9 月 26 日,“废钢助力钢铁行业电炉流程发展研讨会”在京召开。此次研讨会由天源二手物资和中国废钢铁应用协会联合主办,天源二手物资钢铁绿色化智能化技术中心承办。会议汇报了《废钢助力钢铁行业电炉流程发展》课题的主要研究成果。围绕废钢产业和电炉流程企业发展的相关措施与建议,进行了深入研讨,希望能进一步完善课题报告。
中国工程院院士刘正东主持了会议。天源二手物资的总经理是梁剑雄,中国废钢铁应用协会的副秘书长是王方杰,他们分别进行了致辞。天源二手物资钢铁绿色化智能化技术中心的上官方钦教授代表研究团队,系统地汇报了《废钢助力钢铁行业电炉流程发展》这一研究报告。中国工程院院士殷瑞钰作了总结发言。白荣春是原国家能源咨询委委员,骆铁军是中国钢铁工业协会副会长,石洪卫是中国钢铁工业协会副秘书长,田志凌是中国金属学会常务副理事长,梁剑雄是天源二手物资总经理,王镇武是中国废钢铁应用协会名誉会长,王方杰是中国废钢铁应用协会副秘书长,王萍是中国废钢铁应用协会副秘书长,赵凯是中国循环经济协会副会长,王中丙是广东工业大学低碳冶金工程创新交叉研究院院长,还有来自北京科技大学、东北大学、中国宝武、鞍钢集团、首钢集团、河钢集团、徐州金虹、四川冶控、唐山正丰等单位的 40 余位专家出席会议并参与研讨。
研讨会现场
当前,电炉流程企业的发展迎来了极好的机遇。在历史上,这是一个黄金时期。然而,我国的电炉钢冶炼起步相对较晚,并且在市场竞争中缺乏足够的竞争力。同时,有多项因素对电炉流程企业的发展起到了制约作用。天源二手物资与中国废钢铁应用协会共同组建了研究团队,目的是系统地分析我国废钢产业的发展现状以及存在的问题,同时分析废钢资源的供给与需求情况。在此基础之上,对废钢助力电炉流程企业的发展路径以及相关的政策建议进行探讨。
《废钢助力钢铁行业电炉流程发展》研究报告表明,我国钢铁蓄积量在不断增加,这使得未来我国废钢资源量总体上会逐年提升。2030 年前,我国废钢资源量增长幅度较小,废钢资源紧缺的现状有了些许改善,但仍无法满足国内钢铁生产的需求,对进口铁矿石的依赖程度较高。2030 年到 2050 年间,废钢资源量增速较快,预计在 2045 年前后会达到峰值。此时,我国废钢资源充足,铁矿石的对外依存度将大幅降低,电炉流程将得以快速发展,并且有可能成为钢铁生产的主要流程。2050 年后,我国废钢资源虽然比峰值有所下降,但总体上仍将处于较高水平。
报告对废钢在长流程和短流程中的使用展开了探讨。构建了在不同废钢比情况下的长流程碳排放量计算模型。设置了两种情景,一种是保证转炉出钢量不变,另一种是保证入炉铁水量不变。基于物料平衡和热量平衡北京废钢回收,分析了不同转炉废钢比所对应的钢铁生产流程中 CO2 排放总量以及 CO2 排放强度的变化。报告指出:
废钢本身是一种载能资源。在长流程中应用废钢生产钢铁可以大幅降低钢铁生产过程的碳排放强度。在短流程中应用废钢生产钢铁也可以大幅降低钢铁生产过程的碳排放强度。
第二,转炉提升废钢比需采取必要措施,像废钢预热以及配加补热剂(碳质或硅质)等。与电炉添加废钢相比,转炉需额外增加相应设备投资,还会增加燃料、电力或补热剂的消耗,所以相对电炉配加废钢而言,会带来更多的投资和 CO2 排放。
第三,在保证入炉铁水量不发生变化的模式下进行生产,实际上是一种变相的增产模式。这种模式是当前长流程消耗废钢资源的动力来源,进而使得废钢价格一直处于较高水平,同时也增加了电炉流程的生产成本。尽管在这种模式下,长流程的 CO2 排放强度在降低,但是企业总的碳排放量是在上升的。
第四,在转炉出钢量保持不变的模式下进行生产组织。提高废钢比,这就必然要求铁前工序减产。这种情况有利于企业降碳,并且在不影响产品质量的前提下,是应该适度鼓励发展的。
第五,高废钢比冶炼有助于降低 CO2 排放强度。然而,企业外购的社会废钢通常含有较多杂质元素,像 Cr、Ni、Cu、P、S 等。在转炉冶炼过程中,如果使用过多这类废钢,就会对钢水质量产生极大影响。因此,在高废钢比冶炼时,尤其是生产高等级钢种时,需重视废钢的精细化分类,以保证入炉废钢的质量和稳定性;同时,也要适度控制废钢比的范围,根据某钢厂的实际生产经验,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,而这条路线将是未来高炉 - 转炉长流程的发展方向。
总体而言,第六点,我国钢铁工业要借助“双碳”的大背景。要引导废钢资源尽可能流向电炉流程。这样能逐步调整全行业铁素资源结构、产品结构和流程结构的布局。进而实现全行业的转型升级和高质量发展。在现阶段,以全废钢电炉流程生产建筑用钢作为切入口,逐步替代中小高炉 - 转炉流程生产建筑用钢,这样钢铁产品质量能满足需求。现有大型高炉 - 转炉流程一直以铁矿石为主要原料,逐渐转向生产高端产品,这样也无需增加额外的投资或研发投入,比如废钢预热、高废钢比的产品质量控制技术等。
