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国联期货研究所:废钢产业全景概述

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废钢产业全景概述

 

             ——国联期货研究所

 

分析师:郭军文

从业资格证号:F03101003

投资咨询证号:Z0017862

 

助理分析师:许宸皓

从业资格证号:F03092954

 

一、产业概述

1.1基本定义

废钢铁是对不合格的钢铁成品,钢铁应用中的废弃/回收物,以及使用过并且可回收的报废钢铁材料的统称,简称为废钢。广义上的废钢铁就是对于黑色金属可回收利用的废料统称,包括废钢废铁、冶金废渣、氧化铁皮等。通俗的理解,废钢铁就是钢铁厂生产过程中不可成为产品的钢铁废料,如炼钢环节产生的钢渣,轧钢进程中产生的氧化铁皮、切边、切头、切尾及用于再回炉炼钢的废次材等,以及在钢铁产品的加工制造中产生的不可进入消费领域的不合格产品、边角余料,另外还有使用后报废的设备、构建中的钢铁材料。其中,成分为钢的叫废钢,成分为生铁的叫废铁,统称为废钢铁。

1.2划分标准

参照现行国家标准之一的《废钢铁》(GB/T 4223-2017),废钢铁的分类可为以下两种形式:

1.2.1化学成分

1)废钢:碳(C)含量一般小于2.0%,硫含量、磷含量一般不大于0.050%。非合金废钢中参与元素应符合以下要求:不大于0.30%、铬不大于0.30%、不大于0.30%,除锰、硅以外,其他残余元素含量总和不大于0.60%。

2)废铁:碳(C)含量一般大于2.0%;I类废铁的硫(S)含量和磷(P)含量分别不大于0.07%和0.40%;II类废铁、合金废铁的硫含量和磷含量分别不大于0.12%和1.00%;高炉添加料的含铁量不小于65.0%。

1.2.2用途分类

1)熔炼用废钢:熔炼用废钢按其外形尺寸和单件重量分为8个类别:重型废钢、中型废钢、小型废钢、轻薄料废钢、打包块、破碎废钢、渣钢、钢屑。熔炼用废钢按其化学成分分为:非合金废钢、低合金废钢和合金废钢。非合金废钢、低合金废钢参照GB/T 13304的规定。容量用合金废钢按化学成分主要合金元素含量分为8个钢类49个钢组;

2)非熔炼用废钢:对于非熔炼用废钢不再进行分类,由供需双方协议确定。

1.3使用价值

1)废钢可以替代铁矿石:由于我国高品位的矿石资源较为紧缺,每年都需要大量进口铁矿石以补充钢铁生产需求。提高本国的废钢供应,可以缓解我国铁矿石资源紧张的局面;

2)废钢具有节能环保的优势:大型钢铁生产企业的整个工艺流程中存在大量的能源消耗和污染排放,尤其是集中在炼铁及铁前工序,可占到综合能耗的60%。而使用废钢铁则可以节省这部分能源。具体来看,使用1吨废钢可以节约1.7吨铁精粉、0.4吨焦炭和0.28吨石灰石;从节能减排来看,每1吨废钢可以减少76%废水、72%废渣以及86%废气排放。如果加上铁矿石选矿过程中所产生的尾矿渣、炼焦和烧结过程中产生的粉尘等,可减少排放废渣97%;

3)可无限循环利用,永不枯竭:钢材从成品的成型到使用到最终报废,这个过程可以反复使用,无限循环。同时,每利用1吨废钢,可以减少4.3吨原矿的开采和3吨固体废弃物的排放。且废钢与其他再生资源(铜,,塑料,纸)不同,其并不会随着循环次数的增加而降低其物理性能或质量。甚至从另一个层面来说,炼钢就是钢水精华的过程,废钢铁相对于原生资源,是一种铁元素含量更高的炼钢原料。

1.4资源量分布

虽然我国废钢铁资源在不断增加,2021年全年废钢的供应为2.75-2.8亿吨,但是其分布区域并不均衡,经济发达的地区往往废钢资源更为丰富,交易也更为集中。

首先,城镇化、工业化的推进发展使得大量城市早期消费了大量钢材,从而演变成了社会废钢。因此城镇化率高、工业发达的地区,废钢产量就更大。其中,以北京、天津等城市为代表的华北地区,和上海、杭州等城市为代表的华东地区,其城镇化率远高于全国平均水平,废钢供应资源量大。

其次,从工业和经济发达的程度来看,广东、江苏和山东等省份的GDP及第二产业增加值占GDP的比重明显高于其他省份,为最重要的废钢资源供应区域。浙江、华南、湖北、四川、河北次之,其废钢资源量产生量也很庞大。东北三省作为老工业基地,虽然废钢产量近年来维持一定水平,但是由于其经济增速低于全国平均水平,所以后续增长的动力可能不足。其余地区如西北或西南部分地区,废钢资源产量有限,产生的废钢资源不足全国比例的20%。

