我國(guó)電爐短流程煉鋼面臨的問(wèn)題與發(fā)展展望

摘要：針對(duì)我國(guó)電爐煉鋼發(fā)展緩慢的情況，從廢鋼供給、電力保障、技術(shù)和裝備水平三個(gè)方面，介紹了我國(guó)電爐煉鋼發(fā)展目前面臨的主要問(wèn)題，并結(jié)合這些影響因素，展望其未來(lái)發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：電爐煉鋼;短流程;發(fā)展展望

0 引言

實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)是我國(guó)政府做出的重大戰(zhàn)略決策，是我國(guó)向世界作出的莊嚴(yán)承諾，是事關(guān)全局的系統(tǒng)性深層次變革。我國(guó)鋼鐵工業(yè)碳排放量大，占全國(guó)碳排放總量的15%左右，是國(guó)內(nèi)31個(gè)制造業(yè)門(mén)類中碳排放量最大的行業(yè)。因此，有效降低鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中的碳排放已成為鋼鐵行業(yè)乃至國(guó)家亟待解決的重大問(wèn)題。電爐煉鋼占比較低是造成我國(guó)鋼鐵行業(yè)碳排放量大、能耗高、污染重的重要原因之一。近年來(lái)，我國(guó)電爐鋼產(chǎn)量占比約10%，遠(yuǎn)低于全球電爐鋼占比28%左右的平均值，我國(guó)電爐短流程煉鋼發(fā)展緩慢。本文將重點(diǎn)剖析制約我國(guó)電爐短流程煉鋼快速發(fā)展的重要因素，并展望其未來(lái)發(fā)展前景。

1 面臨的主要問(wèn)題

1.1 廢鋼資源供給能力不足

我國(guó)廢鋼產(chǎn)量居全球首位，但供應(yīng)一直處于緊缺狀態(tài)。我國(guó)短流程煉鋼原料成本占總成本的87%左右，其中廢鋼約占68%。近年來(lái)我國(guó)社會(huì)廢鋼資源總量基本保持在2.6億噸左右，并沒(méi)有明顯的增長(zhǎng)，而且呈現(xiàn)出小幅下降的趨勢(shì)。按照目前每年2.6億噸廢鋼供應(yīng)量計(jì)算，假設(shè)轉(zhuǎn)爐廢鋼比為20%，全年粗鋼產(chǎn)量按照10億噸計(jì)算，其中9億噸轉(zhuǎn)爐鋼要消耗1.8億噸廢鋼，電爐用廢鋼量只剩下0.8億噸，根本無(wú)法滿足1億噸電爐鋼的廢鋼需求，由此可見(jiàn)，國(guó)內(nèi)大量的廢鋼資源主要流向轉(zhuǎn)爐煉鋼。

1.2 電力能源保障能力不足

在電爐煉鋼成本占比中，電價(jià)成本占到電爐煉鋼成本的6%左右。比較國(guó)內(nèi)外的電價(jià)，國(guó)外的總體電價(jià)要低于我國(guó)，而國(guó)內(nèi)由于電力供應(yīng)相對(duì)緊張，工業(yè)用電優(yōu)惠補(bǔ)貼力度較低，如果按照我國(guó)電爐煉鋼每噸需要消耗300度電來(lái)計(jì)算，電力成本就達(dá)到200元/噸左右。從成本上來(lái)說(shuō)，我國(guó)短流程煉鋼相對(duì)長(zhǎng)流程煉鋼噸鋼成本要高200-300元，生產(chǎn)成本相對(duì)較高，經(jīng)濟(jì)效益相對(duì)較差是我國(guó)短流程煉鋼發(fā)展緩慢的主要原因之一。

1.3 電爐煉鋼技術(shù)和裝備水平有待進(jìn)一步提高

在過(guò)去的半個(gè)多世紀(jì)，國(guó)內(nèi)外電爐煉鋼技術(shù)都有了顯著的進(jìn)步，有效促進(jìn)了電爐短流程煉鋼的發(fā)展。但是，電爐煉鋼裝備和生產(chǎn)工藝并沒(méi)有質(zhì)的突破，仍存在明顯缺點(diǎn)和短板，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：一是污染物處理方式及固（危）廢協(xié)同處理難度較大，特別是電爐灰、二噁英等環(huán)保問(wèn)題的治理成本很高；二是爐齡低是電爐最常見(jiàn)的問(wèn)題之一，它直接影響到生產(chǎn)進(jìn)程及生產(chǎn)安全性；三是電極、耐材等原輔材料消耗過(guò)快，導(dǎo)致生產(chǎn)成本高；四是國(guó)內(nèi)電爐裝備在爐容大型化、電爐與輔助設(shè)備集成化等方面取得長(zhǎng)足進(jìn)步，但在裝備自動(dòng)化及智能檢測(cè)等方面仍存在短板。

2 未來(lái)發(fā)展展望

2.1 提升廢鋼資源供給能力

針對(duì)國(guó)內(nèi)廢鋼資源供應(yīng)偏緊，回收、加工和配送體系還不夠完善的問(wèn)題。建議從以下幾個(gè)方面提升廢鋼資源供給能力：一是逐步健全廢鋼循環(huán)利用體系，形成回收、拆解、加工、配送、應(yīng)用一體化產(chǎn)業(yè)鏈；二是行業(yè)稅負(fù)依舊偏高，需要進(jìn)一步完善稅收政策；三是規(guī)范企業(yè)加工能力相對(duì)不足，需要進(jìn)一步規(guī)范一些企業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)；四是廢鋼回收加工企業(yè)集中度不高，小而散問(wèn)題仍然突出，需要進(jìn)一步提高廢鋼回收加工行業(yè)的產(chǎn)業(yè)集中度；五是進(jìn)一步完善再生鋼鐵原料進(jìn)口標(biāo)準(zhǔn)，逐步增加國(guó)外優(yōu)質(zhì)廢鋼的進(jìn)口量。

