当前，电炉流程企业迎来了历史上的黄金机遇，但我国电炉钢冶炼起步较晚，缺乏竞争力，多项因素制约了电炉流程企业的发展。为此，钢铁研究总院有限公司联合中国废钢铁应用协会共同组建研究团队，系统分析了我国废钢产业发展现状与存在的问题、废钢资源供给与需求，在此基础上对废钢助力电炉流程企业发展路径及相关政策建议进行了探讨。
9月26日，废钢助力钢铁行业电炉流程发展研讨会系统分享了《废钢助力钢铁行业电炉流程发展》课题的主要研究成果。
应引导废钢资源尽可能流向电炉流程
《废钢助力钢铁行业电炉流程发展》研究报告显示，随着我国钢铁蓄积量的不断增加，未来我国废钢资源量总体上将逐年提高；2030年前，我国废钢资源量增长幅度不大，废钢资源紧缺的状况稍有改善，但依旧不能满足国内钢铁生产所需，对于进口铁矿石的依赖度较高；2030年—2050年，废钢资源量增速较快，预计2045年前后达到峰值。此时，我国废钢资源充足，铁矿石的对外依存度将大幅下降，电炉流程将得到快速发展，并可能成为钢铁生产主要流程；2050年后，我国废钢资源虽较峰值有所下降，但总体上仍将保持较高水平。
报告针对废钢在长、短流程中的使用进行了探讨，构建了不同废钢比下长流程碳排放量计算模型，设置了保证转炉出钢量不变和保证入炉铁水量不变的两种情景，并基于物料平衡及热量平衡分析了不同转炉废钢比对应的钢铁生产流程的二氧化碳排放总量及排放强度的变化。
报告指出：第一，废钢本身是一种载能资源，不管是在长流程还是在短流程中，应用废钢都可以大幅降低钢铁生产过程中的碳排放强度。不过，在转炉中提升废钢比需要采取一些必要措施，如废钢预热、配加补热剂（碳质或硅质）等，相较于在电炉中添加废钢，需要额外增加相应设备投资并增加燃料、电力或补热剂的消耗，从而会带来更多的投资和二氧化碳排放。
第二，在保证入炉铁水量不变的模式下组织生产，事实上是一种变相增产，这也是当前长流程消耗废钢资源的动力源，从而导致废钢价格居高不下，电炉流程生产成本增加。虽然在这种模式下，长流程的二氧化碳排放强度也在降低，但是企业总的碳排放量是在增加的。在保证转炉出钢量不变的模式下组织生产，提高废钢比，势必要求铁前工序减产，这样是有利于企业降碳的，也应该在不影响产品质量的前提下适度鼓励发展。
第三，高废钢比冶炼有利于二氧化碳排放强度的降低，但企业外购的社会废钢通常含有较多杂质元素，如铬、镍、铜、磷、硫等，转炉冶炼过程中若使用过多的该类废钢会极大影响钢水质量。因此，高废钢比冶炼，特别是在生产高等级钢种时，一方面要更加重视废钢的精细化分类，保证入炉废钢质量及稳定性；另一方面要适度控制废钢比的范围。根据某钢企的实际生产经验，在现有废钢条件下（外购社会废钢占比60%以上）冶炼高等级钢种时废钢比应控制在20%以内。而这条路线应该是未来高炉—转炉长流程的发展方向。
总体而言，我国钢铁工业应借助“双碳”的大背景，引导废钢资源尽可能流向电炉流程，逐步调整全行业的铁素资源结构、产品结构和流程结构，从而实现全行业的转型升级和高质量发展。如在现阶段开始以全废钢电炉流程生产建筑用钢作为切入口来逐步替代中小高炉—转炉流程生产建筑用钢，钢铁产品质量可满足需求；现有大型高炉—转炉流程仍然以铁矿石作为主要原料，逐渐转向生产高端产品，如此也不需要增加额外的投资或研发投入（如废钢预热、高废钢比的产品质量控制技术等）。
钢铁业将逐步形成3类典型制造流程
通过对比国外各类钢铁企业生产布局，结合我国钢铁行业发展现状及未来发展蓝图，研究团队提出以“两链一流”（供应链、服务链，生产制造流程）系统为核心的“城市钢厂”概念设想，并参考行业低碳发展路线，初步提出各阶段电炉流程企业的发展趋势，分别为碳达峰峰值平台期（2024年—2030年）、碳排放稳步下降期（2031年—2040年）、深度脱碳期（2041年—2050年）、近零碳排放期（2051年—2060年）。