同时,华东地区由于工业和经济水平较为发达,所以废钢的生产和回收加工量都相对更大。在解决了本地钢厂的需求外,还能通过船运等方式销往华北、东北等省份。珠三角地区的情况也较为相似,其废钢除了供应两广地区外,还会销往湖南、江西、甚至华东等地区的钢厂。而华北、东北等地区由于矿产资源较为丰富,所以多数钢厂依然采用长流程炼钢工艺,对废钢的需求略低,当地回收的废钢主要流向了当地和周边地区的民营钢厂。至于西南、西北等地区,其废钢回收加工和集散贸易主要供应四川、重庆、贵州、湖北、湖南等地的钢厂。

二、供应端

2.1自产废钢

自产废钢是指在钢铁企业生产钢铁的过程中所产生的废次材、边角料、中间包铸余、切头、中间包铸余、渣钢等废钢。除了部分还可以作为利用材制作一些小型五金工具外,其余的部分就在钢厂内部循环使用,所以自产废钢也被称为“内部废钢”。这类废钢由于不进入钢铁生产流程以外的社会大循环中去,所以对废钢的价格影响不大。

图1: 废钢来源及分类 – 自产废钢

数据来源:国联期货,《再生钢铁原料》(GB/T 39733-2020)

2.2加工废钢

加工废钢是指制造业在对钢铁进行机械加工时所产生的废钢。这类废钢通常产量稳定且杂质少,所以也被称为“新废钢”或者“短期废钢”,同样的,这类废钢的产量会跟随钢铁制品的一定比例浮动。

加工废钢的主要来源是钢材下游厂商(例如机动车、家电、机械等制造业)在生产、装配过程中所产生的废钢。由于不同的厂商各自所用的钢材种类和产废形状都差不多,所以这类废钢的回收难度较小且质量较好,所以回收率也比较高(可以达到90%左右)。加工废钢的主要的来源途径可以分为以下几类:

2.2.1建筑/建设

建筑材料在建设中所产生的余料、尾料或残次品。一般主要制成大/中/型再生钢铁原料、破碎型再生钢铁原料及合金钢再生钢铁原料。

2.2.2钢材/金属制品加工

各种钢材加工时所产生的余料,尾料或残次品。一般主要制成大/中/小型再生钢铁原料、破碎型再生钢铁原料、包块型再生钢铁原料、合金钢再生钢铁原料及铸铁再生钢铁原料的原材料。

2.2.3机械/工业加工

各种钢板冲压后的余料、尾料、或残次品。一般主要制成大/中/小型再生钢铁原料、破碎型再生钢铁原料、包块型再生钢铁原料及合金钢再生钢铁原料。

2.2.4机动车生产/加工

机动车加工、冲压过程中所产生余料、尾料、或残次品。一般主要制成中/小型再生钢铁原料,破碎型再生钢铁原料以及包块型再生钢铁原料。

2.2.5家电生产/加工

家电加工、冲压过程中所产生的余料、尾料、或残次品。根据其材质,形状,性能的不同,一般主要制成中/小型再生钢铁原料、破碎型再生钢铁原料以及包块型再生钢铁原料。

2.2.6其他

如生产军工用品、农具、家具、生活用品、自行车、电动车、飞机、船舶等带有金属零件物品时所产生的余料,尾料或残次品。根据其材质,形状,性能的不同,可制成各种再生钢铁原料。

图2: 废钢来源及分类 – 加工废钢

数据来源:国联期货,《再生钢铁原料》(GB/T 39733-2020)

2.3折旧废钢

折旧废钢是废钢产量中数量最多,同时也是最难统计,变量最大的一个类型。通常由各种钢铁制品(拆迁废料、报废机械、报废机动车、报废船舶、报废民用物品等)组成,每种折旧废钢来源的寿命都不一样,不过多数都在10年以上,所以也称为“旧废钢”或者“长期废钢”。

图3: 2021年我国主要产废行业产废量占比(%)

数据来源:国联期货,MySteel 钢联数据

折旧废钢的主要来源途径有以下四个——建筑/基建拆迁、报废机械/设备、机动车拆解产业(报废机动车)和拆船产业(报废船舶)。以及其余产废量小的来源途径的还有报废铁路、报废家电、报废小型电动车、报废零件、报废五金、报废金属制品、报废军用品等。不过,这些产废量较小的来源途径的产废量可能不足整体折旧废钢产量的20%,且回收途径过于分散,一般还是主要以前四类为主:

2.3.1建筑/基建拆迁

拆迁是折旧废钢中产废量最大的一个来源途径。由于中国大多数楼房为钢筋混凝土结构,可以获得大量的包块型再生钢铁原料,如旧钢筋包(螺纹,线材)。而产废量比楼房拆迁更多的是工厂拆迁,因为工厂往往占地面积更大,而且多为钢结构建筑,所以拆迁厂房主要产出重型/中型/小型再生钢铁原料,如重废、剪切料等,同时根据钢结构不同的材质和部位还会产出合金钢再生原料如废不锈钢等,最后还有破碎料(破碎型再生钢铁原料)的加工原材料,如涂镀钢板和彩钢瓦等。拆迁行业产废量主要取决于三点:

