中國冶金報 中國鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 樊三彩 報道
當前，電爐流程企業(yè)迎來(lái)了歷史上的黃金機遇，但我國電爐鋼冶煉起步較晚，缺乏競爭力，多項因素制約了電爐流程企業(yè)的發(fā)展。為此，鋼鐵研究總院有限公司聯(lián)合中國廢鋼鐵應用協(xié)會(huì )共同組建研究團隊，系統分析了我國廢鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展現狀與存在的問(wèn)題、廢鋼資源供給與需求，在此基礎上對廢鋼助力電爐流程企業(yè)發(fā)展路徑及相關(guān)政策建議進(jìn)行了探討。
9月26日，廢鋼助力鋼鐵行業(yè)電爐流程發(fā)展研討會(huì )系統分享了《廢鋼助力鋼鐵行業(yè)電爐流程發(fā)展》課題的主要研究成果。
應引導廢鋼資源盡可能流向電爐流程
《廢鋼助力鋼鐵行業(yè)電爐流程發(fā)展》研究報告顯示，隨著(zhù)我國鋼鐵蓄積量的不斷增加，未來(lái)我國廢鋼資源量總體上將逐年提高；2030年前，我國廢鋼資源量增長(cháng)幅度不大，廢鋼資源緊缺的狀況稍有改善，但依舊不能滿(mǎn)足國內鋼鐵生產(chǎn)所需，對于進(jìn)口鐵礦石的依賴(lài)度較高；2030年—2050年，廢鋼資源量增速較快，預計2045年前后達到峰值。此時(shí)，我國廢鋼資源充足，鐵礦石的對外依存度將大幅下降，電爐流程將得到快速發(fā)展，并可能成為鋼鐵生產(chǎn)主要流程；2050年后，我國廢鋼資源雖較峰值有所下降，但總體上仍將保持較高水平。
報告針對廢鋼在長(cháng)、短流程中的使用進(jìn)行了探討，構建了不同廢鋼比下長(cháng)流程碳排放量計算模型，設置了保證轉爐出鋼量不變和保證入爐鐵水量不變的兩種情景，并基于物料平衡及熱量平衡分析了不同轉爐廢鋼比對應的鋼鐵生產(chǎn)流程的二氧化碳排放總量及排放強度的變化。
報告指出：第一，廢鋼本身是一種載能資源，不管是在長(cháng)流程還是在短流程中，應用廢鋼都可以大幅降低鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放強度。不過(guò)，在轉爐中提升廢鋼比需要采取一些必要措施，如廢鋼預熱、配加補熱劑（碳質(zhì)或硅質(zhì)）等，相較于在電爐中添加廢鋼，需要額外增加相應設備投資并增加燃料、電力或補熱劑的消耗，從而會(huì )帶來(lái)更多的投資和二氧化碳排放。
第二，在保證入爐鐵水量不變的模式下組織生產(chǎn)，事實(shí)上是一種變相增產(chǎn)，這也是當前長(cháng)流程消耗廢鋼資源的動(dòng)力源，從而導致廢鋼價(jià)格居高不下，電爐流程生產(chǎn)成本增加。雖然在這種模式下，長(cháng)流程的二氧化碳排放強度也在降低，但是企業(yè)總的碳排放量是在增加的。在保證轉爐出鋼量不變的模式下組織生產(chǎn)，提高廢鋼比，勢必要求鐵前工序減產(chǎn)，這樣是有利于企業(yè)降碳的，也應該在不影響產(chǎn)品質(zhì)量的前提下適度鼓勵發(fā)展。
