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“地条钢”和“中频炉”自2017年以来一直是热词,通过相关部门一次次的打击整改行动,不仅建筑钢材领域“地条钢”的危害被普及到大众,而且“中频炉”、“电弧炉”、“精炼炉”在生产工艺效率上的差异也被普及到相关行业。通过近一年的密集关停行动和逐步的炉窑改造复工,我们应该可以大致得出一个清晰的认识:“地条钢”确实源于“中频炉”的冶炼,缺少关键的精炼工序,而“中频炉”本身并非真正单一的工业用途用于生产“地条钢”。
1、准确认识“中频炉”
“中频炉”是工业中频感应炉的统称。在特钢领域,中频炉与电弧炉、转炉发挥着同等重要的作用。它在调节冶炼温度、搅拌强度、维持恒温等方面强于电弧炉,且环境污染少、劳动条件好、无电极消耗、钢水增碳小、对电网冲击小,最大的优点是合金元素回收率远高于电弧炉。因此,中频炉在高合金钢及合金的冶炼中一直占有重要地位。它既可与一定的精炼生产配合使用,也可与电渣重熔、真空耗材等二次精炼配合使用,形成双工艺进行生产。事实上,多年来中频炉冶炼已成为工具钢、模具钢、耐热钢、不锈钢、电热合金、精密合金、高温合金等特殊钢及合金生产的重要冶炼方法,得到了广泛的应用。
2.科学区分技术用途。
2016年全国范围内针对“中频炉”的“一刀切”整治行动后,虽然通过行政高压取得了一些阶段性成果,但缺乏科学区分,也给不少优秀企业乃至冶金行业的生产经营带来一些困扰,甚至造成钢铁市场的巨大波动。2017年2月13日,中国钢铁协会等五大协会(学会)公布了《关于支持打击“地条钢”明确工频、中频感应炉使用范围的意见》(钢协发[2017]23号),有效缓解了相关行业和企业对“中频炉”“一刀切”关停整治的普遍疑虑。不可忽视的是,该意见的出台很可能是仓促的应急之举,征求意见的范围必然有限。对于“中频炉”用途的区分比较笼统,很多实际困难并没有彻底解决。不少反馈显示,打击“地条钢”是民意所愿,但“中频炉”与“地条钢”不能也不应该划上等号。
江苏省冶金行业协会、江苏省冶金学会为此专门召开了“工业中频干式引线应用范围界定专家研讨会”,邀请了钢铁研究总院、东北大学、上海大学、南江航空航天大学、上海材料研究所、上海凝聚新技术研究所等高校、科研机构及上海上上不锈钢管、天工工具、星火特钢、申元特钢等企业的相关专家,就工业中频感应炉的应用范围进行了研讨。会议就严格界定“地条钢”、合理规范工业中频感应炉使用范围共提出了五条意见。会后,江苏省冶金行业协会、江苏省冶金学会向中国钢铁协会、中国冶金学会、江苏省人民政府及有关部门提交了书面报告《关于要求严格界定“地钢”界定“工业中频感应炉”使用范围的报告》和《关于严格界定“地钢”合理规范“工业中频感应炉”使用范围的报告》。
3、钢铁行业循环经济的出路。
我国是一个资源相对匮乏的国家,每年都需要进口大量的铁矿石等矿石原料。国家一直强调建设资源节约型社会,高度重视发展循环经济。2016年,我国进口铁矿石10.24亿吨,这一数字接近2016年我国原铁矿石总产量12.8亿吨,铁矿石进口依存度接近80%。种种迹象表明,我国铁矿石进口量仍将持续上升,铁矿石进口依存度很可能进一步加大。2013年,我国煤炭进口量达到3.27亿吨,铬资源几乎100%依赖进口,锰、镍等资源也大多依赖进口。
为此,国家决策层已采取一系列措施,大力推动循环经济的快速发展。2005年7月2日,国务院发布《国务院关于加快发展循环经济的若干意见》(国发[2005]22号),提出了工业固体废物综合利用率达到60%以上的目标。为推动循环经济发展,提高资源利用效率,保护和改善环境,实现可持续发展,《循环经济促进法》于2008年8月29日正式颁布实施。