1)中国人口的结构和数量:如老龄化问题、初婚人口数量、离婚率、人口净增长率、开放三胎等等问题都能影响到拆迁行业的周转率;

2)对于拆迁/棚改的政策:政府的未来的规划决定了未来对城市是进行拆迁改造还是旧改,另外环保问题的重视、财政方面的驱动等等都可以直接影响到拆迁的数量和速度;

3)金融政策的影响:政府对于房价的调控,房贷利率、抵押贷款首付比例的调整,以及福利政策等原因可以影响到民众购房的意愿,从而刺激拆迁行业。

2.3.2报废机械/设备

随着我国在过去20-30年中整体工业水平上升,机械/设备行业的发展也随之发展,主流的机械/设备有农业机械、金属切削机床、挖掘机、装载机、拖拉机、通讯设备等。不过部分老旧的机械设备随着时间的推移逐步进入淘汰/报废期,这也是废钢最主要的供应来源之一。机械/设备根据其尺寸、材质和工艺的不同,同样可以分为重型、中型、小型再生钢铁原料和合金钢再生钢铁原料,部分小型铸铁设备还可以提供铸铁再生钢铁原料。机械/设备的报废量主要取决于四点:

1)不同行业的发展和其相关机械设备的产销情况:尽管我国整体工业水平上升,但是分行业来看每个行业的爆发期和瓶颈期是不同的,关注不同行业的发展年份可以大致推断近期哪个类型的机械设备产废量会较大;

2)不同类型的机械设备使用年限:每种机械设备都有自己的寿命,部分行业还有强制报废的规定,在了解了不同机械设备在不同阶段的产销情况,并知晓了他们的使用年限,就能对它们的产废周期有所了解;

3)关注工业机械的技术更迭:在各自的领域如果其机械设备有了技术上的革新,则老旧机械就有可能会被加速淘汰/报废;

4)经济或政策带来的影响:在经济不理想的时候,机械设备往往淘汰得更快,还有当报废机械设备有补贴的时候,对应行业的机械设备淘汰/报废率就会相对更高。

2.3.3机动车拆解产业

报废机动车的拆解料主要分为五大总成——发动机、变速器、前后桥、方向机和车架。机动车报废后往往不全部流入合规的废钢市场,出去非法拆解占到了很大比例外,还会有二手市场进行零件和整件的买卖,故统计量较乱。不过合法的报废机动车拆解是需要资质的。报废机动车是破碎料的主要来源之一(破碎型再生钢铁原料),部分零件也会出现铸铁再生钢铁原料。报废机动车的报废量主要取决于三点:

1)机动车销售,保有量和报废率:由于不同类型的机动车都有自己的强制报废年龄或者通用寿命,所以了解过去几年机动车的销售和保有量,有助于计算出未来机动车的报废量;

2)市场政策和执行力度:由于机动车的报废缺乏监管流程,导致绝大多数车辆在报废的时候都流入了非法市场,这对于整个行业的发展形成了不良效应,关注未来的政策力度有助于判断未来市场;

3)机动车行业的更新迭代:新能源机动车的发展会促使传统燃油车报废速度加快,目前新能源机动车还有许多痛点未能得到妥善解决导致许多人对其还没有足够的信心,一旦得到解决则传统燃油车会被迅速淘汰。

2.3.4拆船产业

船舶的拆解是一个漫长的过程,对于一些巨大的轮船可能时间会长达一年以上,不过每艘船所含有的废钢量是巨大的,通常一艘空载的船超过半数以上都是废钢。根据船舶的不同材质、部位、工艺,同样可以分为重型、中型、小型再生钢铁原料,也就是重废和剪切料,同时还有合金钢再生钢铁原料如不锈钢等。报废船舶的产废量主要取决于两点:

1)拆船行业的政策影响:最主要的就是国家是否支持报废船舶的拆解,早些年中国的拆船量有80%来自于进口废船,而后完全禁止外国废船进口,逐步发展到了“国船国拆”;

2)经济大环境和行业景气度:行业不理想时,该行业相关的船舶报废量就会相应增加,这是由于在考虑到成本、未来发展等因素后船东会更倾向于提前报废船只。同样的,在整体经济不理想的时候,拆船供应量往往会上升。

2.3.5其他

1)报废家电:主要作为破碎型再生钢铁原料的原材料;

2)报废铁路:钢轨、车轮、车轴、车厢、导轨等铁路器件主要产生重型再生钢铁原料;

3)小型机动车、电动车:主要产生剪切料等小型再生钢铁原料;

4)报废农具:根据材质、类型的不同,可产生各种再生钢铁原料。

5)报废军工制品:根据材质、类型的不同,可产生各种再生钢铁原料。

6)报废零部件、五金:根据材质、类型的不同,可产生各种再生钢铁原料;