第三，高廢鋼比冶煉有利于二氧化碳排放強度的降低，但企業(yè)外購的社會(huì )廢鋼通常含有較多雜質(zhì)元素，如鉻、鎳、銅、磷、硫等，轉爐冶煉過(guò)程中若使用過(guò)多的該類(lèi)廢鋼會(huì )極大影響鋼水質(zhì)量。因此，高廢鋼比冶煉，特別是在生產(chǎn)高等級鋼種時(shí)，一方面要更加重視廢鋼的精細化分類(lèi)，保證入爐廢鋼質(zhì)量及穩定性；另一方面要適度控制廢鋼比的范圍。根據某鋼企的實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗，在現有廢鋼條件下（外購社會(huì )廢鋼占比60%以上）冶煉高等級鋼種時(shí)廢鋼比應控制在20%以?xún)?。而這條路線(xiàn)應該是未來(lái)高爐—轉爐長(cháng)流程的發(fā)展方向。
總體而言，我國鋼鐵工業(yè)應借助“雙碳”的大背景，引導廢鋼資源盡可能流向電爐流程，逐步調整全行業(yè)的鐵素資源結構、產(chǎn)品結構和流程結構，從而實(shí)現全行業(yè)的轉型升級和高質(zhì)量發(fā)展。如在現階段開(kāi)始以全廢鋼電爐流程生產(chǎn)建筑用鋼作為切入口來(lái)逐步替代中小高爐—轉爐流程生產(chǎn)建筑用鋼，鋼鐵產(chǎn)品質(zhì)量可滿(mǎn)足需求；現有大型高爐—轉爐流程仍然以鐵礦石作為主要原料，逐漸轉向生產(chǎn)高端產(chǎn)品，如此也不需要增加額外的投資或研發(fā)投入（如廢鋼預熱、高廢鋼比的產(chǎn)品質(zhì)量控制技術(shù)等）。
鋼鐵業(yè)將逐步形成3類(lèi)典型制造流程
通過(guò)對比國外各類(lèi)鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)布局，結合我國鋼鐵行業(yè)發(fā)展現狀及未來(lái)發(fā)展藍圖，研究團隊提出以“兩鏈一流”（供應鏈、服務(wù)鏈，生產(chǎn)制造流程）系統為核心的“城市鋼廠(chǎng)”概念設想，并參考行業(yè)低碳發(fā)展路線(xiàn)，初步提出各階段電爐流程企業(yè)的發(fā)展趨勢，分別為碳達峰峰值平臺期（2024年—2030年）、碳排放穩步下降期（2031年—2040年）、深度脫碳期（2041年—2050年）、近零碳排放期（2051年—2060年）。
報告還針對目前廢鋼產(chǎn)業(yè)和電爐流程存在的問(wèn)題，提出了多渠道獲取廢鋼資源、完善廢鋼回收利用體系、推動(dòng)廢鋼資源利用規范化、聚焦共性技術(shù)清單、優(yōu)化電爐流程企業(yè)（“城市鋼廠(chǎng)”）布局的行業(yè)措施，以及將廢鋼作為戰略資源納入國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展五年規劃綱要、修訂再生鋼鐵原料標準、鼓勵社會(huì )資本參與廢鋼回收體系建設、出臺穩定廢鋼價(jià)格的措施、優(yōu)化廢鋼稅收等政策建議。
與會(huì )專(zhuān)家圍繞廢鋼助力鋼鐵行業(yè)電爐流程企業(yè)發(fā)展議題提出了多項建議和措施：
一是鋼鐵行業(yè)的發(fā)展背景正在發(fā)生巨大變化，已由增量發(fā)展階段進(jìn)入減量?jì)?yōu)化發(fā)展階段。2024年以來(lái)，我國鋼材直接出口的貿易摩擦明顯變多，直接出口和間接出口的不確定性均在增加。在這種背景下，專(zhuān)家建議可以進(jìn)一步聚焦研究未來(lái)鋼鐵行業(yè)發(fā)展趨勢，進(jìn)一步開(kāi)展廢鋼資源的產(chǎn)生與利用預測，深入探索未來(lái)電爐流程企業(yè)的發(fā)展布局。
