我国矿渣微粉行业分析(2018)
一、什么是矿渣微粉?
“矿渣”的全称“粒化高炉矿渣”,它是高炉冶炼生铁时产生的废渣,主要分为水淬渣、气冷渣和造粒渣三种产品。高炉矿渣化学成分与水泥熟料相似,只是氧化钙含量略低。将矿渣粉磨制到一定细度,即为矿渣微粉。矿渣微粉可作为混凝土的原材料,代替成本更高的水泥,也可以作为改性剂,改善混凝土的性能。
我国对于矿渣的利用经历了三个主要阶段:
1995年以前,粒化高炉矿渣主要是作为水泥混合材使用,以混合粉磨为主。 由于矿渣难磨,在水泥中的掺量有限,一般不超过30%。
1995~2000年,我国学习国外技术,矿渣微粉开始作为高性能混凝土的高掺合料,在建筑工程中推广使用。当时年产30万吨矿渣微粉生产线,一次性投资至少在5000万元左右,投资相当大。1996年,上海宝钢企业开发总公司筹建国内首条年产50万t/a矿渣微粉生产线,受东南亚经济危机影响,到1998年才开始开建,2000年8月投产。
2000年之后,随着粉磨设备节能技术和矿渣微粉应用经济技术研究的深入,广大水泥企业认识到,矿渣微粉最经济的粉磨细度应控制在400m2/kg左右。在大力发展循环经济的推动下, 矿渣微粉的产量年年翻番,2007年时产量超过1000 万吨/年。
图1:矿渣粉生产工艺流程
资料来源:武新股份公开转让说明书
国际上采用将矿渣单独磨细至比表面积达400m2/kg以上,用此粉作水泥混合材可提高掺入比例达70%以上而不降低水泥强度。用此微粉作混凝土掺合料可等量取代20%-50%的水泥,能配制成高性能混凝土,起到节能降耗、降低成本、保护环境和提高矿渣利用附加值的作用。我国矿渣微粉分为S105,S95,S75三个级别,级别越高,其比表面积越高,活性越好。
图2: 国标GB/T 18046演变过程
资料来源:中国混凝土与水泥制品协会
二、矿渣微粉行业需求面分析
目前,矿渣粉主要应用于生产水泥的混合材料、生产混凝土的掺合料。但是由于生产技术、产业发展和标准制定等方面的情况不同,世界各国在磨细高炉矿渣粉应用的现状也不同。有些国家的矿渣粉以生产水泥为主,比如日本和巴西;有些国家绝大部分用于混凝土掺合料,比如美国;有些国家和地区则两者兼有,比如中国和欧盟。
1、制作矿渣水泥
在比表面积达到450 m2/kg~550 m2/kg,7d活性指数达到100%左右,就可以实现利用少量熟料(25%左右熟料)生产32.5~42.5级矿渣水泥,不但降低了生产水泥的成本,还节省了大量的能源,减少了环境的污染,具有显著的经济效益和较好的社会效益。目前国内大部分公司生产的矿渣硅酸盐水泥掺入量在55%左右。
矿渣的易磨性较差,矿渣粉磨技术决定了其质量、产量,矿渣微粉在水泥生产中的使用与粉磨技术、矿渣粉的活性高低等有直接的关系,往水泥里掺和矿渣的比例和矿渣粉的活性有关,活性越高,可掺和比例也越高,生产的水泥强度才能达标。
2、作为混凝土掺和材,替代水泥
通过严格加工工序后的矿渣微粉由于其28天活性指数可以接近或大于100%,矿渣微粉可以等量或超量替代部分水泥配制混凝土,从而减少混凝土的水泥用量、降低混凝土生产成本、节约资源、减少能耗。在日本甚至已经出现了以矿渣微粉为胶凝材料主体,不使用任何水泥的低碳混凝土。目前我国的技术,可以掺入10-40%的矿渣粉来生产混凝土。
另外,矿渣粉能有效增强混凝土的强度,配置高强度混凝土。我国“十二五”规划明确指出:大力发展混凝土搅拌站,推广矿渣和粉煤灰的超细粉磨,根据市场需求配制水泥和高性能的混凝土。
3、其他用途
矿渣粉还应用与制管厂,被作为水下填充材料。在水泥制管中掺入40%~50%的复合矿渣粉等量取代水泥,具有如下的优点:混凝土管的抗渗性能显著提高,掺入复合矿渣粉的混凝土管,在应用的几十年内,其混凝土强度仍在不断的增长,既保证了混凝土管在使用中的质量,也延长了管的寿命。
4、出口
