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論文級分享：大勢所趨，我國電爐煉鋼的發（fā）展現狀
核心觀點：
一、我國電爐煉鋼現狀
1.1我國煉鋼格局（jú）
2003年以來，隨著我國工業（yè）化的蓬勃發（fā）展以及基礎設施和房地產建設的不斷推進，帶動了（le）我（wǒ）國對（duì）鋼鐵的需求，我國的煉鋼產量占全（quán）球鋼鐵的比例也（yě）在不斷攀升，我國當前的粗鋼產量占據了全球的半壁江（jiāng）山。不過從下圖可（kě）知，我國電爐（lú）煉鋼（gāng）的產量從（cóng）2002年的3048.9萬噸增長（zhǎng）**2021年的10929萬噸，而轉爐煉鋼從15167.7萬噸增長**92350萬噸，鋼鐵高產（chǎn）量（liàng）主要是以高爐（lú）-轉爐長流程規模效（xiào）應的顯現，電爐鋼增加（jiā）的量有限，在諸多因素（sù）的影響（xiǎng）下，我（wǒ）國電爐鋼（gāng）的發展較為緩慢。
1.2我國電（diàn）爐鋼比
2019年，工信部印（yìn）發《關於引導電弧爐短流（liú）程煉鋼發展的指導意見（征（zhēng）求意見稿）》，提出“引導我國短流程煉鋼（gāng）高質量發展（zhǎn），優化鋼鐵長、短流程布局結構，促進鋼鐵行業轉型升級和綠色發展”。力爭到“十四五”末，**鋼鐵工業廢鋼比達到30%，電爐鋼比例提升**20%。但在2022年工業和信息化部、發展改革委、生態環境部《三部委關於促進鋼鐵工業高質量發展的指導意見》主要任務（wù）中電爐鋼比（bǐ）例數據從20%轉為15%。
這樣（yàng）的一個變化是結合當（dāng）前（qián）的現狀做出（chū）的一個調整，我國的電爐鋼比一直處於較低的水平，從各主流**的電爐鋼比來看，我國當前的電爐鋼比對比（bǐ）看來是**低的，2022年我國的電爐鋼比在10%左右，距離十四五要求的15%還有（yǒu）較長一段（duàn）距離，我國的電爐煉鋼仍任重而道遠。
從（cóng）下圖各主流**來看，我國的廢鋼比也（yě）處於低位，目前（qián）在（zài）22%左右，距離十四五要求的30%尚有一（yī）段距離，我國當前（qián）的廢鋼比相對主流（liú）**來說還是比較低，這與我們的電爐鋼比較（jiào）低（dī）相對應。
1.3電爐煉鋼（gāng）產能
當前，世界上主流的煉鋼方（fāng）式分為轉爐（lú）煉（liàn）鋼和電爐煉鋼，由下圖產（chǎn）能（néng）分布來看，我國目前主要是依賴以高爐-轉爐（lú）為主的長流程煉鋼模式，**電（diàn）弧爐產（chǎn）能（néng）為19121萬噸，轉爐（lú）粗鋼產能為98789萬噸，短（duǎn）流程煉（liàn）鋼產能不足20%。對比於我們的長（zhǎng）流（liú）程，電爐在我國的發展曆史較短，我國電爐煉鋼始於1993年，原冶金部和上海市在上海召開了“當代電爐流（liú）程和電爐工程問題（tí）研討會”討論電爐煉鋼（gāng）工藝之（zhī）後，寶鋼、新疆（jiāng）八（bā）一鋼廠（chǎng）、韶（sháo）鋼、萊鋼等一批鋼鐵企業，紛紛從（cóng）國外引進電爐煉鋼生產線，我國電爐鋼才得以發展。
從下圖（tú）我國（guó）各省電弧爐產能分布來看，電弧爐主要分（fèn）布在我國廢鋼資源較多、製造業較為發達的地區或是電力資源豐富的地區，其中江蘇、廣東、四川（chuān）、福建、山東等地區電（diàn）弧（hú）爐（lú）產能較多。