二是要多角度考慮未來(lái)廢鋼產(chǎn)業(yè)與電爐流程企業(yè)的發(fā)展，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)指導目錄，疏通電爐鋼發(fā)展的堵點(diǎn)和難點(diǎn)，建議在國家大力推動(dòng)清潔能源布局與發(fā)展的大背景下，對電爐流程企業(yè)施行優(yōu)惠電價(jià)政策，解決電爐流程企業(yè)用電成本高的問(wèn)題，同時(shí)建議將電爐流程企業(yè)移出“兩高”名錄，鼓勵全廢鋼電爐流程企業(yè)發(fā)展。
三是加大對廢鋼回收的支持力度，鼓勵大型鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)與廢鋼回收加工企業(yè)合作，建設一體化的大型廢鋼加工配送中心，提高廢鋼加工企業(yè)的集中度；推動(dòng)解決廢鋼資源分類(lèi)問(wèn)題研究，有利于廢鋼資源的合理定價(jià)與高效利用；建立全國廢鋼資源分布和數量統計、資源回收信息系統，以此為基礎，建立廢鋼電子化供需信息及交易平臺。
四是深入研究新一輪大規模設備更新和消費品以舊換新行動(dòng)方案和中國資源循環(huán)集團成立帶來(lái)的廢鋼循環(huán)利用的政策機遇，加快構建覆蓋各領(lǐng)域、各環(huán)節的廢棄物循環(huán)利用體系，持續暢通資源回收利用鏈條。
五是合理引導廢鋼在長(cháng)、短流程的流向，對鋼鐵行業(yè)未來(lái)產(chǎn)業(yè)結構調整具有重要意義。應該看到廢鋼在轉爐中主要起冷卻作用，其合理范圍應該在13%~15%，過(guò)高的廢鋼比會(huì )擾亂爐外精煉工序節奏，并對鋼材質(zhì)量產(chǎn)生影響。
六是優(yōu)化碳配額政策制度，從鼓勵電爐鋼發(fā)展的角度，建議有關(guān)部門(mén)考慮采取按噸鋼碳配額進(jìn)行匹配的方式。
中國工程院院士殷瑞鈺在總結發(fā)言時(shí)表示，從“雙碳”目標及資源能源發(fā)展的戰略角度來(lái)看，廢鋼已經(jīng)是鐵素資源的重要組成部分，電爐流程企業(yè)未來(lái)蓬勃發(fā)展是大勢所趨。未來(lái)，鋼鐵行業(yè)將逐步形成3類(lèi)典型的鋼鐵制造流程：
一是高爐—轉爐長(cháng)流程必然會(huì )逐漸減產(chǎn)，但也會(huì )在流程結構中占一定的比例。它將逐步過(guò)渡到以生產(chǎn)扁平材產(chǎn)品為主，特別是大批量生產(chǎn)高檔薄板、中厚板等高端板材，主要布局在沿海深水港地區和大型礦山附近。從落實(shí)“雙碳”戰略的角度來(lái)看，螺紋鋼、線(xiàn)材等大宗產(chǎn)品再采用長(cháng)流程生產(chǎn)是不利于“雙碳”目標實(shí)現的。
二是全廢鋼電爐流程將從建筑用長(cháng)材的生產(chǎn)流程變革做起，逐步替代以中小高爐—轉爐流程生產(chǎn)螺紋鋼、線(xiàn)材等大宗產(chǎn)品，布局在城市周邊，是以“兩鏈一流”系統為核心的“城市鋼廠(chǎng)”。
三是氫還原—電爐流程尚處于探索、開(kāi)發(fā)階段，要繼續研究、謹慎投資。殷瑞鈺提醒道，雖然三大流程的占比會(huì )不斷演變，但發(fā)展電爐流程企業(yè)這條路徑毫無(wú)疑問(wèn)是正確的，要始終堅持戰略思維，根據鋼鐵行業(yè)發(fā)展的階段性特征，多角度、動(dòng)態(tài)性、持續性地開(kāi)展廢鋼產(chǎn)業(yè)和發(fā)展廢鋼—電爐流程相關(guān)的戰略研究，不斷深入思考、調整認識，使它符合發(fā)展實(shí)際，真正推動(dòng)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。
