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Mysteel:意大利带钢轧制技术简介世界钢铁大国生产与进出口PK,谁是大赢家?

更新时间:2021-11-21 19:26:07点击:

2020年,根据世界钢铁协会统计,全球粗钢产量为18.64亿吨,较2019年下降0.9%。世界主要产钢国家粗钢产量如下:第一名中国:10.64亿吨,第二名印度9960万吨,第三名日本8320万吨,第四名俄罗斯7340万吨,第五名美国7270万吨,第六名韩国6710万吨,第七名土耳其3580万吨;第八名德国3570万吨,第九名巴西3100万吨,第十名伊朗2900万吨。

生产国中排位第十一名的是乌克兰和中国台湾,均为2060万吨,第十三名意大利2020万吨、第十四名越南1950万吨,第十五名墨西哥1690万吨,法国、加拿大、西班牙钢产量分别为1160万吨、1110万吨、1090万吨,分列16-18名,其他国家产量均在1000万吨以下。

世界钢铁大国生产与进出口PK,谁是大赢家?

受疫情影响,2020年世界钢铁出口量3.823亿吨,同比减少10.1%,占总产量的20.51%。世界主要出口国及出口量如下:第一名中国5140万吨,第二名俄罗斯3150万吨,第三名日本2980万吨,第四名韩国2760万吨,第五名德国2120万吨,第六名土耳其1850万吨,第七名印度1710万吨,第八名乌克兰1520万吨,第九名意大利1490万吨,第十名比利时1290万吨,巴西、法国、中国台湾1060万吨、1020万吨、1000万吨排位其后,其他出口国则在千万吨以下。

随着19世纪的工业革命,欧洲的钢铁工业开始崛起,自此,无论是冶炼技术或冶炼设备,欧洲企业一直走在行业前沿。本文以意大利阿尔维迪(Arvedi)钢厂为例,简要介绍其应用的在线带钢生产技术及无头铸轧带钢生产技术。

概况

在出口占总产量的比重中,中国占比4.83%,并不算高;俄罗斯占比42.92%,日本是35.82%,韩国是42.11%,德国为59.38%,土耳其为51.68%,印度是17.17%。

ISP(In-Line Strip Production):在线带钢生产技术

1992年,欧洲第一套生产薄板坯的扁平材短流程生产线采用ISP技术在意大利阿尔维迪钢厂建成投产,当时这条生产线的设计产能大约为50万吨/年。为了改进产品质量,提高生产效率,该公司进行了大量的技改工作,热卷产量于2002年达到84万吨/年。该产线轧制的钢材品种广泛,如低碳钢、中碳钢、高碳钢以及含Nb、V和Ti的高强低合金钢、耐候钢和包晶钢等。

世界钢铁大国生产与进出口PK,谁是大赢家?

2020年全球进口国情况如何呢?按照统计数据,中国是世界第一大进口国,进口量达到3790万吨,远远超过正常年份1400万吨左右水平(今年前五个月进口610万吨,相对正常),主要原因是疫情影响下二季度和三季度,印度及东南亚国家向中国低价出口造成;美国为世界第二钢铁进口大国,进口量1990万吨,第三名德国进口量1820万吨,意大利进口1550万吨,越南进口1360万吨,土耳其进口1250万吨,法国进口1180万吨,韩国进口1150万吨,波兰进口1080万吨,比利时进口1040万吨,上述十国进口均超过1000万吨。

ISP将薄板坯连铸与轧制工序结合,通过液芯压下技术将板坯轧到厚15-25mm。该技术的优势使得钢水到成本板卷的距离仅为180米,生产周期在15分钟左右。优化后的ISP生产线包括一套多段弯曲式板坯结晶器、一台弧形连铸机、一座3机架式在线轧机、一台摆式剪切机、横向输送装置、一台感应加热炉、一座克雷莫纳炉、一台高压水除鳞装置、一座5机架精轧机和一座钢卷地下卷取机。

由于ISP生产成本并不低,所以该技术在中国及全球并未得到较大发展。韩国浦项光阳1号2号厂分别96年和99年引进该技术,经过与意大利达涅利公司合作改造,年产能力约为180万吨。

在进口量占总产量的比例中,中国为3.56%,美国为27.37%,德国为50.98%,意大利达到76.73%,越南则是69.74%,土耳其为64.12%。

Mysteel:意大利带钢轧制技术简介

世界钢铁大国生产与进出口PK,谁是大赢家?