东南亚:在东南亚地区,仅越南和马来西亚有生铁产业,2017年越南年产生铁340万吨,马来西亚年产53万吨,矿渣粉的产量极为有限,需要从中国进口矿渣粉。
欧洲是传统的高炉矿渣应用国,其本土产量不能完全满足市场需求。缺口量在200-400万吨左右。北美也是有潜力的重要市场。
三、矿渣微粉行业供给分析
1、矿渣供给:1.78-2.49亿吨
矿渣微粉行业的上游是钢铁行业,其原料来源于钢铁企业。矿渣的产量与高炉炼铁的生铁产量、炼铁原材料的品质直接相关,一般认为每生产一吨生铁,产出的高炉矿渣为0.25~0.35吨。经过多年的发展,我国的钢铁产量增长已经十分缓慢,2015年生铁产量首次出现下降。以现有生铁产量水平,每年可用于生产矿渣微粉的矿渣产量在1.78-2.49亿吨之间。
图3:1993-2017年我国生铁产量(万吨)
数据来源:国家统计局,中国水泥网,水泥大数据研究院
2、产量:2013年达到峰值
近年来矿渣粉行业发展迅速,短短几年间产量就破亿吨。整体来看,近5年的产量均在1亿吨上下,2013年是目前为止的产量峰值,产量达1.26亿吨。2014年和2015年产量连续大幅下滑,2015年跌破亿吨,2016年产量有所回升,2017年继续复苏,上半年矿渣微粉产量同比增长2.05%。
图4:2011年-2017年上半年全国矿渣微粉产量(亿吨)
数据来源:中国混凝土与水泥制品协会矿渣混凝土功能材料分会,中国水泥网,水泥大数据研究院
3、产能:中型产线最多,分布集中于沿海地区
根据水泥大数研究院不完全统计,截至2018年9月,全国共有169家矿渣微粉生产企业,建有矿渣微粉生产线共计234条,总产能约1.65亿吨。主要分布在河北、江苏、山东和辽宁等沿海地区。
图5:全国矿渣微粉产能分布
数据来源:网络信息,中国水泥网,水泥大数据研究院
产能在60-120万吨的中型生产线数量最多,合计产能占总产能的61%。产能在30万吨以下的生产线数量和总产能占比较小。
图6:矿渣微粉生产线按产线类型合计产能占比
数据来源:中国水泥网,水泥大数据研究院
四、市场与企业分析
从历史价格和产量估测,目前矿渣微粉行业总产值在100-300亿左右,仅有水泥行业的1%-3%,市场容量比较小。矿渣微粉企业主要是1)钢铁集团旗下公司或合资公司,如宝武钢铁集团、山东钢铁集团旗下的矿渣微粉企业,嘉华国际集团、昂国集团与国内的钢铁公司合资成立的矿渣微粉企业。钢铁企业从事矿渣微粉行业不仅可以保证高炉的安全生产,降低高炉水渣的储存成本,还能发挥炉渣的使用价值,产生良好的经济效益。纵观全球,世界上的矿渣市场分布与生铁产业分布息息相关。2)水泥企业投资的项目,矿渣粉产能最大的水泥企业是金隅冀东集团,水泥企业开展矿渣微粉项目的优势在于一方面利用自身的粉磨技术和设备,另一方面矿渣微粉是水泥生产的原材料之一,能够满足自用。
由于受到原材料的来源和运输成本限制,矿粉生产线项目必须靠近矿渣资源地,大多数的企业规模较小,尚无全国性的大型企业,也没有相关的上市公司,仅有几家新三板挂牌公司,武新股份(代码:834026)、鲁新新材(代码:836596)等。
表1:矿渣微粉产能排名前5的企业(集团)
数据来源:网络信息、中国水泥网,水泥大数据研究院
(一)钢铁集团旗下公司
1、中国宝武
原宝钢集团于2000年建成国内首条矿渣微粉生产线,在上海宝山、南京梅山生产基地共自建有多条矿渣微粉生产线。2017年2月,宝钢股份完成吸收合并武钢股份后形成中国宝武钢铁集团有限公司(简称中国宝武),将武钢股份旗下的矿渣粉生产线也收归囊下,不同于宝钢集团的进口设备自建生产线,武钢选择的是引入外资。2011年武汉钢铁(集团)金属资源有限责任公司和新加坡昂国企业有限公司共同出资成立了武汉武新新型建材有限公司(代码:834026),原材料高炉水渣来自于武汉钢铁集团金属资源有限公司冶金渣分公司,目前共有5条矿渣粉生产线,年产能300万吨以上。