报告还针对目前废钢产业和电炉流程存在的问题，提出了多渠道获取废钢资源、完善废钢回收利用体系、推动废钢资源利用规范化、聚焦共性技术清单、优化电炉流程企业（“城市钢厂”）布局的行业措施，以及将废钢作为战略资源纳入国民经济和社会发展五年规划纲要、修订再生钢铁原料标准、鼓励社会资本参与废钢回收体系建设、出台稳定废钢价格的措施、优化废钢税收等政策建议。
与会专家围绕废钢助力钢铁行业电炉流程企业发展议题提出了多项建议和措施：
一是钢铁行业的发展背景正在发生巨大变化，已由增量发展阶段进入减量优化发展阶段。2024年以来，我国钢材直接出口的贸易摩擦明显变多，直接出口和间接出口的不确定性均在增加。在这种背景下，专家建议可以进一步聚焦研究未来钢铁行业发展趋势，进一步开展废钢资源的产生与利用预测，深入探索未来电炉流程企业的发展布局。
二是要多角度考虑未来废钢产业与电炉流程企业的发展，优化产业指导目录，疏通电炉钢发展的堵点和难点，建议在国家大力推动清洁能源布局与发展的大背景下，对电炉流程企业施行优惠电价政策，解决电炉流程企业用电成本高的问题，同时建议将电炉流程企业移出“两高”名录，鼓励全废钢电炉流程企业发展。
三是加大对废钢回收的支持力度，鼓励大型钢铁生产企业与废钢回收加工企业合作，建设一体化的大型废钢加工配送中心，提高废钢加工企业的集中度；推动解决废钢资源分类问题研究，有利于废钢资源的合理定价与高效利用；建立全国废钢资源分布和数量统计、资源回收信息系统，以此为基础，建立废钢电子化供需信息及交易平台。
四是深入研究新一轮大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案和中国资源循环集团成立带来的废钢循环利用的政策机遇，加快构建覆盖各领域、各环节的废弃物循环利用体系，持续畅通资源回收利用链条。
五是合理引导废钢在长、短流程的流向，对钢铁行业未来产业结构调整具有重要意义。应该看到废钢在转炉中主要起冷却作用，其合理范围应该在13%~15%，过高的废钢比会扰乱炉外精炼工序节奏，并对钢材质量产生影响。
六是优化碳配额政策制度，从鼓励电炉钢发展的角度，建议有关部门考虑采取按吨钢碳配额进行匹配的方式。
中国工程院院士殷瑞钰在总结发言时表示，从“双碳”目标及资源能源发展的战略角度来看，废钢已经是铁素资源的重要组成部分，电炉流程企业未来蓬勃发展是大势所趋。未来，钢铁行业将逐步形成3类典型的钢铁制造流程：
一是高炉—转炉长流程必然会逐渐减产，但也会在流程结构中占一定的比例。它将逐步过渡到以生产扁平材产品为主，特别是大批量生产高档薄板、中厚板等高端板材，主要布局在沿海深水港地区和大型矿山附近。从落实“双碳”战略的角度来看，螺纹钢、线材等大宗产品再采用长流程生产是不利于“双碳”目标实现的。
二是全废钢电炉流程将从建筑用长材的生产流程变革做起，逐步替代以中小高炉—转炉流程生产螺纹钢、线材等大宗产品，布局在城市周边，是以“两链一流”系统为核心的“城市钢厂”。
三是氢还原—电炉流程尚处于探索、开发阶段，要继续研究、谨慎投资。殷瑞钰提醒道，虽然三大流程的占比会不断演变，但发展电炉流程企业这条路径毫无疑问是正确的，要始终坚持战略思维，根据钢铁行业发展的阶段性特征，多角度、动态性、持续性地开展废钢产业和发展废钢—电炉流程相关的战略研究，不断深入思考、调整认识，使它符合发展实际，真正推动钢铁行业高质量发展。
