印度钢铁产业的显著特点之一,是通过感应炉(IF)流程生产了相当数量的钢铁。通常许多小型制造商已经采用了涉及低水平投资的这一流程。
工艺流程的原钢冶炼 |
所占份额百分比 |
||
|
2005-2006年 |
2009-2010年 |
2010-2011年 |
氧气转炉(BOF) |
52 |
45 |
47 |
电弧炉(EAF) |
18 |
24 |
26 |
感应炉(IF) |
30 |
31 |
27 |
印度的钢铁产业以其强劲的向前和向后联系对经济的整体增长和发展做出了重大贡献。据估计,该产业今天所占的直接份额为国内生产总值(GDP)的2%,其工业生产(IIP)官方指数的权重为6.2% 。
印度钢铁产业的原钢产量也以稳定的速度从2000年略低于2200万吨增长到2011-2012年度的约7200万吨,复合年增长率为11.4%。人均消费量已从2000年的29千克上升到2010年的51.7千克。大约70%的人口,大部分生活在农村地区,人均消费量约为10千克。然而,人均钢铁消费量,尤其是在农村地区,远远低于标志着增长趋势的200千克的全球平均消费量。
前 景
政府计划到2017年基础设施的支出将从目前国内生产总值的5%增加到10%。鉴于印度两位数的能源短缺,基础设施支出分配金额的三分之一是针对电力行业的。除了电力外,印度政府已提出在第12个五年计划期间在基础设施(道路、桥梁、港口、机场、铁路等)方面投入1万亿美元的规模。取15%作为总投资的钢铁部分,可以在下个五年计划中产生价值750亿美元钢材的附加需求,或在数量方面每年150亿美元的附加需求,每年大约有1900万吨的附加需求。基础设施的投资将对汽车、工程和资本货物行业的钢铁消费量产生阶梯式影响。此外,预计印度电力领域在未来几年中的定单可能超过100千兆瓦。除了电厂建设外,钢铁还将广泛应用于管道和电力设备的制造。
随着印度全国农村创造就业机会法(NREGA)等计划的出台,农村地区的投资以及农村地区的购买力也在不断地增强。农村居民收入的提高也将以某种形式或其他方式导致钢铁消费量的增加。这在印度的所有村庄都获得电力、供水并与公路联通之后,还将得到进一步的提高。政府努力在3-5年内通过各种计划实现这一目标。这将为印度农村提供实际的机会,从而也增强了全国钢铁的消费量。
第12个五年计划的钢铁产业工作组设想,到第12个五年计划,即2016-2017年年底,将达到1.49亿吨/年水平的能力。这就意味着,在未来的五年间,国家的炼钢能力将翻一番。这种能力的增加将转换为每年大约1500万吨年的炼钢能力。
印度的钢铁产业:中期前景
(百万吨) |
2010-11 |
2016-17 预测 |
碳素钢的需求量 |
62.14 |
108.3 |
合金/不锈钢的需求量 |
3.47 |
5.0 |
国内钢材的总需求量 |
65.61 |
113.3 |
净出口(-) |
3.34 |
2.0 |
类别消费量(碳素钢) |
|
|
长钢的总消费量 |
31.16 |
54.3 |
扁钢的总消费量 |
30.98 |
54.0 |
碳素钢的总消费量 |
62.14 |
108.3 |
可能的原钢能力 |
78.0 |
149.0 |
资料来源:第12个五年计划工作组
在2016-2017年度以后,预计印度的钢材消费潜力将很大。基于这些参数和很大的潜力,尤其是在农村地区,预计到2020年印度的钢铁市场将达到1.8至2.0亿吨的水平。
印度已从2003年世界第八上升到第四大原钢生产国,预计到2020年将成为世界第二大原钢生产国。
针对印度钢铁产能的增加需要建设新的钢铁厂并扩大现有的规模,这在印度是空前的。这种增长虽然会给印度的钢铁产业带来大规模增长和繁荣的机会,但同时也对钢铁企业提出了很大的挑战。其中主要有:
土地和基础设施
原材料
环境问题
建设和设备供应
投资资本
此外,为了可持续增长的需要,印度的钢铁产业还需要解决下列一些问题:
合适技术的选择和适应(本地化)
研究和开发
人力资源的开发
印度钢铁产业可持续增长的一个相关问题将是对未来钢铁厂的展望。一些有关未来钢铁厂的问题如下:
配 置
最大的挑战之一是安装新的炼钢能力的土地可用性。因此,未来的综合钢铁厂将大大小于目前的钢铁厂,具体的用地需求将比目前的标准低得多。这将主要通过以下策略和技术得到实现:
更大的高产量设备
高炉附加燃料耗量的更高使用率,这将会减少焦炉系列的使用。
引入炼铁的替代技术,这将减少烧结和炼焦的需求。
近净形铸造将减少对轧机机座的要求和半成品材料的中间存放。
扁平产品的环形铸-轧技术,将设施从连铸转塔到热轧带钢轧机地下卷取机的总长度由常规坯板连铸轧机1千米以上缩短到200米以下。
原材料
铁矿石:就铁矿石而言,由于以下原因,未来的钢铁厂将使用比目前用量更多的精选铁矿砂:
高级铁矿石的储量消耗快。
精选后需要使用矿山生产 /储存的矿泥。
提高生产率,降低炼铁炉的燃料需求。一般来说,通过精选矿石可以减少煤矸石含量而不是以炉渣形式出炉。
通过增加精选矿石和由此产生的铁精矿,其中包含微细料,在烧结中球团矿和微细料的用量将得到增加。印度未来的高炉通常会使用30-40%的球团矿,而且烧结将得到平衡。块矿的使用量江边的非常低。
焦煤:通过以下策略提高对减少焦煤依赖性的重视:
尽可能增加附加燃料的耗量(主要是CDI)和焦丁。
通过采用脚踩充电池等技术在焦炉中使用更高含量的半焦煤和非焦煤。
利用含碳材料生产合成焦炭。
引入可以使用非焦煤和铁矿石细料的替代炼铁技术。一些未来的钢铁厂可以完全使用非焦煤。
废料:随着高产整理工序,利用100%连铸和近净形铸造,可以降低回炉废料的产生。因此,未来的下列技术对满足综合钢铁厂冷却剂的要求越来越相关。
从钢渣和钢厂的其他废料中回收金属的高效系统。这不但将提高废料的回收,而且还能使钢渣更适合于进一步的使用。
采用ITmk3(可以使用铁细料和非焦煤)等技术生产优质铁块,分别用作氧气转炉和电弧炉炼钢的冷却剂 / 输入材料。在这种情况下,FASTMET /FASTMELT等可以使用钢铁厂的粉尘和金属碎屑生产直接还原铁和熔融生铁的技术,将对未来钢铁厂越来越相关。
环境和能源
目前最好的钢铁厂,生产每吨可销售钢大约产生2吨二氧化碳。展望未来,印度的钢铁厂将采用适当的技术,减少二氧化碳的排放量。下面是一些例子:
通过以下技术所有回收可能的废料:
¡ 干熄焦(从热焦中回收余热)
¡ 干渣粒化(从热炉渣中回收余热)
¡ 高炉顶部透平
从烧结厂冷却器和热风炉烟气中回收余热。
氧气转炉转换口干压气回收系统,从热气中回收潜热。
除了减少二氧化碳的排放量外,这些技术还将降低钢铁厂的能源消耗量和水消耗量。未来的钢铁厂将通过广泛的闭路冷却并通过广泛的干式冷却实现水的零排放。除了这些措施外,采用减少烧结和炼焦工艺(从而减少加热和冷却循环)等技术,也有助于减少二氧化碳排放量和水消耗量。
废料管理
未来的钢铁厂将利用/回收大部分炼钢粉尘、炉渣、金属碎屑等废料废品,倾倒废料填埋场将大幅减少到最低。科学技术将在实现这一目标中再次发挥重要的作用。
产品开发
在印度的钢铁产业中将付出大量的研发努力,其强度-重量比,连同高拉伸率一起,都将超过当前产品的强度-重量比。钢铁产品以铝、镁和碳纤维增强塑料(CFRP)等作为替代材料正越来越具挑战性。采用这些材料的多材料车辆(MMV),虽然重量减轻了9%,但成本却比较高,在寿命周期评估的基础上产生的温室气体(GHG)大约高出钢铁汽车(FSV)的4%。但这种差距正在缩小,而仍保持首位的钢铁汽车的强度-重量比也得到了进一步的提高。