2013年1月23日,国务院发布《国务院关于印发循环经济发展战略和短期行动计划的通知》(国发[2013]5号),对钢铁等行业循环型产业体系建设提出了明确的要求。“构建钢铁行业循环经济产业链。构建炼焦—冶炼—副产煤气、余热余压—发电—冶炼—废渣—建材—冶炼—含铁尘泥—烧结—炼焦—焦油、煤气—化工产品—冶炼—钢材产品—废钢—电炉炼钢等产业链。”
根据国际回收局(BIR)的数据,2015年国际废钢消费量约为5.55亿吨,据此估算,2015年我国炼钢废钢消费量约为8200万吨。根据此数据,结合2016年的市场特点,笔者估算,2016年我国炼钢废钢消费量约为9000万吨。按照粗钢产量计算,1949年至2016年,我国粗钢总产量为111.65亿吨。按照国际废钢回收率(常规算法,并非准确计算)计算,1949年至2016年,我国累计积累废钢资源约55亿吨,且仍在增加。为加速废钢铁等废旧金属回收利用,我国还相继公布了河南达州镇再生金属回收加工区、榆林龙潭进口再生资源加工利用园区等6批国家级“城市矿产”示范基地。
4、钢铁冶炼的未来。
2015年美国粗钢产量为7890万吨,土耳其为3150万吨。美国钢铁行业已进入后高炉时代,即中频炉时代,除美国多年来积累的大量废钢外,2015年还从其他国家进口了351.3万吨废钢。土耳其是一个钢铁行业蓬勃发展的国家,与美国钢铁行业的发展阶段有明显不同,甚至与中国钢铁行业的发展进程相对同步。作为2015年全球粗钢产量排名第9位(2014年排名第8位)的国家,土耳其2015年进口废钢1625万吨,比2014年的1907万吨下降了14.8%,但仍位居全球废钢进口量前列。
从美国、土耳其等国钢铁行业的发展趋势来看,我国将在2020年前后进入钢铁冶炼废钢时代。全球钢铁发展进程表明,高炉炼钢是钢铁工业大发展阶段的客观现象,中频炉+精炼炉的短流程炼钢方式才是钢铁工业发展后期未来的回归之道。鉴于中频炉的特点及其在短流程炼钢过程中的重要作用,简单地人为地将高炉炼钢和中频炉冶炼割裂开来,甚至简单地将中频炉冶炼归类为落后产能,都是不合适的。
5.科学定义至关重要。
十多年前,我国粗钢产量还不到现在的一半,钢铁产能过剩的声音此起彼伏,影响了我国钢铁产业布局的合理发展。直到2014年,我国粗钢产量创下8.23亿吨的历史新高,让各界都感到意外。我国钢铁产业跨越式发展速度远远超出了钢铁行业的普遍预期,也远远超出了行政审批进度缓慢的范畴。
从某种意义上说,我国钢铁行业难以想象的高速发展,也是带有浓厚计划色彩的行政审批程序的不断突破。“地条钢”现象,也是高炉炼钢项目审批滞后、钢铁行业布局不均衡、相关政策法规不完善等阶段性现象。标准体系建设滞后、标准推进不深入、质量执法不严格等天工国际是用废钢冶炼,也为“地条钢”的存在提供了土壤。今年四五月份,天元二手材料对“地条钢”进行了专项检查,不仅彻底宣告了“地条钢”的彻底消亡,也明确了“中频炉”应有的价值。
我国是一个日新月异的发展中国家。中国制造2025正在快速推进,支撑我国制造业升级的钢铁行业也在不断完善相关政策法规。不断提升的市场要求,倒逼我国钢铁行业由“量变”转向“质变”,由数量、规模向质量提升、品种创新的新阶段迈进。小规模、专业化、高质量炼钢离不开中频炉,钢铁行业的新产品、新要求、新探索也离不开中频炉。我国即将迎来钢铁冶炼进入“废钢时代”的新时代,废钢回收利用的政策环境不断完善,钢铁行业循环经济产业链初具规模。一半的废钢采用短流程在炉内重新冶炼,很难离开中频炉的帮助。
对于“中频炉”,无论是纵向观察还是横向分析,各方都需要从钢铁发展历程、钢铁行业细分化的客观角度,进行建设性、理性的看待,更重要的是科学界定其适用范围。毕竟高炉炼钢的规模化和中频炉炼钢的灵活性是完全不同的特性,难以相互替代。在严厉打击“地条钢”的同时,我们需要客观对待“中频炉”,科学界定,不能延续“一刀切”的模式。如果能尽快科学界定、严格区分,对合规企业、对行业发展都是一大幸事。