从上述数据中可以看出,在世界主要钢铁生产国中,俄罗斯、乌克兰、印度等国家为主钢铁净出口国,其产品档次相对较低,以普通热卷等产品为主;美国、越南等国家以进口为主,中国则属于基本以内需为主的国家。

ESP和ISP的工艺流程对比(来源:Arvedi官网)

而以特钢等高端钢材为主的国家,像日本、德国、韩国等,则是进口部分价格较低的低端钢材,出口以高端钢材为主,算得上钢铁生产国中的主要赢家。如韩国40%的钢筋都需要从其他国家进口,并且中国是其主要进口国;德国属于进出比例都很高的国家,低端钢材进口满足,自己的产品与汽车、机械、桥梁和铁路等钢材需求量较大的行业建立起了新型合作伙伴关系。这些国家在世界钢铁贸易圈中,占据顶端位置,算得上大赢家。

ESP(Endless strip production):无头铸轧带钢生产技术

在多年应用ISP技术的基础上,阿尔维迪钢厂于2009年建成了世界上第一条ESP产线。ESP工艺生产线布置紧凑,以连续不间断的生产工艺通过薄板连铸连轧设备从钢水直接生产出热卷,且不使用克雷莫纳炉,生产线全长仅190m左右。

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ESP产线的设计产品为低碳钢至高碳钢,以及合金钢的完整产品体系,其中包括高等级钢种,例如取向和无取向硅钢、用于制造汽车车身面板的无间隙原子钢(IF钢)。另外,利用阿尔维迪ESP设备可以生产出达到冷轧表面质量的热轧产品,能够直接进行酸洗和镀锌,产品附加值较高。

技术优势

1. ESP产线是第一条能够在7分钟内完成从钢水直至地下卷取机的带卷热轧全连续生产线,而原有的ISP薄板坯连铸连轧生产线从钢水浇铸到产出成品带钢需要15分钟。

2. 整个生产线从连铸开始到成品卷取机不超过190m,非常紧凑,属于超短流程,设备投资和厂房投资均降低,收得率相对提高。从钢水到卷带,钢的收得率可以达到98.0%-98.5%,而ISP工艺仅有96.5%。无头带钢生产工艺避免了新卷带在精轧机中的穿带,因此可安全、可靠地大量生产薄规格(0.8-1.0mm)卷带。

3. 在节能环保方面,ESP技术可以充分利用连铸坯高温能量,与常规热连轧机比较减少2-3座加热炉。ESP与ISP工艺相比,取消了克雷莫纳炉,但其感应加热炉的功率增加了,ISP感应加热炉的最大功率为20MW,ESP感应加热炉的最大功率为36MW。此外,ESP与其它薄板坯连铸连轧工艺不同,在提高生产线能力和效率时,ESP的能耗比ISP减少约25%-30%,比传统热带钢轧机减少约40%。同时二氧化碳的排放相比传统产线也大大降低,生产一般规格卷带时降低40%-50%,而生产较薄规格时降低65%-70%。水消耗方面,其耗水量比传统生产带卷方式降低80%。

4. 由于ESP产线的合理应用,使得人均生产能力大幅提高,生产及运营成本下降,阿尔维迪的热卷出厂价格普遍低于北欧钢厂10-20欧元/吨。另外,由于ESP产线的生产灵活度和产品组合附加值高,使得阿尔维迪保持较高的盈利水平。

Mysteel:意大利带钢轧制技术简介

应用在ESP产线的感应加热炉(来源:Arvedi官网)

ESP产线在中国

据统计,全球已投产和在建的ESP产线共有14条,产能已超过2800万吨,主要分布在中国。ESP技术也为中国钢铁企业填补了极薄热轧带钢高强钢的空白,同时带来了丰厚的回报。以日照钢铁为例,目前该公司投产和在建的ESP产线共有5条,去年1-10月份,日钢集团实现产值805.1亿元,同比增长44.1%;深加工酸洗产品264万吨,镀锌产品101.6万吨,合计365.6万吨,同比增长15.5%;产值131.2亿元,同比增长5.12%(公开资料整理)。

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