7)报废金属制品:根据材质、类型的不同,可产生各种再生钢铁原料;

图4: 废钢来源及分类 – 折旧废钢

数据来源:国联期货,《再生钢铁原料》(GB/T 39733-2020)

2.4进口废钢

2.4.1进口量

进口废钢一般作为国内废钢需求的调节剂,调节国内钢铁原料和国外废钢市场之间的平衡。2009年我国废钢进口量达到了近20年来的峰值,年进口量为1369万吨,尽管这占我国废钢消耗量比重并不大,但确是国际国内两个市场的平衡点。2016-2019年,进口废钢的政策逐步趋严。2019年废钢进口量仅为18.1万吨,2020年废钢进口趋于零。随着进口“再生钢铁原料”标准的重新制定,2021年1月1日开始废钢进口再一次放开,但是总量依然很少。通常来说,进口废钢对于整体废钢供应的的影响小于1%,对价格影响微乎其微。

图5: 中国废钢进口量(万吨)

数据来源:国联期货,MySteel 钢联数据

2.4.2进口政策变化

我国是一个废钢铁资源相对贫瘠的国家,所以随着炼钢工艺的全面升级,废钢铁资源供应也日显不足。针对废钢进口政策变革,可分为以下几个阶段:

1984年-2005年中:早期为了保证资源供给,满足钢铁工业的需要,我国曾出台一系列优惠政策,鼓励及支持废钢进口。如不设进口量的限制,或当进口废钢价格高于国内价格时给予补贴,甚至出台 “零关税” 等开放政策。

2005年中-2009年末:为了进一步做好环境管理工作,以及当时国内进口废钢的实际需求,允许符合国家产业政策,以及环保达标的企业向国家环境保护总局废物进口登记管理中心申请几口列入附件的废钢铁,也可以几口环保总局核定的废五金电器,废电线电缆及废电机。

2009年末-2017年中:再次完善了 “进口废钢铁环境保护管理规定” ,并允许钢铁冶炼企业,进口废钢贴加工配送中心,进口废五金定点单位等进口废钢铁。

2017年中-2020年底:中国正式通知世界贸易组织,从2017年底开始将不再接收外来垃圾。到2018年,生态环境部、商务部、发展改革委、海关总署联合调整 “进口废物管理目录 “,将废五金、废船、废机动车压件、冶炼渣、工业来源废塑料等16种固体品种调整为禁止进口,并在年底将废钢铁也调入 “限制进口类可用作原料的固体废物目录 “中。

2020年底-至今:重新规范了再生钢铁原料进口管理,废钢协会和冶金工业信息标准研究员联手制定了 “再生钢铁原料” 国家标准,其中准确定义了原料的术语、技术指标、检验方法、验收规则等内容,对保证再生钢铁原料产品的质量和提高资源的品质起到了支撑作用。也自此表明,符合国家标准的再生钢铁原料不属于固体废物,可自由进口,该公告自2021年1月1日正式实施。

图6: 汇总废钢供应端 – 中国废钢产出量预测(万吨)

2022年实际废钢产出低于预估

数据来源:国联期货,MySteel 钢联数据

三、需求端

3.1电炉产能及分布

我国电炉2021年产能约为18800万吨。短流程相对于长流程拥有节能减排等方面的优势,2019年工信部提到在“十四五”发展期间,全国钢铁工业废钢比要达到30%,电炉钢比例要提升至20%。2021年我国废钢比仅21.9%,电炉钢产量仅为10.7%,较世界各国平均电炉钢比(26.3%)还有一定的距离。

图7: 2020年世界各国电炉钢比(%)

数据来源:国联期货,国际回收局(BIR)

从品种来看,约半数左右(47.1%)的电炉产能是生产建筑钢材的,根据2021年的数据,螺纹占到了7262.5万吨,占比39.55%,盘螺1387万吨,占比7.55%。除此以外特钢算是在电炉产能中占比较大的品种,但也只有2651万吨,约14.44%,其余的板材、钢坯带钢钢管、不锈钢等品种各占比1%-5%不等。由于电炉的近一半产能是建筑钢材,这也导致了电炉整体的产能利用率波动相对较大。

图8: 国内现有电炉产能品种分布情况(%)

数据来源:国联期货,MySteel 钢联数据

目前华东、华南、华中地区是电弧炉较为集中的区域,占到产能的67.89%,其中华东区约34%,华中区15%,华南目前占到18.45%。随着产能转移至华南地区,该地区的电炉产能将大幅增加。其余地区占比较小,其中华北和西南各占到10%和13%,西北区和东北区仅占到6%和3%。从省份来看,江苏、广东、山东、四川和湖北的电炉产能较多,其中江苏产能约在2405万吨,广东2088.5万吨,湖北1462万吨。由此可以看出,电弧炉主要是分布在废钢资源较为丰富,电力充足的区域和省份。

