰在工业中所占比例逐年上升，回转窑的煅烧原理决定了其高质量，使之成为石灰用户的选择。

1、回转窑技术的主要特点

1）品质高:煅烧均匀、活性度高、生烧率低、S含量低；

2）单机产能大：单机日产量可达2000t；

3）调节灵活：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****展

1）回转窑环保技术日趋成熟，脱硝逐渐成为标配。在现有窑型中，回转窑是现阶段环保超低排放工艺成熟的窑型，脱硫脱硝工艺稳定成熟，运行成本较低。如原燃料含硫较低（如煤含硫量小于0.5%），回转窑工艺基本不用脱硫，如排放超标，可采用干法、湿法等脱硫工艺，均成熟稳定。

由于回转窑窑尾废气温度较高，脱硝前控制在不低于180℃可直接采用SCR工艺进行脱硝，运行成本低，效果稳定可靠。

2）回转窑能耗逐步下降。近年新建回转窑热耗约降低8%,能耗指标在1100kcal/kg左右,主要采取了如下措施：

1）降低回转窑系统漏风率；

2）提高预热器和冷却器效率，降低废气和出灰温度；

3）改进耐火材料，降低热量散热损失；

4）充分利用热能，如窑尾废气烘干煤粉、生产蒸汽或热水进行二次利用，煅烧段辐射热用于取暖、淋浴等；

5）提高燃烧器热效率；

6）采用变频器，降低电力消耗；

7）采用智能控制系统，优化操作程序，降低燃料消耗和生产成本。

三、存在问题与解决措施

1、生产线建设水平参差不齐

回转窑石灰生产线在现有石灰窑型很为复杂，对建设单位要求较高，但国内从事回转窑建设单位众多，水平参差不齐，造成某些生产线建设质量及运行效果不佳。业主不应片面追求低价，而应追求生产线投入性价比。为保证生产线建设质量，提出以下建议：一是选择专业的承建单位。专业的承建单位应有专业的团队，具有专业设计能力，保证规划及工艺合理；强大的制造能力，保证制作质量和进度；自有的安装队伍，保证安装质量和进度；专业的调试团队，保证试生产安全及短时间达产达标。二是石灰协会建立长效机制，引导行业新建项目单位正确认识和选择承建单位。

2、生产单位对原燃料认知不足

炉窑运行是否顺畅，与原燃料有直接关系，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****分、焦渣特征、水份、细度、灰分等各种要求。生产线的稳产高产须有稳定合格原燃料的配合。

3、行业人才不足

由于历史原因，石灰行业一般规模小，员工整体素质偏低，为公司安全生产和降本增效带来困扰。倡导业内企业主和高管培养员工，留住人才。员工和团队水平是决定生产顺行和指标优良的关键因素，培养和留住人才对企业是划算的投资。

四、2021年及未来****展前景预测

1、资本将深度介入石灰行业，行业兼并重组力度加大，产业链将进一步延伸和集中

近年来，石灰行业已逐渐进入资本的视野；协会主动作为，为推动行业转型升级，已牵头成立产业基金；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年行业将出现千万吨石灰企业集团，回转窑等石灰将在骨干企业中占引导地位。

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。

2、降低碳排放，CO2回收技术将成为石灰行业研究方向

“十四五”规划明确提出“二氧化碳排放力争2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”，“十四五”期间将提出更强有力的碳排放控制目标，加强对煤炭消费的控制，加大对可再生能源****展的支持力度，继续推动经济社会加速向低碳方向转型。近日，生态环境部****布《全国碳排放权交易管理办法(试行)》和《全国碳排放权登记交易结算管理办法(试行)》，就两个文件公开征求意见。这是自2017年全国碳排放权交易市场启动以来，在国家层面****布系统性规则。按照文件规定，全国碳市场覆盖范围包括，年度温室气体排放量达到2.6万吨二氧化碳当量，即综合能源消费量约1万吨标准煤及以上的企业或者其他经济组织，将被纳入主要排放单位。

为减少碳排放，石灰煅烧作为碳排放大户，须找出二氧化碳新用途，为行业****展提供生存空间。

3、智能燃烧技术将大量应用

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配置，提高生产线自动化水平，减少操作员工作量和避免误操作，自动实现生产过程参数的优化控制，达到降低氮氧化合物排放和降低生产成本、稳产稳质、节能减排的目的。

近年来，经过行业专家积极探索，智能燃烧技术已取得突破，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。

4、回转窑活性石灰占各窑型产量的份额将继续扩大

中国作为世界Z大的工业化国家，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，主要原因如下：

（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，烧结用回转窑灰范围逐年扩大，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的广泛推广。

5、5G的到来，将推动石灰行业生产组织模式的改变

2020年5G基础设施将基本建设完成，明年及“十四五”期间，工业领域将由于大数据技术的普遍应用，改变公司运行模式及方式，石灰行业应积极主动，融入本次工业革命。预计大数据将会在如下两方面改变石灰行业生态：

（1）大数据将支持行业建立统一服务平台：远程诊断及技术服务配套、备件与维保服务平台、统一销售及原燃料供应平台；

（2）智能控制系统结合公司大数据平台，逐步实现智能工厂，减少人员需求。

文章源自： 中国石灰协会技术专家组    韩海照、闫炳宽