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长流程消化废钢仍是当前阶段的优选

作者: 来源: 日期:2017/8/24 17:56:32 

  我国是世界第一产钢大国,粗钢产量约占全球粗钢产量的50%,但炼铁炼钢资源一直是我国发展钢铁行业的“瓶颈”。受工业基础薄弱、钢铁积累量少等因素限制,一直以来我国钢铁工业发展以长流程为主。从目前的粗钢产量统计来看,长流程粗钢产量占总产量的95%左右,也给我国带来了铁矿石对外依存度高、话语权弱、环境污染等问题。

  废钢是宝贵的钢铁原料资源。因此,充分使用废钢加快铁素资源的回收利用,既可以减少环境污染,也可以减小我国铁矿石对外的依存度。多年来,我国一直鼓励废钢的利用,早在2005年发布的《钢铁产业发展政策》就提出鼓励废钢的回收和利用,钢铁工业“十一五”、“十二五”发展规划也提出支持废钢的综合利用。

  根据《废钢铁产业“十三五”发展规划》,2015年末我国钢铁的积蓄量已达到80亿吨。目前,我国年废钢的资源量已经达到1.6亿吨,其中流向正规钢铁企业约8000万吨,流向正规铸造企业1000万吨~1500万吨,流向中频炉企业约6500万吨。预计到2020年废钢资源量将达到2亿吨。然而,2017年前电弧炉用废钢炼钢比用铁矿石炼铁再炼钢成本要高200元/吨~300元/吨,导致钢铁企业使用废钢的积极性不高,大中型企业转炉废钢比约为70千克/吨,全行业平均约为100千克/吨。

  自2016年12月30日取缔“地条钢”工作开展以来,原来流向中频炉的约6500万吨废钢开始流向正规市场,废钢价格也随之下降。对于这些废钢资源,很多人呼吁要新上电弧炉去消化,笔者认为应该结合我国的现有产业结构具体分析使用方式,以使社会和企业效益最大化。

  消耗社会废钢

  短流程、长流程都是可选项

  从冶炼工艺上看,废钢的使用主要有两种路径:一是作为电炉冶炼原料;二是作为长流程冶炼原料。长流程使用废钢主要用作转炉炼钢的冷却剂,以降低吹氧冶炼过程中钢水温度,但实际上废钢在冶炼中也可作为炉料使用。

  从我国现有炼钢工艺结构来看,以长流程炼钢为主,粗钢产量约7.5亿吨,占总量的93%左右,目前大中型企业废钢比约为70千克/吨,据调研,目前大部分企业用量已经达到150千克/吨,甚至部分企业全流程废钢比最高可达到200千克/吨以上。按此计算,我国现有长流程可新增废钢消耗6000万吨~9700万吨;而短流程粗钢产量约5000万吨,仅占总量的7%左右,目前废钢比低于400千克/吨,而最高值可达到900千克/吨~1000千克/吨,按此计算,我国现有短流程可新增废钢消费量为2500万吨~3000万吨。综上可以看出,我国现有产业结构可以新增废钢消耗量为8500万吨~12700万吨,考虑到目前正规企业消费废钢的量为9000万吨~9500万吨,总体上可消耗废钢的能力为17500万吨~22200万吨。

  从我国实际情况考虑

  利用现有工艺消耗废钢效益最佳

  传统观点认为,消耗废钢最佳工艺是短流程电弧炉冶炼,但这个结论实际上是隐藏了前提条件的:一是废钢资源足够多且价格便宜,二是工厂所在地电价低,三是工厂是完全新建的,不存在高炉、转炉拆除的重置成本。以全球最大的短流程生产企业———美国纽柯公司为例,其短流程炼钢是在美国步入后工业时代,废钢大量积压并已演变成社会负担,价格及其便宜,且美国工业用电价格很低的情况下发展起来的。但是,我国现有的国情和发展环境与纽柯公司的发展环境是有极大差别的:

  我国已经形成了以高炉为主的长流程工艺格局。我国钢铁工业大发展始于2002年加入世贸组织后。经济高速发展带动钢材供不应求,但由于工业化时间短,废钢积累少,使用长流程是唯一可行的工艺路线。经过这些年的发展,我国长流程冶炼工艺已经达到了世界领先水平,长流程炼钢产量占总产量的93%,而短流程仅占7%。而且大部分装备均处于生命周期的中期阶段,还有很长的使用和折旧年限,如果为使用废钢大面积改建电炉,将要承担的重置成本巨大,浪费社会资源。

  钢厂用电成本仍然较高。目前,我国大部分钢厂用电单价在0.6元/千瓦时以上,而美国工业用电仅为0.3元/千瓦时。而且我国能源结构主要以煤电为主,发电量约占总发电量的75%。虽然我国用电环境清洁,但发电环节同样对环境有污染。

  长流程消化废钢生产成本更低。现有长流程使用废钢主要是在转炉吹炼过程中利用反应余热熔炼废钢,不需要增加冶炼成本且不需要新增加投资。但新建电炉不仅要新增固定资产投资,而其冶炼过程也需要增加成本。

  从经济结构上看,美国发展电炉钢道路不具备参考意义。从铁含量上看,废钢是优质的铁素资源,但由于其属于废旧资源的回收利用,其品质控制相当困难,造成其使用上有其自身的局限性。从全球的使用经验上看,废钢主要作为生产对钢水纯净度要求不高的产品,如螺纹钢及低端长材和板材的生产原料。汽车用钢等高端产品由于对钢水纯净度要求高,必须使用铁矿石走长流程生产。以日本为例,电炉钢产量仅占粗钢产量的25%左右,并且以生产螺纹钢为主;高端板材全部使用长流程生产,多余废钢全部出口,其中我国就是其重要废钢出口国之一,每年向我国出口900万吨左右。

  我国是以制造业立国,未来发展也必将以制造业兴国,因此,我们一直把发展先进制造业作为国家的首要经济政策。而美国经济是以科技、互联网、金融为主,已经放弃发展制造业多年,在产业结构上与我们有根本性差异,因此,美国钢铁工业发展道路对我国借鉴意义不大,我国更应参照日本、韩国并结合我们自身实际情况设计钢铁未来发展道路。

  综上可以看出,在我国目前以长流程为主的产业结构下,使用现有长流程消耗废钢更经济,应积极鼓励企业在现有条件下使用和开发废钢应用技术。


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