江西新钢集团电弧炉节能环保升级异地改造工程车间。赵春亮 摄

钢铁工业是支撑国民经济的基础产业，也是制造业类别中碳排放量最大的工业部门。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方案》，将“提高短流程电炉炼钢比例”作为推动钢铁行业节能减碳的重要举措。钢铁工业绿色低碳发展，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力争提高到15%。”

什么是短流程电炉炼钢？在钢铁工业中，有两种主要的冶炼工艺。一种是以铁矿石为主要原料的长流程“高炉-转炉”炼钢，俗称转炉钢，另一种是以废钢为主要原料的短流程电炉冶炼。钢，俗称电炉钢。与长流程炼钢不同，短流程电炉炼钢的主要原料是废钢，工艺流程省略了焦化、烧结、高炉炼铁等污染、能耗和碳排放相对较高的环节。

发展短流程电炉炼钢有何意义？下一步是什么？记者进行了采访。

采用短流程电炉炼钢冶炼技术，减碳减排效果显着。

废钢破碎，机器轰鸣。走进天元二手废钢加工车间，两台大型龙门剪和一台大功率破碎机正在对带材、板材废钢进行剪切破碎。

在电炉车间，两台双卧轴废钢预热直流电弧炉十分显眼。废钢经过分选、加工后，被送到配料室，装入料筐，然后送到电炉顶部进行预热，然后通过电炉熔化成钢水。该电炉采用独特的废钢预热方法，可利用生产余热将废钢温度提高到600～800摄氏度，从而缩短废钢熔化时间，提高生产效率。随后，钢水沿出钢口流入钢包，送往精炼车间进行精炼和真空处理，完成连铸。 “这些工艺与长流程炼钢没有太大区别。”石钢钢铁公司炼钢厂厂长助理杨卫华说。

“绿色低碳发展是钢铁生产的新要求、新趋势。”石钢公司开发建设部副部长杨卓告诉记者，2018年新工厂开工建设时，放弃了老工厂的长流程，坚决选择了短流程。

“矿石、焦煤、焦炭、球团矿这些曾经钢铁生产所必需的原材料，现在已经从采购清单中消失了。使用的原材料变成了各类废钢，工作环境也变得更加清洁。” ”杨卓说道。初步测算，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、二氧化硫等主要污染物氮氧化物减少 75%。

此外，短流程电炉炼钢还具有生产组织灵活、原料适应性强等优点。 “长流程炼钢涉及一道道工序、复杂的化学反应，即使市场波动、需要灵活调整产量，高炉也不能轻易停掉，否则重新启动将需要大量成本。短流程流程没有高炉炼铁环节，“这样就避免了这些问题，让生产组织更加紧凑、高效”，杨卫华说，短流程工艺还可以灵活适应不同类型的废钢原料，将其转化为钢材。产品。

目前，我国“高炉-转炉”长流程炼钢约占粗钢总产量的90%。据中国钢铁工业协会（以下简称“中钢协”）研究团队初步测算，2021年我国长流程钢铁企业吨钢碳排放量为约1.8吨，其中70%以上来自预铁工序，省去了预铁工序全部采用废钢的电炉炼钢企业生产吨钢的碳排放量约为0.36吨，且减碳效果显着。

“纯废钢短流程电炉炼钢每吨碳排放比‘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。未来废钢龙门剪切机，钢铁行业减少碳排放的主要途径之一是发展电炉短流程炼钢。”中国钢铁工业协会相关负责同志认为，推动钢铁行业节能减碳。对于钢铁行业来说，“高炉-转炉”和电炉在上半场和下半年的作用和减碳贡献是不同的，“‘上半场’碳减排总量需要一个漫长的过程，下半年实现碳中和”下半场需要一个简短的过程。”

政策强力支持和行业快速发展，电炉钢占比有望逐步提升

在四川达州市宣汉县的一个废钢回收加工基地，拖车来回穿梭，装载着来自周边市县的汽车报废件、废弃冰箱外壳等废钢铁件。在这里，每天大约加工3000吨废钢，并运往附近的航达钢铁炼钢厂。 “废钢是短流程炼钢的主要原材料，约占公司炼钢成本的80%。”天元二手材料厂厂长刘曙光说。

电炉炼钢具有投资低、建设周期短、生产组织灵活、节能减碳效果明显等优点。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——