3.2电炉产能利用率

短流程钢厂的产能利用率在绝大多数时候处于55%-70%之间,且电炉的产能有着一定的季节性规律,首先可以看出每年在春节前1.5-2个月左右产能利用率会大幅下降,约从60%-70%之间快速下降到全年最低位,随着春节假期结束,产能利用率会在1.5-2个月内迅速恢复至60%以上,并且会在5月初-6月中旬达到高峰。随后保持缓慢下行并震荡至8月底到9月初,这段时间通常会保持在50%-65%之间。随机在9月中旬-12月中旬恢复至65%-70%,进入一个新的高峰。最后随着春节的临近,12月底到1月出之间又会逐渐开始回落。

图9: 85家短流程产能利用率(%)

数据来源:国联期货,Mysteel 钢联数据

 

3.3电炉开工率

开工率的数据规律基本也和产能利用率相吻合,也拥有着同样的季节性。由于电炉的炼钢流程相对简单,启停成本也较低,当电炉钢厂发现下游需求不足,生产钢材无利可图的时候,可以做到说停产就停产,所以电炉的开工率和利润之间就有着千丝万缕的关系。一般来说,电炉的开工率在春节期间也会呈现大幅下跌的形式,二月份趋近于0,三月底左右开始复产,四月到八月中旬开工率的波动会在年内高位水平波动,直到九月、十月国庆假期来临之际进入主动检修减产,开工率会下降10%左右。

开工率的数据在没有季节扰动的情况下,一般会长期保持在51%-68%之间,偶尔也会到达75%以上。由于我国废钢的炼钢成本高于长流程成本,所以基本限制了开工率达到100%的空间。绝大多数的电炉钢厂只有在利润有绝对优势的时候,才会选择全马力开工,而在大多数时期,谷电和平电时期才是主要生产时间段。

图10: 85家短流程开工率(%)

数据来源:国联期货,Mysteel 钢联数据

 

3.4转炉添加废钢比例

转炉添加废钢有较为严格的执行要求,通常使用量是受到一定限制的。一般来说,我国转炉使用废钢的比例在15%左右,当然也有部分企业在特定条件下在转炉中会添加更高比例的废钢,以提高钢产量。其实对钢厂来说是否降低或增加废钢的使用比例,决定要素就是废钢的相对价格。我国目前转炉添加废钢的比例是10%-20%,在欧美等发达国家,废钢比可达到25%-30%。从经济角度来看,具体添加多少比例还要看废钢的价格,一般来说,废钢价格低于铁水成本200元或以上的时候,添加废钢比较合理。

图11: 江苏铁水成本 VS 废钢综合价格指数(元)

数据来源:国联期货,Mysteel 钢联数据

2020年之前,废钢价格在绝大多数时期都是高于铁水成本的,通常在110-215元/吨左右,偶尔会有废钢价格低于铁水成本的时候,但也会在一个季度左右迅速恢复至通常状态。不过,2020年之后,废钢价格与铁水成本之间的规律显得不再那么明显,例如在2021年一到三季度绝大多数时期废钢价格低于铁水成本,价差最低是达到了-400元/吨之下,绝大多数时期也是在-50元/吨以下。2021年四季度到2022年一季度到这期间铁水成本高于废钢价格,最高甚至超过了350元/吨,随后2022年二季度开始废钢价格再次低于铁水成本,两者产生的经济效应也促使了近几年我国粗钢产量废钢比逐渐的提升。

图12: 电炉vs转炉冶炼废钢消耗量(万吨)

数据来源:国联期货,Mysteel 钢联数据

3.5钢厂废钢日耗

废钢的日耗与钢厂到货大致呈现类似的趋势,并且也都有季节性的规律。每当在2月春节前后,钢厂到货和废钢日耗都会提前1.5-2个月左右的时间进入滑坡趋势,直到春节假期来临两者无限接近于0。另外,每年的5月上旬到6月中旬都是一个阶段性的到货量和日耗的峰值,8月份开始进入阶段性低点,随后开始震荡,然后从10月底开始缓慢上升,到12月中下旬到达另一个高峰。此特点观察可知钢厂到货和废钢日耗的走势基本相同,这说明我国废钢资源是一个相对紧缺的状态,在没有意外的情况下,到货会被很快消耗,虽然两者有时间差,但一般很少超过一周。

图13: 61家钢厂废钢日耗(万吨)

数据来源:国联期货,Mysteel 钢联数据

四、库存端

4.1钢厂库存

从钢厂库存的角度来看,季节性较为明显,每年的库存最高峰几乎都在春节假期前夕1-2周左右,随后的1-1.5个月将发生全年最大的降幅。随着假期结束,逐渐补库回升,库存震荡至5月中旬左右,随后5月底至6月初库存会达到阶段性的库存高点,随后便再次进入震荡态势,通常在10月中上旬又会有一次阶段性的库存低点,这是国庆假期促使的,此现象会在国庆假期过后迅速恢复并在11月-12月达到新的高峰。