中国宝武目前下辖宝钢股份、八一钢铁、韶关钢铁、鄂城钢铁、宝武特冶等等,2017年共实现营业总收入4,004.8亿元。据水泥大数据研究院不完全统计,目前宝武钢铁集团旗下共有16条矿渣微粉生产线,总产能900万吨,主要位于上海、南京、武汉和广东韶关。
图7:中国宝武产能分布图
数据来源:网络信息,中国水泥网,水泥大数据研究院
2、山钢集团
山东钢铁集团有限公司(简称“山钢集团”)于2008年3月17日成立,集团下辖济钢、莱钢等。2012年集团共生产钢2300万吨、铁2337万吨、钢材2262万吨;实现营业收入1167亿元。济南鲁新新型建材股份有限公司(代码:836596)是由济钢集团济南鲍德炉料有限公司与新加坡昂国企业有限公司于2003年合资兴建,2005年建成投产山东省第一条矿渣微粉生产线,目前具有360万吨矿渣粉产能,主要分布于山东济南。山东鲁碧建材有限公司前身是成立于上世纪80年代的莱钢集团水泥厂,其冶金辅料、水泥、矿渣微粉生产与莱钢的钢铁生产形成产业闭环,主要经营区域在莱芜、日照。
图8:山钢集团产能分布图
数据来源:网络信息,中国水泥网,水泥大数据研究院
(二)跨国合资企业
1、嘉华集团(香港)
隶属香港嘉华集团的嘉华建材以石矿业起家,于1964年就位于九龙安达臣道一区的石矿场取得香港首个采矿牌照。于21世纪初,嘉华建材与多家钢铁企业结成战略伙伴,当中包括北京首钢、云南昆钢、安徽马钢、南京钢铁、湖北鄂钢、广东韶钢及贵州水钢,把钢厂排放的水渣循环再造,以崭新技术提炼成矿渣微粉环保产品,通过合资拥有的年产能超过1000万吨。
其中南钢嘉华是南京钢铁股份有限公司所属江苏金凯节能环保投资控股有限公司、香港嘉华集团达浩企业有限公司、香港昌兴集团利兴亚洲集团有限公司三方共同出资成立的合资公司。共有3条生产线,可年产比表面积430m2/kg的磨细矿粉240万吨。湖北鄂钢嘉华新型建材有限公司是武钢集团鄂城钢铁有限责任公司和嘉华建材共同投资的中外合资企业,位于鄂州市西山工业园鄂钢循环经济工业园,年产能60万吨。安徽马钢嘉华新型建材有限公司是由马鞍山钢铁股份有限公司和香港嘉华集团于2002年合资组建,公司是专业生产高炉矿渣微粉、矿山充填固结剂等有关水渣深加工产品的绿色环保企业。
2、昂国集团
昂国集团最初是一间由韩国双龙洋灰工业有限公司、新加坡发展银行(即星展银行)以及亚非船务公司三大股东出资共创的合资企业。自2002年以来,昂国集团就积极向北亚矿渣粉市场拓展,相继在韩国和中国顺利建成多家以高性能矿渣粉生产和销售为主的合资公司。昂国集团在中国拥有矿渣微粉产能约1000万吨,均是以合资的方式开展合作。
表2:昂国集团在中国矿粉生产基地
资料来源:公司年报、昂国集团官网
(三)水泥企业投资项目
水泥企业参与投资的矿渣微粉产能合计超过2000万吨,占总产能的13%以上。其中产能最多的为金隅冀东集团,旗下主要通过金隅的邯郸太行建材和冀东水泥及其子公司唐山曹妃甸盾石建材,唐山曹妃甸盾石建材进行矿渣微粉及附产品生产、销售,2017年实现营业收入2.35亿元,净利润7794.1万元。除金隅冀东之外,其他水泥企业建成的矿渣微粉产线一般在1-2条,规模较小。例如海螺水泥分别在江苏南通海门和江西分宜各投资建设一条100万吨年产能的矿渣微粉生产线,天瑞集团在辽阳运营了2*120万吨的矿渣微粉生产线。
图9:金隅冀东集团产能分布图
数据来源:网络信息,中国水泥网,水泥大数据研究院
(二)行业经营效益
以3家新三板挂牌公司的经营状况来观察矿渣微粉行业的经济运行情况。
1、2017年盈利情况
表3:2017年武新股份、鲁新新材、中天新材盈利情况
数据来源:公司年报,中国水泥网,水泥大数据研究院
三家公司均以矿渣微粉为最主要的业务,武新股份的透水砖生产线今年已投产,新增了这一部分业务的收入。2014年三家营收还在快速增长,2015年共同经历了业绩的大幅滑坡。其中武新和鲁新至今依然没有走出业绩下滑的泥潭,营收和利润均没有超过前期高位,中天的情况稍微好一些,2017年重新恢复了增长。尽管2017年全国矿渣微粉行业有所复苏,上半年产量同比增长了2%左右,但从三家企业经营情况来看,毛利率和净利率都较低,不达历史最佳水平。
