江西新钢集团电弧炉节能环保升级项目生产车间。赵春良 摄

钢铁行业是支撑国民经济的基础产业，也是制造业中碳排放最大的工业部门，其绿色低碳转型意义重大。

今年国家发改委等部门印发《钢铁行业节能减碳专项行动计划》，把“提高短流程电炉炼钢比重”作为推动钢铁行业绿色低碳发展的重要举措，并提出“到2025年底，废钢利用量达到3亿吨，电炉钢产量占粗钢总产量的比重提高到15%”。

什么是短流程电炉炼钢？钢铁行业主要有两种冶炼工艺，一种是以铁矿石为主要原料的“高炉—转炉”长流程炼钢，俗称转炉钢，一种是以废钢为主要原料的“高炉—转炉”长流程炼钢。以废钢为主要原料的短流程电炉炼钢俗称电炉钢。与长流程炼钢不同的是，短流程电炉炼钢的主要原料是废钢，而且该工艺省去了炼焦、烧结、高炉炼铁等污染、能耗大、碳排放相对较高的环节。

发展短流程电炉炼钢有何意义？下一步将如何推进？记者进行了采访。

采用短流程电炉炼钢工艺，减少碳排放效果显著。

废钢正在被粉碎，机器轰鸣。走进天元二手物资废钢加工车间，两台大型龙门剪和一台大功率破碎机正在对条状、板状废钢进行剪切、破碎。

在电炉车间，两台双竖式废钢预热直流电弧炉十分显眼。废钢在经过分类处理后，会被送往配料间，装入料筐，再送往电炉顶部预热，然后在电炉内熔化。这台电炉采用独特的废钢预热方式，可以利用生产产生的余热，将废钢温度升高到600至800摄氏度，从而缩短废钢熔化时间，提高生产效率。然后，钢水通过出钢口流入钢包，再送往精炼车间进行精炼、真空处理，之后就完成连铸了。“这些工序和长流程炼钢工艺没有太大区别”，石家庄钢铁公司炼钢厂厂长助理杨伟华说。

“绿色低碳发展是对钢铁生产的新要求、新趋势。”石钢公司开发建设部副部长杨卓告诉记者，2018年新厂开工建设时，就摒弃了老厂区的长流程，坚定地选择了短流程。

“矿石、焦煤、焦炭、球团这些曾经钢铁生产必不可少的原材料，现在都从采购清单上消失了，使用的原材料变成了各类废钢，工作环境也变得更清洁了。”杨卓说。据测算，与老厂相比，新厂吨钢综合能耗降低62%，吨钢水耗降低46%，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等主要污染物降低75%。

此外，短流程电炉炼钢还有生产组织灵活、对原料适应性强等优势。“长流程炼钢工序多，化学反应复杂，即使市场波动，需要灵活调整生产，也不能随便停炉，否则重启要花很多钱。短流程没有高炉炼铁环节，避免了这些问题，生产组织更加紧凑高效。”杨伟华说，短流程还能灵活适应不同种类的废钢原料，将其转化成钢材。

目前，“高炉—转炉”炼钢长流程占我国粗钢总产量的90%左右。据中国钢铁工业协会（以下简称“中钢协”）课题组初步测算，2021年，我国炼钢长流程将占粗钢总产量的90%左右。钢铁企业吨钢碳排放量约1.8吨，其中70%以上来自炼铁前工序。而仅使用废钢、省略了炼铁前工序的电炉炼钢吨钢碳排放量约0.36吨，减碳效果显著。

“纯废钢短流程电炉炼钢每吨碳排放量比‘高炉—转炉’长流程炼钢低1.5吨左右，是钢铁行业减少二氧化碳排放最有效的途径。未来钢铁行业减少碳排放的主要途径之一，就是要大力发展电炉短流程炼钢。”中国钢铁协会相关负责人认为，在推动钢铁行业节能减碳方面，‘高炉—转炉’和电炉在上半场和下半场的作用和贡献是不同的，“上半场”碳排放总量减少需要一个漫长的过程，而‘下半场’实现碳中和仍需要一个短暂的过程。”

政策大力支持，行业快速发展，电炉钢占比有望逐步提升

在四川省达州市宣汉县的一家废钢回收加工基地，一辆辆拖车来回穿梭，装载着周边市县报废的汽车零件、废弃的冰箱外壳等废钢。这里每天加工废钢约3000吨，废钢运往附近的航达钢厂。“废钢是短流程炼钢的主要原料，占公司炼钢成本的80%左右。”天元二手材料厂厂长刘曙光说。