我们先看一下漫长的过程。近期，1吨铁矿石价格已在1000元以内。铁矿石通过高炉炼铁等工艺熔化成铁水，每吨成本在2000多元。

让我们再看一下这个简短的过程。目前，1吨废钢收购价格在2000多元，与长期炼钢的铁水成本相近。但铁水处于热状态，可以直接炼钢，无需添加其他热源，而废钢处于冷状态，需要被电极产生的高温熔化后才能用于炼钢。钢。换句话说，较短的流程会增加电力成本。

“经测算，在人工等成本相近的情况下，每吨废钢的价格比铁水成本低300多元，这样电炉炼钢才具有竞争力。”刘曙光说道。

为了降低用电成本，不少电炉钢企业会根据峰谷电价时段制定生产计划，合理错峰生产。航达钢铁电炉运行时间为21:00至次日15:00，覆盖23:00至次日7:00低谷时段，避开15:00至21日高峰时段:00，每吨钢材节约成本56%。十元。

虽然经济性有待提高，但不少受访企业认为，从长远来看，电炉短流程炼钢的市场竞争力将逐步增强。 “随着新型工业化、新型城镇化不断推进，废钢用量将不断增加，短流程炼钢原料成本将逐步下降，与长流程炼钢的差距将逐步缩小。市场上，已经有不少客户提出购买‘零碳钢’或‘低碳排放钢’，而更绿色、低碳的电炉钢也比转炉钢更受欢迎。”杨卓说。

中国钢铁工业协会相关研究报告认为，未来我国电炉炼钢布局将集中在废钢资源丰富、铁矿石资源相对稀缺以及绿色电力优势的地区。从产品来看，将向三个方向发展：一是城市周边电炉厂以生产建筑钢材为主，二是以装备制造为主，生产特殊钢和高合金钢产品，二是以装备制造为主，生产特殊钢和高合金钢产品。三是大容量电炉生产“近零碳”汽车板等高端板材。

有利于电炉钢发展的好消息正在逐渐增多。中国钢铁工业协会相关负责同志认为，未来，随着新能源产业的快速发展、各地差异化电价政策的不断完善、绿色电力资源日益丰富，我国居民用电成本将进一步下降。电炉炼钢将继续减少；有关部门将继续减少产能置换，环保、土地等方面对低碳发展的政策支持逐步完善，加强碳排放限制，推进短流程电炉冶炼技术也将助力电炉钢取得更大发展。

推动科学技术、有序发展、绿色政策、公平竞争

世界钢协数据显示，2023年全球电炉钢约占粗钢产量的28.6%。相比之下，我国发展电炉短流程炼钢还有很大空间。

近年来，一些地方做出了积极探索。例如，四川省凭借水电等清洁能源的丰富优势，近年来加快电炉炼钢转型升级。 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40%左右。据中国钢铁工业协会统计，近年来各地规划新增炼钢产能中，27%是电炉，总计约1.1亿吨。预计2035年我国电炉钢产量占比将达到30%。

接下来，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。 “国内废钢资源供应紧张，回收、加工、流通体系不够完善废钢龙门剪切机，成本相对较高。”杨卓认为，应建立废钢供应和价格稳定机制，为稳定质量、降低成本创造有利条件。 “目前，四川省已有废钢准入企业19家，废钢加工能力超过1200万吨，产业规模与全省电炉钢产能基本匹配。”四川省经济和信息化厅材料工业处处长庆家胜说。积极推动废钢回收加工流通产业发展，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量和市场规范的政策措施。

——加强电力资源保护。专家表示，电炉钢加工成本中电费占很大比例。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电力资源保障力度，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。

——提高电炉装备制造水平。近年来，国内电炉设备制造企业在电炉大型化、电炉与辅助设备一体化方面取得了长足进步。但在自动化设备、测试等方面仍有短板需要弥补。专家认为，要推动电炉装备制造企业联合上下游企业，加快大型高效电炉装备技术研发，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罗铁军表示，发展电炉炼钢必须把握四个原则：一是技术科学。电炉建设既要引进国外先进炉型，又要利用好国内先进炉型，充分考虑电炉的特点。炉机要配套，切忌“贪大事求洋货”；二是有序发展，控制节奏，充分考虑原材料保障，有序将长流程转短流程。三是绿色政策，加快推进碳排放考核制度在钢铁行业实施中，所有纳入标准化企业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，严格控制产能更换新电炉，确保电炉建设公平公正。