图10:2014-2017年三家企业营收变动情况(%)
数据来源:公司年报,中国水泥网,水泥大数据研究院
2、价格走势
之所以造成上三家企业业绩如此大幅波动的原因是2014-2015年矿粉行业量价齐跌。2014年开始,由于经济下行,水泥、钢铁行业产能过剩、需求下滑,矿渣微粉行业也面临危机。2014年和2015年,我国矿渣粉产量连续两年下降,随着新建矿渣粉项目的陆续投产,我国矿渣粉产能利用率出现大幅下滑,部分地区产能过剩较严重。根据有关单位调研数据,2012年和2013年我国矿渣粉产能利用率分别为92% 和93%,2013年是转折点,此后出现明显下滑,2014年我国矿渣粉产能利用率已不足83%。由于市场行业不好,矿渣粉价格下滑严重。根据矿渣粉网的统计数据,2010年和2011年是矿渣粉的价格高点,2015年和2016年全国矿渣粉平均成交价格明显低于前几年,从2012年超过200元一路下跌至2016年不足150元。
图11:2012-2016年中国S95级矿渣粉月度价格走势
数据来源:中国矿渣粉网
五、未来可能影响行业发展的因素
(一)行业发展的有利因素
1、行业进入壁垒高
目前一条立磨生产线投资额一般在8000万-1亿元。相比低门槛的混凝土行业,高投资门槛杜绝了大量新企业进入,行业能够维持一个相对良性竞争的状态运行。
2、良好的经济效益
矿渣微粉是最优质的掺和材之一,作为水泥的替代物具有比水泥更低的成本,对于水泥、混凝土生产企业来说,掺入矿渣粉的比例越高,节约的成本就越多,经济效益凸显。
3、绿色、环保
矿渣微粉的生产一来能够有效地解决钢铁企业生产中的废料,实现工业废渣的资源化利用,二来减少了建材行业的水泥或熟料用量,减少生产过程中的资源、能源消耗和二氧化碳的排放,推动资源节约型、环境友好型社会的构建。
4、海绵城市的胶凝材料
近年来我国频发城市内涝,造成大量人员伤亡和财产损失,为遏制城市内涝灾害,截至2017年底全国有30多个城市开展海绵城市试点工作。海绵城市不同于传统城市建设模式是硬化路面,主要依靠管渠、泵站等设施来排水,容易造成旱涝急转。海绵城市强调优先利用植草沟、雨水花园、下沉式绿地等“绿色”措施来组织排水,以“慢排缓释”和“源头分散”控制为主要规划设计理念,海绵城市的路面是可渗透路面,雨水通过其下渗、滞蓄、净化、回用,从而起到缓减城市内涝的压力。
矿渣微粉因其自身具有的水硬性和高活性,在海绵城市地面铺装材料中具有重要的应用,优质矿渣粉可赋予水泥混凝土优异的抗渗透性能。吸水、蓄水、排水等环节中不可缺少矿渣微粉作为胶凝材料制作的透水砖、透水混凝土、预制管廊等等。
(二)行业发展的不利因素
1、与钢铁行业伴生,自身发展缺乏弹性
这个行业是必然与钢铁行业伴生的,原材料的供给受制于钢铁企业。并且,对于绝大部分大型矿渣粉企业来说,矿渣粉要对钢铁主业“保驾护航”,钢铁企业停炉成本高,主业不能停,磨机不能停。水泥行业所采用的“停窑保价”策略,在矿渣粉行业难以操作。
2、需求下滑,部分区域产能过剩情况严重
矿渣微粉的需求量与水泥、混凝土产量及掺和比例直接相关。随着经济增速的放缓和经济结构的转变,水泥产量已经从高位下行,未来的需求不容乐观。若水泥需求持续下降,对于矿渣微粉行业将会产生直接的不利影响。
3、取消32.5对矿渣粉的影响如何?
通常生产32.5水泥混合材的掺量为20-50%,若取消32.5水泥,将会有大量品质和性能都明显低于矿渣粉的混合材失去用武之地,可能将会冲击矿渣粉市场,或许对于矿渣粉行业是一个重大挑战。
编辑:魏瑜
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