我國低電爐鋼比原因（yīn）分析
2.1中（zhōng）國（guó）煉鋼格局—大高爐背景
我國的煉鋼鐵技術主要是引自蘇聯，蘇聯當時的高爐技術處於世界**水平，在20世紀50年代-70年代初，我國（guó）從前蘇聯引進了大量的鋼鐵技術和設備，包括（kuò）高爐、轉爐、連鑄等煉鋼技術。經過解放後30年的曲折發展，中國鋼鐵（tiě）企業進行了大規模的擴建和技術（shù）改造，在（zài）高爐操作及技術經濟指標方麵有很大改善，自1996年以來，中國鋼鐵產量穩居世界**。
21世紀（jì）以來，隨（suí）著工（gōng）業的快速擴張，中國鋼鐵需求量急劇增長，為（wéi）了滿足生產成本低、**、產量大等特點，我（wǒ）國鋼鐵工業邁向了高爐大型化的發展（zhǎn）道路，對高（gāo）爐（lú）-轉爐煉鋼設備投入的資金較大。又由於高爐（lú）的工藝要求，停爐燜爐不利於高爐的運轉且維護成本較高（gāo），鋼廠在大多（duō）時候，若沒（méi）有檢修或是政策的強製要求，煉鋼利潤在（zài）-200元/噸以上時都不會考慮關停高爐，由此以來，以高爐-轉爐煉鋼的產量（liàng）一直居高不下。
2.2電（diàn）爐成本較轉爐不（bú）占優（yōu）勢（shì）
借鑒美國的發展曆史來看，其啟動廢鋼周期，隨後電爐煉（liàn）鋼得到（dào）高速發展的兩大前提一（yī）是粗鋼產量達到極值平台，廢鋼供應充足；二是電爐煉（liàn）鋼成本優勢體現。顯然（rán），我國目前（qián）這兩個條件均未達到，雖然我國粗鋼產量已達（dá）極值（zhí），但我國的（de）廢鋼供應相對我國龐大的煉鋼（gāng）需求仍不足；第二點我國目前還是以高爐-轉（zhuǎn）爐為代表的長流程煉鋼較電（diàn）弧爐煉鋼更具備成（chéng）本優勢，主要有幾下幾點原因：
2.2.1廢鋼（gāng）價格高
（1）廢鋼資（zī）源相對有限
我國的鋼（gāng）鐵行業（yè）還是近些年（nián）發展壯大，雖然（rán）我國的鋼鐵積蓄量不斷增（zēng）加，但由於多種原因影響，鋼材的回（huí）收周期較長，相對於我國龐大的煉鋼需求來看，當下沒有產（chǎn）生足夠的廢鋼量，使用生命周期法測（cè）算出2022年資源量大概在2.88億噸，而我國的粗鋼產量達10.13億噸，資源相對有限。
我國鋼鐵行業起步較晚，有大量的鋼鐵用於建築（zhù）行業，一般（bān）認為建築行業的折舊年（nián）限大概在30年，機械等折舊（jiù）年限大概在10-15年，綜合來看可能（néng）的報廢折舊年限在20-30年間（jiān），從粗鋼產（chǎn）量的周期來看，顯然（rán）我（wǒ）們**還沒有（yǒu）進入鋼鐵大量報廢的高峰期。
（2）長短流程鋼廠博（bó）弈
上述講到我國主要是（shì）以高爐-轉爐煉（liàn）鋼為主（zhǔ），而廢鋼在我國大多也是由轉爐煉鋼消耗，從近幾年看來，轉爐消（xiāo）耗占我（wǒ）國廢鋼消耗量在60%以上。那麽在大多數地區（qū）長流程鋼廠具備廢（fèi）鋼定價的話語權，隻有像廣（guǎng）東、福建、四川這種電爐相對較多的（de）地方，電爐具備一定（dìng）話語權，並且短流（liú）程鋼廠大多都是民營背景，資金實力較為有限。
像在華東、華北多地轉爐占據了**的話語權，長流程鋼廠與（yǔ）短流程鋼廠會進行博弈，由下圖鐵廢價差可知（zhī），鐵水絕大多數情況下都較廢鋼具備性價比，意味著長流程鋼廠（chǎng）具有成本優勢，有能力調（diào）節廢鋼價格，提升電爐煉鋼的成本。