2.2 拓寬電爐煉鋼原料品種

直接還原鐵（DRI）、熱壓鐵塊（HBI）等鐵素資源都是目前可以替代廢鋼的高品質(zhì)鋼鐵原料。中國(guó)富煤缺油少氣，天然氣價(jià)格高，以天然氣為供氫原料生產(chǎn)直接還原鐵不具經(jīng)濟(jì)性。近年來(lái)，結(jié)合中國(guó)能源現(xiàn)狀，對(duì)氣基豎爐直接還原煉鐵流程進(jìn)行重構(gòu)優(yōu)化，將焦?fàn)t煤氣作為氣基豎爐直接還原的還原氣，不僅實(shí)現(xiàn)了焦?fàn)t煤氣的高值利用，也有效推動(dòng)了氣基豎爐直接還原煉鐵的發(fā)展。同時(shí)，鼓勵(lì)我國(guó)相關(guān)企業(yè)走出去，在天然氣和鐵礦資源相對(duì)豐富的地區(qū)和國(guó)家投資建廠，并將這些優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)口到我國(guó)作為電爐煉鋼的原料。

2.3 加強(qiáng)電力能源保障

鼓勵(lì)短流程電爐企業(yè)因地制宜建設(shè)工業(yè)綠色微電網(wǎng)能源管控系統(tǒng)，加大光伏、風(fēng)能、水電和核電等可再生能源建設(shè)；鼓勵(lì)企業(yè)根據(jù)峰谷電價(jià)政策，靈活制定生產(chǎn)計(jì)劃，實(shí)施錯(cuò)峰用電策略，降低生產(chǎn)用電成本。

未來(lái)，鼓勵(lì)短流程電爐企業(yè)優(yōu)先使用綠色電力，將綠電溢價(jià)傳導(dǎo)到鋼材價(jià)格上，提高行業(yè)電力能源發(fā)展的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性。此外，鼓勵(lì)企業(yè)主動(dòng)參與電力市場(chǎng)交易購(gòu)買(mǎi)綠電，降低跨省綠電交易門(mén)檻，簡(jiǎn)化企業(yè)綠電購(gòu)買(mǎi)流程，推動(dòng)企業(yè)與綠電供應(yīng)商簽訂穩(wěn)定的中長(zhǎng)期購(gòu)電合同鎖定未來(lái)電價(jià)，降低電價(jià)波動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)成本的影響。

2.4 以科技創(chuàng)新提升電爐煉鋼競(jìng)爭(zhēng)力

一是進(jìn)一步推動(dòng)超高功率電爐煉鋼，以提高生產(chǎn)效率。這不僅縮短廢鋼熔化時(shí)間、提高功率、縮短冶煉周期、降低電耗，而且易于與爐外精煉、連鑄等工序相配合，實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)低耗的目的；二是推廣廢鋼預(yù)熱技術(shù)。廢鋼預(yù)熱技術(shù)能有效節(jié)約電能，促進(jìn)廢鋼的熔化。廢鋼預(yù)熱的技術(shù)主要有四種：傳統(tǒng)料籃式廢鋼預(yù)熱、雙爐殼電爐、豎井式電爐及康斯迪電爐。目前，以豎井式電爐和康斯迪電爐的技術(shù)應(yīng)用較為廣泛；三是降低電極消耗。電極的正常消耗主要為尖端消耗和側(cè)面消耗。通過(guò)平熔池操作、提高密閉性、提高廢鋼預(yù)熱溫度、燒嘴助熔等舉措有效地降低電極消耗；四是提高電爐煉鋼智能化水平。通過(guò)開(kāi)發(fā)一系列先進(jìn)的監(jiān)測(cè)模型和控制模型，結(jié)合數(shù)據(jù)信息交流和過(guò)程優(yōu)化，可進(jìn)一步促進(jìn)在煉鋼終點(diǎn)溫度控制、煙氣分析技術(shù)、測(cè)溫取樣技術(shù)、碳氧槍、出鋼、泡沫渣、智能加料技術(shù)、余熱回收技術(shù)等方面的電爐智能煉鋼發(fā)展。

3 結(jié)論

我國(guó)電爐短流程煉鋼發(fā)展雖然目前面臨著諸多制約因素，但隨著我國(guó)新型工業(yè)化、新型城鎮(zhèn)化持續(xù)推進(jìn)，廢鋼供應(yīng)量將持續(xù)增加，短流程煉鋼的原料成本會(huì)逐步降低；隨著新能源行業(yè)快速發(fā)展、各地差別化電價(jià)政策不斷完善、綠電資源越發(fā)豐富，電爐煉鋼的用電成本將持續(xù)降低；隨著全球市場(chǎng)對(duì)碳排放約束日趨增強(qiáng)，具有綠色低碳屬性的電爐鋼產(chǎn)品也會(huì)更受歡迎；隨著在產(chǎn)能置換、環(huán)保、土地等方面對(duì)低碳發(fā)展政策支撐的逐步完善；隨著短流程電爐冶煉裝備和技術(shù)的不斷進(jìn)步等；未來(lái)，電爐短流程煉鋼將迎來(lái)更好的發(fā)展機(jī)遇，競(jìng)爭(zhēng)力將逐步得到提升，也將為推動(dòng)鋼鐵行業(yè)綠色低碳轉(zhuǎn)型做出更大的貢獻(xiàn)。

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