中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
記者 樊三彩 報道
當前，電爐流程企業迎來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的發展。為此，鋼鐵研究總院有限公司聯合中國廢鋼鐵應用協會共同組建研究團隊，系統分析了我國廢鋼產業發展現狀與存在的問題、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發展路徑及相關政策建議進行了探討。
9月26日，廢鋼助力鋼鐵行業電爐流程發展研討會系統分享了《廢鋼助力鋼鐵行業電爐流程發展》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
《廢鋼助力鋼鐵行業電爐流程發展》研究報告顯示，隨著我國鋼鐵蓄積量的不斷增加，未來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幅度不大，廢鋼資源緊缺的狀況稍有改善，但依舊不能滿足國內鋼鐵生產所需，對于進口鐵礦石的依賴度較高；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，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展，并可能成為鋼鐵生產主要流程；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、短流程中的使用進行了探討，構建了不同廢鋼比下長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，不管是在長流程還是在短流程中，應用廢鋼都可以大幅降低鋼鐵生產過程中的碳排放強度。不過，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（碳質或硅質）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，從而會帶來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，事實上是一種變相增產，這也是當前長流程消耗廢鋼資源的動力源，從而導致廢鋼價格居高不下，電爐流程生產成本增加。雖然在這種模式下，長流程的二氧化碳排放強度也在降低，但是企業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，提高廢鋼比，勢必要求鐵前工序減產，這樣是有利于企業降碳的，也應該在不影響產品質量的前提下適度鼓勵發展。
第三，高廢鋼比冶煉有利于二氧化碳排放強度的降低，但企業外購的社會廢鋼通常含有較多雜質元素，如鉻、鎳、銅、磷、硫等，轉爐冶煉過程中若使用過多的該類廢鋼會極大影響鋼水質量。因此，高廢鋼比冶煉，特別是在生產高等級鋼種時，一方面要更加重視廢鋼的精細化分類，保證入爐廢鋼質量及穩定性；另一方面要適度控制廢鋼比的范圍。根據某鋼企的實際生產經驗，在現有廢鋼條件下（外購社會廢鋼占比60%以上）冶煉高等級鋼種時廢鋼比應控制在20%以內。而這條路線應該是未來高爐—轉爐長流程的發展方向。
總體而言，我國鋼鐵工業應借助“雙碳”的大背景，引導廢鋼資源盡可能流向電爐流程，逐步調整全行業的鐵素資源結構、產品結構和流程結構，從而實現全行業的轉型升級和高質量發展。如在現階段開始以全廢鋼電爐流程生產建筑用鋼作為切入口來逐步替代中小高爐—轉爐流程生產建筑用鋼，鋼鐵產品質量可滿足需求；現有大型高爐—轉爐流程仍然以鐵礦石作為主要原料，逐漸轉向生產高端產品，如此也不需要增加額外的投資或研發投入（如廢鋼預熱、高廢鋼比的產品質量控制技術等）。
鋼鐵業將逐步形成3類典型制造流程
通過對比國外各類鋼鐵企業生產布局，結合我國鋼鐵行業發展現狀及未來發展藍圖，研究團隊提出以“兩鏈一流”（供應鏈、服務鏈，生產制造流程）系統為核心的“城市鋼廠”概念設想，并參考行業低碳發展路線，初步提出各階段電爐流程企業的發展趨勢，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業和電爐流程存在的問題，提出了多渠道獲取廢鋼資源、完善廢鋼回收利用體系、推動廢鋼資源利用規范化、聚焦共性技術清單、優化電爐流程企業（“城市鋼廠”）布局的行業措施，以及將廢鋼作為戰略資源納入國民經濟和社會發展五年規劃綱要、修訂再生鋼鐵原料標準、鼓勵社會資本參與廢鋼回收體系建設、出臺穩定廢鋼價格的措施、優化廢鋼稅收等政策建議。
與會專家圍繞廢鋼助力鋼鐵行業電爐流程企業發展議題提出了多項建議和措施：
一是鋼鐵行業的發展背景正在發生巨大變化，已由增量發展階段進入減量優化發展階段。2024年以來，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，專家建議可以進一步聚焦研究未來鋼鐵行業發展趨勢，進一步開展廢鋼資源的產生與利用預測，深入探索未來電爐流程企業的發展布局。
二是要多角度考慮未來廢鋼產業與電爐流程企業的發展，優化產業指導目錄，疏通電爐鋼發展的堵點和難點，建議在國家大力推動清潔能源布局與發展的大背景下，對電爐流程企業施行優惠電價政策，解決電爐流程企業用電成本高的問題，同時建議將電爐流程企業移出“兩高”名錄，鼓勵全廢鋼電爐流程企業發展。
三是加大對廢鋼回收的支持力度，鼓勵大型鋼鐵生產企業與廢鋼回收加工企業合作，建設一體化的大型廢鋼加工配送中心，提高廢鋼加工企業的集中度；推動解決廢鋼資源分類問題研究，有利于廢鋼資源的合理定價與高效利用；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方案和中國資源循環集團成立帶來的廢鋼循環利用的政策機遇，加快構建覆蓋各領域、各環節的廢棄物循環利用體系，持續暢通資源回收利用鏈條。
五是合理引導廢鋼在長、短流程的流向，對鋼鐵行業未來產業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%，過高的廢鋼比會擾亂爐外精煉工序節奏，并對鋼材質量產生影響。
六是優化碳配額政策制度，從鼓勵電爐鋼發展的角度，建議有關部門考慮采取按噸鋼碳配額進行匹配的方式。
中國工程院院士殷瑞鈺在總結發言時表示，從“雙碳”目標及資源能源發展的戰略角度來看，廢鋼已經是鐵素資源的重要組成部分，電爐流程企業未來蓬勃發展是大勢所趨。未來，鋼鐵行業將逐步形成3類典型的鋼鐵制造流程：
一是高爐—轉爐長流程必然會逐漸減產，但也會在流程結構中占一定的比例。它將逐步過渡到以生產扁平材產品為主，特別是大批量生產高檔薄板、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“雙碳”戰略的角度來看，螺紋鋼、線材等大宗產品再采用長流程生產是不利于“雙碳”目標實現的。
二是全廢鋼電爐流程將從建筑用長材的生產流程變革做起，逐步替代以中小高爐—轉爐流程生產螺紋鋼、線材等大宗產品，布局在城市周邊，是以“兩鏈一流”系統為核心的“城市鋼廠”。
三是氫還原—電爐流程尚處于探索、開發階段，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不斷演變，但發展電爐流程企業這條路徑毫無疑問是正確的，要始終堅持戰略思維，根據鋼鐵行業發展的階段性特征，多角度、動態性、持續性地開展廢鋼產業和發展廢鋼—電爐流程相關的戰略研究，不斷深入思考、調整認識，使它符合發展實際，真正推動鋼鐵行業高質量發展。