（3）廢鋼回收效率低，分配利潤參與（yǔ）者多
目前我國的廢鋼回收效率較為低下，從汽車（chē）報廢就可看出（chū），2012-2021 年美國汽車報廢率（lǜ）均值為 5.40%，而我國（guó）的報廢率在（zài）3%，並且有些車是送到一些沒（méi）有拆廢資質的汽車（chē）拆解地，其報廢的回收率較低。
我國加工基地由於進入門檻低，數量（liàng）眾多，競爭劇烈，目前工信部1-10批公布準入的（de）加工基地就有706家（jiā），年加工能力已（yǐ）達到1.6-1.7億噸，然而**大大小小的基地加起來遠遠超過（guò）這個數量，從下圖破碎線的（de）低產能（néng）利用率也可看（kàn）出，中遊加工（gōng）基地處於產能遠遠過剩的狀態。
2.2.2我國焦煤資源較為豐富（fù）
雖然（rán）轉爐煉鋼所需的鐵水中，鐵礦石需要依賴大量的進口，但我國的煤炭資源（yuán）較為豐富，每年的煤炭產量較多，目前（qián）焦（jiāo）煤的產量大概占世界的一（yī）半，我國煉鋼（gāng）用焦煤90%是來源於國內自給，我（wǒ）國龐大的焦煤儲量，使得高爐煉鋼成本較為有優勢。
2.2.3電力成本
相對於長流程煉鋼，短流程以電弧（hú）爐煉鋼，還需要疊加一個電力（lì）成本，電爐煉噸鋼的需耗電400-500度電，特（tè）別是峰電（diàn）的成本較高，大部分時間內，電爐鋼廠都是（shì）在（zài）穀電保有低利潤，近兩年來，平電都較難維持利潤，電弧爐鋼廠產能利用率較低。一（yī）般情況下，達到穀電盈虧平衡點（diǎn），產能利用率可能在33%左右，達到平（píng）電利（lì）潤，產能利用率（lǜ）在66%左右。
2.3電爐工藝（yì）及鋼種限製
2.3.1長（zhǎng）流程冶煉的鋼雜（zá）質更少
一方麵，廢鋼原料供應及質量不穩定、分（fèn）揀技術及分類不過關導致廢（fèi）鋼成分無法控製，鋼（gāng）材中各（gè）種雜質元素在電爐（lú）中無法有效（xiào）控製，無法滿足（zú）高附加值（zhí）、高潔淨度等（děng）**產品的要求，而將高爐鐵水作為原料比廢鋼練出的鋼純淨度（dù）更高，這是因為在熔化（huà）還原（yuán）作用下，熔煉（liàn）爐中不存在揮發元素（sù），因（yīn）此鐵水中的（de）有色金屬等元（yuán）素含量（liàng）會相對更低。
另一方麵，通常轉（zhuǎn）爐煉鋼工藝中所生產的鋼材氮（dàn）含量較電爐煉鋼更低，因為（wéi）電爐煉（liàn）鋼會在敞（chǎng）開渣門的情況下進行精煉工作的操作和處理，這一過程中會有大量空氣進入電爐（lú），導致電爐內部（bù）形成高氮（dàn）環境，而氮含量的控製與低碳潔淨鋼的生產存在一定關係，若鋼內氮含量相對較高，會（huì）對鋼的延展性產生嚴重（chóng）負向影響，這（zhè）也限製了電爐短流程工（gōng）藝（yì）在我國的大規模應用及發展。
2.3.2電爐產成品競爭（zhēng）力不（bú）強
由下（xià）圖可知，目前我（wǒ）國的電爐產能大多投產於長材，這是因為生產量較多的長材（cái）對於殘存金屬含量（liàng）相對較高，轉爐煉鋼工藝在扁平鋼材的生（shēng）產中更具備技術優勢。隨著爐（lú）外精煉技術的進步，轉（zhuǎn）爐品種（zhǒng）鋼的生產能力（lì）也逐漸增強，致使電爐在特鋼方麵的市場競爭力持續下降。國內軸承鋼、齒輪鋼以及不鏽鋼等傳統（tǒng）特鋼產品都逐（zhú）漸因為轉爐具（jù）備成本優勢和產量大的特點多以轉爐生（shēng）產，電爐煉鋼的品種優勢已被（bèi）擠壓到有限的高合（hé）金鋼（gāng）生產領域，其市場競爭力明顯不足。