图14: 211家钢厂废钢库存季节性变化(吨)  

数据来源:国联期货,Mysteel 钢联数据

4.2社会库存

从整体趋势来看,社会库存与钢厂库存运动方向大致是相同的。但是社会库存的季节性较弱,这是因为废钢基地和散户的投机属性更强,而且废钢社会库存较为零散,因此导致了整体库存受到各种因素影响较大。从近几年来看,社会库存的增加与减少与政策影响的关系更大,例如对房地产的政策,或对于机动车拆解等行业的鼓励政策等。

图15: 废钢加工准入企业库存季节性变化(吨)

数据来源:国联期货,Mysteel 钢联数据

 

4.3物流方式

物流是废钢回收 – 加工 – 入炉全过程的重要环节,是成本构成的主要部分。

废钢物流主要是水运和车运,以及部分铁路运输。

4.4加工环节

废钢要成为炼钢炉料入炉,需要进行加工分类方可投料入炉,另外,需要使用设备对钢的品种等进行分析,才可以实现加工效率最大化,提高产品质量。

1)火焰切割(氧气,乙炔):主要针对较厚的大型设备,或铸铁件、轧辊、钢轨、管桩等大型结构件及部分钢丝绳。其优点是效率高、投入小,并且适合大多数原料;缺点是加工过程中损耗大、粉尘多。

2)剪切:最常用的加工方式之一,主要是用大型液压剪断机和小型剪切机对废钢中的型材、管材、板材、棒材等进行切割加工。其优点是收得率高,加工后的料型整齐、干净,深得用户欢迎;缺点是门式剪一次性投入太大。

3)打包:主要针对小型废钢、轻薄料、小统料、薄铁皮、生活废钢等,用液压打包机制成外形尺寸不等的包块。其优点是产品密度高、方便物流、加工效率高、收得率高;缺点是设备投入大、设备占地面积大、容易含夹杂物、纯净度低。

4)落锤:这种加工方式主要是针对钢厂自产废钢,进行落锤破碎成符合产品标准的外形尺寸。其优点是投入小、简单方便、成本低、收得率高;缺点是有安全风险、噪音大。

5)破碎:主要针对社会回收中的中、小、统、轻薄型料,特别是针对拆解车、家电等进行破碎加工成为块状的金属块,这是目前废钢加工设备中最先进的加工方式。其优点是加工效率高、成品应用范围广、炼钢时收得率高、能耗低并且可以在破碎过程中自动筛选分理出非金属夹杂物。如果对原料加以把控,产品可获得更高的纯净度和堆密度,则入炉更方便。

6)分拣:对于一些原料来源清楚、料型合规的原料,可以进行人工或设备配合进行分拣。其优点是操作简单、纯净度高、收得率高、无损耗;缺点是成本高。

五、利润/成本端

5.1螺废价差

螺废价差 = 螺纹 – 废钢(含税价格),从近五年的数据来看,螺纹螺废价差低于1000元/吨左右时,属于低位区间,其中低于870元/吨属于绝对低位区间,这时电炉钢厂会出现大面积停产(从2017年到至今为止,螺废价差最小值为680元/吨)。螺废价差高于约1500/吨时为高位区间,其中突破2000元/吨属于绝对高位,这时废钢消耗会处于比较旺盛的时期。螺废价差绝大多数时期处于1000-1500元之间,其中平均数在1350元/吨,中位数在1410元/吨。螺废价差决定了钢厂对废钢的消耗量,尤其是对短流程钢厂,对长流程的影响相对没那么大。

图16: 华东螺废含税价差(元;螺纹期货主力价格 – 沙钢三级破碎料价格)

数据来源:国联期货,Mysteel 钢联数据

 

5.2电炉螺纹钢成本

电炉螺纹的计算方式分为简易公式和完善公式。简易版本的优势在于其通俗易懂,可以快速计算出电炉螺纹钢生产成本;缺点在于考虑因素较少,导致得出的结果与真实成本误差较大。完善公式的优势在于其考虑到不同地区、不同钢厂、不同时期的炼钢成本,并可以调整合金、耐材、辅料、人工等其他开支,以获得较为精确的结果;缺点在于计算过程较为复杂,且需要不断调整。

5.2.1 成本简易计算公式

螺纹钢含税成本 = 废钢中废不含税价格/吨 + 1200元/吨

5.2.2 成本完整计算公式

平时螺纹钢成本 = 所用废钢含税价格 x 吨钢用废量 + 平时吨钢电费 + 电极消耗成本 + 合金成本 + 耐材成本 + 其他成本(辅料、燃气、轧钢成本、工资等)+ 三费成本(会计、销售、管理成本)

谷时螺纹钢成本 = 所用废钢含税价格 x 吨钢用废量 + 谷时吨钢电费 + 电极消耗成本 + 合金成本 + 耐材成本 + 其他成本(辅料、燃气、轧钢成本、工资等)+ 三费成本(会计、销售、管理成本)