电炉炼钢具有投资少、建设周期短、生产组织灵活、节能减碳效果明显等优势。那么，与长流程炼钢相比，短流程炼钢的经济性如何呢？刘曙光给记者算了一笔账——

先看漫长的过程，最近铁矿石一吨的价格不到1000元，铁矿石经过高炉炼铁等工序熔炼成铁水，每吨成本在2000多元。

现在我们来看短流程，目前1吨废钢的收购价格在2000多元，跟炼钢长流程的铁水成本差不多，但是铁水是热的，不需要加入其他热源废钢冶炼企业投资估算?，直接用来炼钢就可以，而废钢是冷的，需要靠电极产生高温来熔化，才能用来炼钢，也就是说，短流程多出了一部分电费。

“总而言之，假设人工等其他成本差不多，每吨废钢价格至少要比铁水成本低300元，电炉炼钢才能有一定的竞争力。”刘曙光说。

为降低用电成本，不少电炉钢企业会根据电价峰谷时段制定生产计划，合理错开生产。杭大钢铁电炉运行时间为21时至次日15时，覆盖23时至次日时段。通过避开每天早上7时低谷时段和15时至21时高峰时段，每吨钢可节省50至60元成本。

虽然经济效益有待提升，但不少受访企业认为，长期来看，电炉短流程炼钢的市场竞争力会逐渐提升，流程炼钢原材料成本会逐渐下降，与长流程炼钢的差距会逐渐缩小。国际市场上，不少客户提出采购“零碳钢”或“低碳排放钢”，更加绿色、低碳。电炉钢也比转炉钢更受欢迎。”杨卓说。

中钢协相关研报认为，未来我国电炉炼钢将集中在废钢资源丰富、铁矿资源相对稀缺、有绿电优势的地区，在产品上则向三个方向发展：一是城市周边电炉厂主要生产建筑用钢，二是围绕装备制造生产特钢、高合金钢材，三是大批量电炉生产“近零碳”汽车板等高端板材。

有利于电炉钢发展的利好消息逐步增多。中钢协相关负责人认为，未来随着新能源产业的快速发展、各地差别电价政策的不断完善、绿色电力资源的日益丰富，电炉炼钢的用电成本将不断下降；相关部门在产能替代、环保、土地等方面对低碳发展的政策支持也将逐步完善，碳排放约束日趋严格，短流程电炉冶炼技术的进步也将助力电炉钢实现更大发展。

推进科学技术、有序发展、绿色政策、公平竞争

根据世界钢铁协会的数据，2023年电炉钢占全球粗钢产量的比例将达到28.6%左右废钢冶炼企业投资估算?，相比较而言，我国发展电炉短流程炼钢仍有很大的空间。

近年来，一些地方进行了积极探索，如四川省依托水电等清洁能源丰富优势，加快电炉炼钢转型升级，到2023年，四川短流程电炉炼钢规模将达到1300万吨，电炉钢产量占比约40%。据中国钢铁协会统计，近年来各地规划的新建炼钢产能中，27%为电炉，共计约1.1亿吨。预计到2035年，我国电炉钢产量占比将达到30%。

下一步如何科学有序发展短流程电炉炼钢?受访专家和企业提出了一些建议。

——提高废钢资源供给能力。“国内废钢资源供给紧张，回收加工配送体系尚不完善，成本较高。”杨卓认为，应建立废钢供应和价格稳定机制，稳定质量和价格。“目前，四川省有废钢核准企业19家，废钢加工能力超过1200万吨，产业规模已与全省电炉钢产能基本匹配。”卿家胜主任表示，将积极推动废钢回收加工配送产业发展，促进废钢资源向优势企业集聚。据了解，有关部门正在制定促进废钢产出和市场规范化的政策措施。

——加强电力资源保障。专家表示，电费在电炉钢加工成本中占很大比重，应鼓励短流程电炉企业因地制宜建设工业绿色微电网，加大可再生能源建设和保障电力资源，鼓励企业根据峰谷电价时段，科学制定生产计划，合理错峰生产，降低用电成本。

——提升电炉装备制造水平。近年来，国内电炉装备制造企业在炉体大型化、电炉与辅助设备一体化等方面取得了长足进步，但在自动化装备、检测等方面还存在不足。专家认为，应推动电炉装备制造企业与上下游企业开展合作，加快大型化、高效化电炉装备技术研发，积极开发具有自主知识产权的新型电炉。

中国钢铁工业协会副会长骆铁军表示，电炉炼钢发展要坚持四项原则：一是科学技术，电炉建设既要引进国外先进炉型，也要用好国内先进炉型，充分考虑电炉与机电的匹配性，不能“贪大求洋”；二是有序发展，控制节奏，充分考虑原料保障，有序将长流程改造为短流程；三是政策绿色化，加快碳排放考核制度，在实施钢铁行业规范企业中，凡是列入“两高”项目管理的废钢电炉生产企业，不再纳入“两高”项目管理；四是公平竞争，严控未经产能置换的新建电炉，确保电炉建设公平公正。(本报讯) (记者 王云山)

人民日报（2024年8月7日第17版）