具有拉伸强度大约为1500MPa的超高强度钢(UHSS)已经研发成功,未来将研发2000MPa的管道材料。这将需要创新性合金设计以及合适的热机械轧制技术。
信息技术(IT)和自动化
不用说,未来的钢铁厂将是高度自动化的,可以通过信息技术来实现。过程控制、生产调度、订单预订和跟踪、采购等所有关键功能都将通过信息来实现。机器人所发挥的作用越来越大,特别是在危险地区。
在钢铁企业中,对原材料资源的控制,主要是控制生产成本和保持竞争力。炼钢所需的主要原材料是铁矿石和冶金煤。印度是缺乏优质冶金煤储量的国家,在很大程度上依赖于进口冶金煤来满足其需求。
钢铁产业主要原材料的需求,将不仅取决于该产业的发展,而且还依赖于冶炼所需钢材所采用的技术。技术的选择自然必须依赖于其竞争力。而竞争力则是因原材料和能源、劳动力、资本等,特别是根据原材料和成品流动等整个物流的相对成本产生的。
随着中期项目的强劲发展,以钢铁为主的原材料消耗将大幅度增加。
印度的钢铁产业:中期前景
输入的材料 |
单位 |
估计耗量2011-2012 |
估计耗量2016-2017 |
焦煤 |
百万吨 |
43.2 |
90.2 |
铁矿石 |
百万吨 |
115.0 |
206.2 |
天然气 |
百万立方米每天 |
7.2 13 |
.541 |
铁合金 |
‘000吨 |
2152 |
3673 |
耐火材料 |
百万吨 |
1.29 |
1.97 |
资料来源:第12个五年计划工作组
在整个供应链的管理中,印度钢铁产业中最关键的两项是煤炭和铁矿石。
煤 炭
虽然印度是世界第三大产煤国,2010年的煤产量超过了5亿吨,但仍然供不应求,还需要进口相当数量的焦煤和热级煤(2010年为6900万吨;焦煤- 2500万吨,热级煤- 4400万吨)。
印度焦煤的灰分含量很高,因此,印度钢铁产业还需要进口相当数量的焦煤。
预计到2016-2017年度,原钢产量将增长到1.4亿吨,到2020年将增长到2亿吨,印度将分别需要9000万吨和1.4亿吨以上的焦煤。据估计,这一需求的大部分(至少80%)将通过进口得到满足。
因此,印度的钢铁产业采用煤炭可靠性的多方面策略。这些方面包括:
通过现代化降低钢铁厂的煤炭消费量,提高过程的热效率,从而减少焦煤耗量。
主要通过粉碎喷煤(用非焦煤代替焦碳,从而降低焦煤要求),用成本较低和相对容易获得的非焦煤代替昂贵和稀缺的焦煤。
采用焦碳制造技术,可以使用较大数量的非焦煤 /半焦煤。
引入可以使用非焦煤的替代炼铁技术。
煤的气化技术是一项完善的技术,现在正在逐步引入钢铁产业。这项技术具有很高的潜能,可以降低焦煤需求。合成(SYN)气体可以用于钢铁产业的以下几个方面:
¡ 用作直接还原铁(DRI)优质气体的还原剂。
¡ 用作高炉降低焦碳耗量的辅助喷射燃料(从而降低焦煤的需求)。
¡ 用作自备电厂的燃料,可以用作高效组合循环电厂的燃料。
¡ 在这种情况下,在煤矿中难以将煤炭的储藏量在地下转换为合成气体的煤炭地下气化(UCG)技术,在印度可以发现其相关性。
除了这些技术干预外,印度的钢铁产业还将收购国外的煤炭资产。
铁 矿
印度的铁矿石储量很大,可以应付印度钢铁产业原材料需求的绝大部分。虽然铁矿石的储藏量大约为250亿吨,但大部分的储藏位于生态敏感的森林地区,因此,需要谨慎地开采和加工这一重要的产品。展望未来,该地区的一些举措将包括:
生态友好开采。
广泛地精选块矿和细料。
通过合适的技术精选后,炼铁使用的地基铁矿细料和矿泥。
铁精矿的粒化。
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