峰时螺纹钢成本 = 所用废钢含税价格 x 吨钢用废量 + 峰时吨钢电费 + 电极消耗成本 + 合金成本 + 耐材成本 + 其他成本(辅料、燃气、轧钢成本、工资等)+ 三费成本(会计、销售、管理成本)

图17: 江苏电炉企业成本(元)

数据来源:国联期货,Mysteel 钢联数据

 

5.3电炉螺纹钢利润

在得到不同时间段电炉螺纹钢的成本之后,用不同钢厂产出的螺纹现货价格减去不同时间段生产的电炉螺纹钢成本,即可以得到不同时间段电炉螺纹钢的利润。通常来说,钢厂会选择错峰生产来降低成本,这也是我国电炉产能利用率不高的主要原因之一。

5.3.1利润基本计算公式

螺纹钢利润 = 螺纹钢现价 – 谷时/平时/峰时螺纹钢成本

六、未来展望

6.1 废钢铁产业“十四五”发展规划

6.1.1指导思想和基本原则

1)坚持标准引领,加强规范管理,建立有序的废钢加工配送体系。加强废钢铁产业标准化体系建设,推动废钢铁行业标准的宣贯落实,满足行业发展的需求,加强《再生钢铁原料》(GB/T 39733—2020)标准的宣贯工作,为废钢铁产业国际化做好准备。强化废钢铁加工行业规范管理,对于已准入的规范企业加强日常监管,建立有进有出的动态管理机制。

2)坚持突出重点,继续推进钢铁渣的深度处理高效利用并最终实现“零排放”。要加快关键技术的研发和推广,逐一解决影响钢渣开发利用的瓶颈问题。加快国外先进渣粉研磨设备的引进消化,尽快实现国产化,降低设备制造成本。要大力宣传推广钢铁渣资源化产品,节省原生资源,减少环境污染。

3)坚持节能环保,推动产业升级。废钢铁、冶金等设备制造企业,要用科技创新,提高技术水平,在满足国内生产需求的同时,制定相关装备的节能、环保及质量标准,扼制低价低质竞争,推动行业高质量发展。

4)坚持合作共赢,促进产业链一体化发展。废钢铁加工企业要用优质的服务和产品质量,同钢铁企业建立长期的战略合作关系。要加强对资源的掌握和对原料供应商的管理,提高资源保障能力。钢铁企业要从战略发展着眼,支持废钢铁加工企业的发展,培育战略供应商,提倡风险共担、利益共享,推动废钢铁回收拆解加工配送产业链“一体化”发展。

6.1.2主要目标

1)不断提高废钢铁应用比例,到“十四五“末全国炼钢综合废钢比达到30%;

2)提高规范企业废钢铁加工配送能力,废钢铁加工准入企业年加工能力达到2亿吨;

3)加强标准体系建设,做好《炼钢铁素炉料(废钢铁)加工利用技术条件》(YB/T 4737 – 2019)行业标准和《再生钢铁原料》(GB/T 39733 – 2020)国家标准的宣贯工作;

4)指定废钢铁加工设备节能、环保及质量标准,进一步提高废钢铁加工转杯水平,鼓励采用先进的加工设备,推动产业升级;

5)提高产业集中度,培植行业龙头企业;

6)加强废钢行业培训,做好网络平台和期货相关知识的培训工作,鼓励企业利用金融工具避险,推动废钢期货平稳运行;

7)研究和设计开发废钢铁价格指数,指导现货市场定价;

8)推进废钢铁智能检测系统的研发与应用;

9)推动冶金渣深度处理高效利用,逐步实现冶金渣零排放

6.2 相关产业规划

6.2.1冶金渣

冶金工业在钢铁冶炼过程中伴随着钢铁制造要产生大量的固体废物,炼铁工序产生的铁渣、炼钢工序产生的钢渣以及轧钢工序产生的氧化铁渣,各除尘系统产生的冶金尘泥等冶金固废,在业内统称为冶金渣。冶金渣是一种可利用的再生资源,含有一定量的废钢铁,以还原铁、氧化铁和金属铁的形式混合在内,其中高炉渣含铁量为3%左右,钢渣为10%左右,尘泥为30%左右,是废钢铁资源的重要来源,尤其是尾渣的综合利用,具有很高的开发价值。

冶金送进专业化冶金渣处理厂,经过治金处理专用设备及生产线进行粉化、破碎研磨等综合加工处理,生产出各类废钢、废铁,回炉炼钢。含有一定铁分的渣粉混合烧结,熔渣回炉渣循环使用。剩余的尾渣经进一步深化加工生产出的高炉渣水泥、钢渣水泥、混凝土掺和料、砖块和墙体材料等,可广泛应用于建筑行业,为实现冶金高附加值资源化和“零排放”贡献力量。

冶金渣综合利用产业是一个新兴的再生资源产业、环保产业和钢铁资源循环产业,有利于提高资源利用率,有利于节能减排和低碳经济的发展,有着良好的经济环保和社会效益,发展潜力巨大。