附录:
中频炉的过去、现在和未来
中国国际冶金设备工业展览会
根据网上百科介绍,所谓中频炉的正确名称是“中频感应炉”,是一种将工频50HZ交流电转换为中频(300HZ以上为20KHZ)的电源设备。通过将三相工频交流电整流为直流电,再将直流电转换为可调的中频电流,供给流经电容和感应线圈的中频交流电,在感应线圈中产生高密度磁力线,切割感应线圈中所含的金属材料,在金属材料中产生很大的涡流,从而使金属材料加热,甚至熔化。可熔化碳钢、合金钢、特种钢,也可用于铜、铝等有色金属。
从名字上看,中频感应炉只是感应炉的一种,感应炉按频率分为高频炉、中频炉、低频炉三类。
电源频率:(50Hz或60Hz)
中频:(50Hz或60Hz~10kHz以上)
超音频:(10KHz~)
高频:(以上)
按其结构和用途可分为有芯感应炉、无芯感应炉、真空感应炉、感应淬火设备、感应加热设备五大类。
1890年,瑞典人发明了第一台感应炉—开槽芯炉;
1916年美国人发明了用于有色金属冶炼的闭口缝有芯炉;
1921年美国出现无心炉,采用火花式中频电源;
工频炉和工频电源是20世纪30年代发明的。
最初,感应炉电源技术主要用于工件表面淬火加热,主要应用于机床、纺织机械、汽车、拖拉机等制造业。在我国的应用起源于20世纪50年代,感应加热技术几乎全部来自前苏联和捷克。20世纪60年代,由于与苏联关系破裂,我国走上了感应加热技术独立发展的道路。改革开放后,浙江大学研制出第一台并联型晶闸管中频电源,并在全国推广。
目前国内广泛使用的中频感应炉属于无心炉范畴,主要有5t、7t、10t、15t、20t、25t、30t、35t、40t;10t熔铝炉(相当于30t熔铁炉容积);70t铜保温炉。
中频感应炉的优点:体积小、重量轻、效率高、热加工质量优良、污染小。
2016年7、8月,杭州G20会议前,中央环保督察组进驻江苏,要求江苏钢厂进行自查,主要检查生产工序、环保设备是否齐全、达标。中频炉和“地条钢”一词被推到公众视线。一时间天工国际是用废钢冶炼,中频炉成为国内环境污染、钢铁产能过剩、钢价下跌的罪魁祸首,成为众矢之的。11月24日至28日,中央环保督察组(又称工信部)再次赴江苏,重点督查江苏中频炉去产能问题。中频炉和“地条钢”再次被热议。那么,真相到底是什么?
单从中频炉来看,它代表了一种加热冶炼技术,是时代技术的进步,但它只是一个工具而已,没有什么不好的。
“地条钢”,国经贸工函[2002]156号《关于地条钢有关问题的复函》(以下简称“156号函”):“地条钢”是指以废钢为原料,经感应炉等冶炼生产的,无法有效控制成分和质量的钢材以及以废钢为原料轧制的钢材。
按照156号函的规定,“劣钢”必须具备三个要件:1.以废钢为原料;2.用感应炉冶炼;3.不能有效控制成分和质量。
是否为“地钢”,要看是否“不能有效进行成分与质量控制”。成分与质量控制分为三个方面:1、冶炼前原料(废钢)的分类、分选及有害物质的去除;2、冶炼过程中成分控制及配料、合金元素的控制;3、冶炼后成品的检测与检验。
目前国内中频炉炼钢企业主要分布在:山东潍坊、德州,江苏徐州、宿迁、镇江;福建、成都、重庆等地。其中大部分以生产螺纹钢、盘线资源为主,根据网上非官方信息,其总体产能在亿吨左右。(由于大部分为乡镇办的小厂,现场统计难度极大)
据悉,目前大部分中频炉钢厂已经不再是单纯炼钢,而是生产“地条钢”,其技术、标准、装备都在不断升级,部分企业已经安装精炼设备,产品质量也在不断提升。因此,中频炉去产能问题不能简单视而不见,有条件的话,应该惩罚与引导相结合,积极发挥行业优势。
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