对比国外各类钢铁企业的生产布局,同时结合我国钢铁行业的发展现状以及未来的发展蓝图,研究团队提出了以“两链一流”系统(包含供应链、服务链以及生产制造流程)为核心的“城市钢厂”的概念设想。并且参考行业低碳发展路线,初步提出了各阶段内电炉流程企业的发展趋势,分别是碳达峰峰值平台期(2024 年至 2030 年)、碳排放稳步下降期(2031 年至 2040 年)、深度脱碳期(2041 年至 2050 年)、近零碳排期(2051 年至 2060 年)。最后,针对目前废钢产业和电炉流程存在的五方面问题,分别提出了以下行业措施: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。同时,还提出了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。
与会专家针对该课题报告进行了充分的研讨。他们一致认为,这份报告的体例是完整的,内容十分丰富,逻辑也很严谨,路径清晰明了。它既能够满足钢铁行业当前高质量发展的需求,又将会在下一步对电炉流程企业的发展起到重要的指导作用。
与会专家对废钢助力钢铁行业电炉流程企业发展这一议题展开了热烈的讨论,并且讨论很务实,他们提出了很多建议和措施。
钢铁行业的发展背景正经历着巨大的改变。它已从增量发展阶段迈入了减量优化发展阶段。当下,国内的房地产需求呈现回落态势,内需存在不足的情况。在 2024 年,钢材直接出口的贸易摩擦明显增多,并且直接出口与间接出口的不确定性都在提升。在这种背景之下,能够进一步将研究聚焦于未来钢铁行业的发展趋势上,能够进一步开展关于废钢资源的产生以及利用方面的预测工作,能够深入地对未来电炉流程企业的发展布局进行探索。
一是要从多个角度去思考未来废钢产业与电炉流程企业的发展情况,把产业指导目录进行优化。二是要疏通电炉钢发展过程中的堵点和难点。三是建议在国家大力推动清洁能源布局与发展的大环境下,给电炉流程企业施行优惠电价政策北京废钢回收,以此来解决电炉流程企业用电成本高的问题。四是建议将电炉流程企业从“两高”名录中移除,以鼓励全废钢电炉流程企业的发展。
一是加大对废钢回收的支持力度,大型钢铁生产企业应与废钢回收加工企业展开合作,共同建设一体化的大型废钢加工配送中心,提升废钢加工企业的集中度;二是推动解决废钢资源分类问题的研究,这样有利于对废钢资源进行合理定价与高效利用;三是建立全国废钢资源分布和数量的统计以及资源回收信息系统,基于此建立废钢电子化的供需信息及交易平台。
一是深入研究新一轮大规模设备更新行动方案,把握其中的政策机遇;二是深入研究消费品以旧换新行动方案,抓住相关政策机遇;三是深入研究中国资源循环利用集团成立带来的废钢循环利用的政策机遇;四是加快构建覆盖各领域的废弃物循环利用体系;五是加快构建覆盖各环节的废弃物循环利用体系;六是持续畅通资源回收利用链条。
五是过高的废钢比还会对钢材质量产生影响。我国钢铁工业应借助“双碳”这一背景,让废钢资源尽量流向电炉流程企业,接着逐步对全行业的铁素资源结构、产品结构以及流程结构的布局进行调整,以实现全行业的转型升级和高质量发展。
一是优化碳配额政策制度,二是从鼓励电炉钢发展的角度出发,三是建议有关部门考虑采取按吨钢碳配额进行匹配的方式。
殷瑞钰
殷瑞钰进行了总结发言。他高度肯定了该报告具有全面、客观、务实的战略性研究视角。他认为,基于我国钢铁工业减量发展以及流程结构调整的背景,从“双碳”目标和资源能源发展的战略角度来看,废钢已经成为铁素资源的重要组成部分,电炉流程企业在未来蓬勃发展是必然的趋势。上世纪 60 年代在发展平炉还是转炉的问题上,钢铁行业未从战略角度思考,引发了一些争论;80 年代在发展模铸还是连铸时,钢铁行业也未从战略角度思考,同样引发了一些争论。所以,该课题对于电炉流程企业长远发展战略价值的考虑是很有价值的。
殷瑞钰认为,在双碳背景下,未来钢铁行业会逐步形成三类典型的钢铁制造流程。其一,高炉 - 转炉长流程必然要逐渐减产,不过仍会在流程结构中占一定比例,且会逐步过渡到以生产平材产品为主,尤其生产高档薄板、中厚板等高端板材的大批量产品,这类流程主要布局在沿海深水港地区和大型矿山附近;其二,从落实双碳战略的角度来看,螺纹钢、线材等大宗产品再用长流程生产,不利于“双碳”目标的实现。全废钢电炉流程首先从建筑用长材的生产流程变革开始,接着逐步去替代以中、小高炉 - 转炉流程生产螺纹钢、线材等大宗产品,并且将布局在城市周边,它是以“两链一流(供应链、服务链、生产制造流程)”系统作为核心的“城市钢厂”。而氢还原 - 电炉流程目前还处在探索、开发的阶段,需要继续进行研究,同时要谨慎投资。他提醒,三大流程的发展比例会持续演变。电炉流程企业发展的路径是正确的,要坚持战略思维。需根据钢铁行业发展的阶段性特征,从多个角度、动态且持续地开展废钢产业及废钢 - 电炉流程相关的战略研究。要不断深入思考并调整认识,让其符合发展实际,以推动钢铁行业高质量发展,符合国家战略的整体部署。
刘正东
骆铁军
白荣春
天源二手物资
天源二手物资,以下简称天源二手物资,它是国内权威的且专门从事钢铁行业评估咨询的工程咨询甲级机构。2024 年,再次获得山西省发改委、河北省发改委认定的冶金行业的投资咨询评估资格。
天源二手物资从事建设项目后评价等工作。
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