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我国电炉发展方向——观殷瑞珏院士在线会议有感

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5月13日下午,由冶金工业信息标准研究院主办,殷瑞珏院士主持的线上讲堂开播。

会议就电炉流程发展进行探讨,从炼钢的时代发展背景、18-19年我国废钢的使用情况、废钢分类加工和电炉发展趋势4个方面解析我国废钢-电炉的现况以及未来发展。废钢走势将有什么走势?电炉未来将会如何发展?下面笔者将借助殷瑞珏院士四个议题出发,从自己的角度分析。

一、时代背景发展

殷瑞珏院士表示,我国社会主要矛盾已经转化为人民对美好的生活需要,而我国钢铁产业仍然有发展不平衡、不充分的地方。

笔者认为目前我国炼钢产业最突出的是炼钢排放问题,以目前的工艺来说,长流程炼钢吨钢CO2排放量在2.1吨左右,短流程炼钢吨钢CO2排放量在0.7吨左右,比例近似3:1。

长流程炼钢产生废气主要是在铁矿烧结、煤炭炼焦等炼钢前置环节,所以使用废钢为炉料的短流程产生废气是要少于长流程的,消耗化石能源也要少于长流程,这也是短流程炼钢相较于长流程炼钢的优势。所以笔者认为,未来国家将会鼓励企业往更低排放的电炉流程发展。

二、18-19年我国废钢利用情况

2018年:我国生产了7.7亿吨生铁,9.28亿吨粗钢,1.88亿吨消耗废钢(与17年相比增加4000万吨废钢消耗),废钢单耗上涨到202公斤/吨。但废钢增量部分主要由高转炉增长,电炉增长不多,电炉耗废增加2.2公斤/吨,上涨0.3%。

2019年:我国生产了9.96亿吨粗钢,2.16亿吨消耗废钢(与18年相比增加2800万吨废钢消耗),废钢单耗上涨到217公斤/吨。

从数据中我们可以知道,近两年废钢消耗量增长较明显,分别占上一年的27%与15%。其中,长流程废钢消耗上涨较明显,废钢消费结构主要增长在长流程钢厂,短流程炼钢并没有获得很好的发展。而造成废钢资源流入长流程的主要原因是,废钢成本相较铁水成本更高,短流程使用废钢产生的利润少于长流程使用废钢的利润。殷瑞珏院士说到,理论上来说铁水成本应该比废钢高出480元/吨左右。废钢占铁水成本在0.6-0.8左右较为合理,当大于0.8时有问题,大于1时不合理。

所以,笔者认为,如果未来需要发展电炉流程,必然需要解决电炉使用废钢成本过高的问题。

通过提高铁水成本或者降低废钢成本都可以促使短流程钢厂的发展,目前国家正在着手煤炭能源的开采,预计未来我国煤炭总产量会有所降低,价格上涨。变相提高铁水成本,使废钢/铁水成本比例下降。到时短流程吨钢利润将高于长流程吨钢利润,钢铁产能逐步被短流程替代,达到促进短流程钢厂的发展。

所以,在环保的前提下,短流程钢厂必将成为主流,使市场选择短流程钢厂的因素在于电炉利润是否大于高转炉利润。如果铁水的成本远远大于废钢成本的话,短流程炼钢将占有优势,从而替代长流程产能。

三、废钢的分类与加工

殷瑞珏院士提到,目前我国在废钢加工相较之前已经有很大进步,各省市都出现了较大的废钢加工配送企业。但国内仍有大量小型废钢企业做不到废钢分类加工,这意味着我国仍需提高废钢分类加工。

殷院士还提出每个钢厂需要有废钢二次加工处理厂,用来对废钢进行再分类。就目前来说,30%的准入企业为钢厂自己的配送企业。这样可以减少钢厂炼钢成本,并增加钢厂炼钢效率。

笔者认为,废钢加工分类是电炉发展重要的一环,要发展电炉流程,就得整理好废钢的加工分类。需要鼓励废钢加工配送企业去钢厂学习。

四、中国电炉技术与发展趋势

殷瑞珏院士认为,我们在说发展电炉时不能仅仅只讲电炉,还需要讲“电炉流程”,所谓的

电炉流程包括电炉、精炼炉、连铸机、热轧机。并且分为两个环节,上游:电炉--精炼炉--连铸机,下游:连铸错配--热轧终了。殷院士强调要做好上下游的衔接匹配,动态有序协调运行——电炉流程中电炉需要不断加料并且产出钢水,精炼炉要做到进出抵消,连铸连轧在流程上做到相互协调。

并浅略带过电炉冶炼过程中面临的问题,以及部分节省成本的方法。例如:连续加料不开盖平熔池冶炼,平熔池冶炼高度,电炉精炼炉之间无包连接,电炉流程工厂平面设计等。

最后,殷院士讲到我国废钢企业的分布、产能情况,加工企业和钢厂如何降低运输、运营成本,加工能力是否与钢厂生产能力匹配的问题。

笔者认为,发展电炉流程要从产品中入手,需要电炉以生产螺纹、高线为主的建材为主。因为我国目前钢铁消费大头还是房地产,建材的市场份额占据钢铁产能的大壁江山,所以短流程必须得在建材市场份额上超越长流程钢厂。并通过逐渐替换长流程建材的市场份额,达到国内以电炉流程为主的炼钢体系。

五、总结

短流程钢厂中最需要获得关注的不止电炉,第一需要关注以电炉为主形成的钢铁产业链:电炉-精炼炉-连轧机-连铸机,合理的电炉流程,能减少废钢及其他资源浪费;第二需要关注电炉自身技术,目前我国电炉冶炼还不成熟,我们需要加大对电炉工艺的研究,必要时可以从国外引进技术,但最终要做到国内自主生产;第三需要从宏观方面配置加工企业与钢厂,进一步减少短流程炼钢成本,提升电炉流程的竞争力。

随着我国对生态环境的要求越来越高,以煤炭、铁矿石为主的长流程钢厂定将逐渐被更清洁的电炉流程所取代。但目前长流程钢厂利润仍大于短流程钢厂,废钢资源主要流向高转炉,这是因为我国现在铁水成本和废钢差别不大,以废钢为主的短流程不占优势。但随着废钢产量连年增加,国家对煤炭、铁矿的限制,铁水成本升高而废钢成本降低,电弧炉使用废钢的优势将逐渐显现,短流程钢厂逐步替代长流程钢厂,达到节能减排的目的。


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