三、電爐煉鋼機遇與展望
3.1碳雙控下的機遇（yù）
長流程煉鋼是以煤為主的能源結構，鋼鐵工業的能源（yuán）占**能源消耗總量的16%，其中，煤炭占鋼鐵工業（yè）能源消耗比例高達70%，是（shì）碳（tàn）排放量的主（zhǔ）要來源。長流程煉（liàn）鋼噸鋼排放2.34噸二氧化碳，其中鐵前工序二氧化碳排放占80%以上，但是以廢（fèi）鋼（gāng）為原料的電爐（lú）鋼每噸排放二氧化碳0.67噸，因（yīn）此增加（jiā）廢鋼回收利用，降低鐵鋼比，能夠大幅度降低二氧化碳排（pái）放量。我國（guó）鋼鐵工業正進入結構調整和轉型升級的節骨眼，在當前嚴峻的環保形勢下，汙染排放小的電爐短流程將（jiāng）會有更廣闊的發展空間，促進電爐鋼產量占比提升。
3.2我國擁有豐厚的鋼鐵積蓄量
我國鋼（gāng）鐵工業自1996年粗鋼產量突破1億噸，超越日本成為**產鋼國後，粗鋼產量不斷增長，促使我（wǒ）國鋼鐵量不斷積（jī）蓄，未來我國鋼鐵工業或進（jìn）入大批量應用廢鋼鐵的重要轉折（shé）時期（qī）。預計到（dào）2025年，我國鋼（gāng）鐵積蓄量將達到120億噸以上，這（zhè）為我國電爐的發展提供了豐厚的原（yuán）料資源。
3.3逐步淘汰高爐產（chǎn）能（néng），電爐產能可等量替換
2021年6月1日實施的《鋼鐵行業產（chǎn）能置換實施方法》，將大氣汙染防治**區域擴為京津冀、長三角（jiǎo）、珠三角等地及其他“2+26”大氣通道城市，明確表明嚴禁增加鋼鐵產能，大氣汙染防治**區域置換比例不低於1.5：1，其（qí）他地區置換比例不低於1.25：1，但是以下六種情（qíng）形可以等量置換（huàn）：
（一）企業內部退出轉爐建設電爐且一並退出（chū）配（pèi）套的燒結、焦爐、高爐（lú）等設備項目（mù）的煉鋼產能。
（二）退出和建設冶煉（liàn）設備均為電爐的項目。
（三）不改變冶煉設備類型、容量（積）、數量的廠區內部技（jì）術改造（zào）項目。
（四）退出配套燒結、焦爐、高爐等設備建設氫冶金和 Corex、Finex、HIsmelt 等非高（gāo）爐煉鐵項目的煉鐵產能。
（五）對利用回轉窯-礦熱爐-AOD 爐工藝（yì）生產不鏽鋼的（de）煉鋼產能。
（六）青海、西藏地區建設的鋼鐵冶煉項目
**政策對電爐（lú）產能有所扶（fú）持，對高爐產能逐步打擊，目前（qián）小容積（jī）的高爐占比（bǐ）較大（dà），容積在（zài）1000立方米以下的高爐會被逐（zhú）步淘汰，今年以來，在我（wǒ）國環保政策推動下，多省相繼發文淘汰（tài）1200或1000立方米以下（xià）高（gāo）爐，加大對高能（néng）耗、高汙染的傳統產業的整治力（lì）度。
3.4對鐵礦石的替代
目前我國是鐵礦的消耗大戶，全球發運量的70%以上都發（fā）往了中（zhōng）國，我國進口鐵礦依賴度高達90%，經勘探（tàn）我國鐵（tiě）礦（kuàng）石大（dà）多為（wéi）貧礦（kuàng），並且鐵礦為**資源，全球總儲量有限，我國龐大的鋼鐵工（gōng）業以及大高爐的鋼鐵結構是全球鐵礦的（de）主（zhǔ）要消耗**，全球鐵礦資源主要集中在澳巴的四大礦山，從下圖澳（ào）巴的（de）發貨量及發往中國的比例可（kě）知，鐵礦資源主要（yào）是流向中國，但