“十四五”规划目标:

1)2025年钢铁渣的综合利用率达到85%,其中高炉渣的综合利用率达到95%,钢渣的综合利用率达到60%;

2)建设“钢铁渣零排放”大宗固体废弃物综合利用基地,推动高炉渣、钢渣及尾渣深度研究、分级利用、优质利用和规模化利用,推动钢铁行业规范发展;

3)积极推广应用先进的钢铁渣处理工艺技术,根据钢尾渣的高效利用产品的需要,加快技术创新,不断提升钢铁渣开发利用的水平;

4)积极推进钢渣粉磨设备的引进研发进程,降低设备制造成本,提升钢渣粉的市场竞争力;

5)继续做好钢铁渣产品标准和相关行业标准的衔接工作,解决产品应用的技术壁垒,促进钢铁渣产品的推广应用。

6.2.2直接还原铁

直接还原铁是以非结焦煤为能源,铁矿物在不熔化,不造渣的条件下经还原获得的主要成分为金属铁的铁产品,是优质废钢的替代品,是电炉冶炼高品质纯净钢不可缺少的原料,包括直接还原铁(DRI)、热的直接还原铁(HDRI)、热压块(HBI)。其化学成分稳定,杂质含量少,主要用作电炉炼钢的原料,也可作为转炉炼钢的冷却剂,如果经二次还原还可供粉末冶金用。

生产直接还原铁的技术—直接还原技术是非高炉炼铁技术(或称为非焦炼铁技术)中最重要、最成功的组成部分,是当今钢铁生产中不可或缺的高品质铁素资源生产技术,同时也是近几十年来钢铁工业发展速度最快的技术。目前我国钢铁行业以高炉生产居多,直接还原铁产量较少,以进口为主。

冶金工业调整要求优化钢材结构,由注重规模与产量转变为注重质量和效益。要提高钢的质量,如果原料仍以废钢铁为主,将是很困难的。这是因为废钢中有害杂质Sn、As、Cu等几乎将100%残留钢中。而使用部分直接还原铁就避免了这些问题,所以对于冶炼优质钢,如石油套管、机动车用钢、核电站用钢、军用钢等配用直接还原铁是非常重要的,一些特种钢和优质钢就必须配用直接还原铁。另外,由于市场需求的发展,废钢铁需求量越来越大,含杂质较低的优质废钢铁缺口将相应导致废钢价格日趋提高,种种原因使得直接还原铁市场前景将越来越好。

“十四五”规划目标:

1)推动氢冶金等先进技术的研发;

2)加强成熟技术的推广应用,提高直接还原铁生产能力;

3)加快回转窑应用低品位原燃料使用技术的研发,今早形成适合我国回转窑煤基直接还原生产工艺技术。

6.2.3加工设备

“十三五”以来,废钢铁产业的快速发展,为废钢铁加工技术的发展带来了发展机遇,“十四五”时期,废钢破碎线、门式剪切机、移动式剪切机等先进的废钢加工设备逐步成为主导装备,为生产优质废钢提供保障。

“十四五“规划目标:

1)积极推广先进国产化的机动车拆解生产线,以满足今后机动车报废高峰期的需求,增加废钢铁资源总量;

2)提高废钢加工设备技术水平,引导国产先进废钢加工设备走出国门,逐步打开国际市场;

3)继续引进、研发高效现代废钢加工设备,如移动式液压剪等;

4)重点专项研发特种废钢处理设备,实现废线材、超厚废钢、中间包、大块渣铁等的机械处理,减少火焰切割的处理量,降低环境污染的影响;

5)组织科研院所、相关企业全力攻克钢铁渣粉磨设备的研发制造,逐步生产出技术先进的国产设备替代进口设备,为钢尾渣的深度处理高效利用提供精良的国产化装备;

6)完善钢渣破碎磁选生产线的总体功能,提高产能水平,实现含铁量小于1%的目标,推进钢渣开发利用的进程。

七、再生钢铁原料期货合约拟上市合约草案

交易品种

再生钢铁原料

交易代码

RF(Recycled Ferrous)

上市交易所

大连商品交易所

标准品

破碎料

替代品

钢板料、钢筋切粒

交易单位

10吨/手

报价单位

元(人民币)/吨

最小变动价位

1元/吨

涨跌停板幅度

上一交易日结算价的4%

最低交易保证金

合约价值的5%

合约月份

1、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12月

交易时间

每周一至周五上午:9:00 – 11:30;下午:13:30 – 15:00;

交易所规定的其他时间

最后交易日

合约月份倒数第4个交易日

交割方式

实物交割

最后交割日

最后交易日后3个交易日

交割等级

大连商品交易所再生钢铁原料交割质量标准(F/DCE RF001-2022)

升贴水基准地

环渤海、长三角、珠三角

交割地点

大连商品交易所再生钢铁原料指定交割仓库;

大连商品交易所再生钢铁原料指定车板交割场所

文章来源:国联期货

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