是我國自身的鐵（tiě）礦資源有限，對海外進口礦高度依（yī）賴的局麵致使（shǐ）我們（men）在（zài）鐵礦（kuàng）端沒有（yǒu）議價權（quán），這就使得我國鋼鐵業較多利潤流向海外礦（kuàng）端，特別是在當下印度的長流程煉鋼產業在不斷發展，印度在其《**鋼鐵政策2017》中提出到2030-31財（cái）年，印度要實現高爐占比達到68%，當前采用高爐-轉爐的比例是50%，對鐵（tiě）礦（kuàng）的（de）需求（qiú）不斷提升，鐵礦的稀缺資源將會使其價格更高，那麽在（zài）將來隨著廢鋼資源的趨多及鐵礦資源的緊缺，使用高爐-轉（zhuǎn）爐煉鋼的成本優勢將越來越（yuè）弱。
3.5支持民營經濟發展下電（diàn）爐迎來機遇
2023年7月19日，《中共**國（guó）務院關於促（cù）進民營經濟發展壯大的意見》重磅發布，**將民營經濟定位為推動中國式現代化的“生力軍”，並強調它是高質量發展的（de）重要基礎。依據規模、技術水平、生產能力、環保要求等不同（tóng）因素建設一個高爐的投資資金一般在數億元**數十億元左右；而建設一個電爐的投資資金在數千萬**億元之間，顯然（rán）電爐的投資成本更低。電爐煉鋼具有投資成本（běn）低、生產適應性強、靈活度高等優勢（shì），因深受我國民營企業（yè）的青睞，我國的電爐企業大（dà）多都（dōu）是民企。目前我國正在積極推動民營經濟的發展，推（tuī）動（dòng）電（diàn）爐煉鋼也成為大勢所趨（qū），能夠實現經濟效益和社會效益的雙贏（yíng）。
3.6適應能力強
電弧爐煉鋼對爐（lú）料的適應性比較強，既能夠（gòu）以（yǐ）廢鋼作為原（yuán）料，同時也能使（shǐ）用鐵水、海（hǎi）綿鐵或熱（rè）壓塊、生鐵塊等固態和液（yè）態含鐵原料，不像轉爐煉鋼那樣必須依托龐雜的煉鋼係統（tǒng），在廢鋼資源較為緊張以及性價比不高的情況下，電爐可以提高一定的鐵水比例來降（jiàng）低成本。
此（cǐ）外，電爐能夠（gòu）隨關隨停，既能（néng）夠不間斷的生產（chǎn），也可（kě）以間斷生產。即使長時間（jiān）的（de）停產，恢複也比高（gāo）爐快，而高（gāo）爐停（tíng）爐（lú）以及維修（xiū）的成本較（jiào）高。隨著基礎設施和房地產建設的不斷完善，我國鋼鐵工業麵臨產能（néng）過剩的危險，維持高產量高爐的成本（běn）較大，未來或逐步向電爐這種適應能力、靈活能力強、環保性更好的煉鋼方法。
3.7生產（chǎn）高合金特種鋼
隨著經濟的發展和科技（jì）的進步，人們對鋼材的（de）需（xū）求越來越高，特別是在（zài）一些**領域，如航空航天、核工業、工程機械等領域，對鋼材的性能要求越來越高（gāo），因此對高合金鋼的需（xū）求越來越大。在生產特種（zhǒng）鋼過程中，電爐具有明顯的（de）優勢。電弧煉（liàn）鋼能源中的電弧具有（yǒu）中性化學性質（zhì），因此可以將其作為煉鋼能源（yuán），加熱和化學反（fǎn）應相互獨立。
這使（shǐ）得電（diàn）爐煉鋼工藝具有極大的靈活性，可以（yǐ）在冶（yě）煉過程中加入大量的合金（jīn），滿足生產高合金特種（zhǒng）鋼的需求。未來高合（hé）金鋼是發展的趨勢，電爐是生產高（gāo）合金鋼的主要設備，因此未來電爐煉鋼或將（jiāng）成為趨勢。
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