我国钢铁工业流程结构发展趋势探讨

冶金工业规划研究院副院长 张龙强

一、前言

2016年2月，国务院正式发布了《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》（国发〔2016〕6号文件），该文件中明确指出，在“十三五”规划期间，钢铁行业的产能需削减至1亿至1.5亿吨，这一举措标志着钢铁行业大规模减产的开始。到了2017年，政府将化解过剩产能的具体目标设定为1.4亿吨，并将完成这一目标的期限延长至3年。通过不懈努力，2016年成功削减了钢铁行业过剩产能，总量超过6500万吨。2017年，《政府工作报告》中明确提出，全年需进一步削减钢铁产量约5000万吨；同年5月，《关于推进2017年钢铁煤炭行业淘汰过剩产能、促进脱困发展的指导意见》（发改运行〔2017〕691号）正式出台，该意见指出2017年计划减少粗钢产量约5000万吨，且要求在6月30日之前彻底关闭所有非法“地条钢”生产设施。到2017年8月，我国提前实现了全年削减5000万吨钢铁产能的目标。到了2017年10月，全国范围内已关闭600余家企业，共计1.4亿吨的“地条钢”产能已被淘汰。钢铁行业在解决过剩产能方面取得了阶段性显著成果。

随着“地条钢”的彻底清理，废弃钢材资源逐渐重返正规流通渠道，钢材市场的供需矛盾得到一定程度的缓解，钢材价格呈现上升趋势，众多钢铁企业由亏损转为盈利，钢铁行业的整体发展态势持续向好。近期市场出现了一些与以往不同的现象，值得关注：首先，一些电炉制造企业开始逐步恢复生产，同时，不少企业对投资电炉项目表现出浓厚兴趣，这导致电炉设备制造商和电极生产商的订单异常繁忙，甚至个别月份电极价格翻了一番；其次，废钢出口量与去年同期相比大幅上升，2016年全年累计出口废钢仅为0.1万吨，而2017年上半年累计出口量已达到29.8万吨，同比增长了677倍，尽管这一数据并未改变我国作为废钢净进口国的地位，但它也提醒我们需警惕废钢资源的流失风险。我国钢铁行业需深入、理智地评估政策调整和市场波动所带来的各种机遇与挑战。

二、国内外钢铁工业流程结构特点

（一）我国钢铁工业以转炉流程为主废钢冶炼企业投资估算?，电炉钢占比偏低

我国钢铁产业飞速进步，粗钢产量连续20年位居全球首位，主要采用转炉炼钢技术。受限于电力资源匮乏和废钢资源稀缺，电炉炼钢技术的推广速度相较于转炉炼钢技术较为迟缓。从2001年至2016年，我国粗钢产量及电炉钢所占比例的变化情况可参考图1。总体来看，我国电炉钢的比重呈现下降态势，尤其是自2011年起，电炉钢的比重一直保持在10%以下。2016年，我国电炉钢占比大约为7%，与世界平均水平的25%左右、美国的60%以上、欧洲的40%左右、韩国的约30%以及日本的20%左右相比，存在较大差距。另外，我国炼钢过程中的废钢使用比例与电炉钢比例密切相关，废钢使用比例总体上呈现下降趋势，并在较低水平上波动废钢冶炼企业投资估算?，从2001年的22.7%下降到了2016年的11.1%。

图一 2001-2016年我国粗钢产量与电炉钢占比情况

业内通常把电炉钢的生产流程视为短流程，而我认为短流程实际上是指没有炼铁和铁前工序，只包括炼钢（包括化钢）和轧钢工序（部分工序独立于炼钢之外）的流程。鉴于过去感应炉生产的地条钢数量庞大（产能高达十亿吨，产量估计在6000万至8000万吨之间），短流程应当涵盖地条钢的生产工艺。据此计算，2016年我国短流程钢的比重已经超过了13%。地条钢已彻底淘汰，电炉钢的生产流程便可视作短流程。在我国，同时拥有电炉和感应炉的企业数量不少，过去实际生产主要依赖感应炉，而电炉则长期闲置。随着感应炉的退出，电炉开始大规模恢复生产，并且其产量将被纳入统计。预计电炉钢的比例将迅速大幅提升，超过7%，但这只是统计数据从隐蔽到显露出的一种变化，并不意味着流程结构的快速转变。

（二）国外亿吨级产钢国（地区）提升电炉钢比历时较长

世界范围内，众多国家（地区）钢铁产业的演变规律显示出，伴随着工业化的不断深入，废钢资源逐渐累积，采用电炉炼钢的短流程模式已成为不可逆转的发展方向。在那些工业化程度较高，粗钢产量曾超过十亿吨的国家（地区），例如美国、欧盟和日本，电炉炼钢的短流程模式正是在粗钢产量达到最高峰的后期阶段逐渐崭露头角。欧盟、美国及日本历年电炉钢比例的变动情况，详见图2。观察三国地区电炉钢的发展过程，我们可以发现，电炉钢的占比从10%增至20%耗费了大约10至15年的时间，而当其占比从10%提升至30%时，则需时25至30年，甚至更长，这一过程中伴随着不断的波动和调整。然而，当电炉钢的占比达到30至50%时，便遇到了上升的阻力。

图二 历年欧盟、美国及日本电炉钢比变化情况

三、我国钢铁工业流程结构变化相关因素分析

（一）产业政策环境与节能环保压力倒逼流程结构调整

2017年3月，我国环境保护部及相关部门，联合北京市等六省市的政府，共同发布了《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》。该方案明确提出，京津冀大气污染传输通道中的2+26个城市，需全面减少区域内的污染排放量。主要任务涵盖了产业结构的优化调整以及企业实施冬季错峰生产等措施，在这些任务中，石家庄、唐山、邯郸、安阳等关键城市在采暖期间对钢铁产能实施了限制，削减幅度达到50%。

2016年11月，国务院发布了《控制污染物排放许可制实施方案》。这项排污许可制是我国环境保护领域的一项关键性改革举措。它以许可证作为核心载体，对固定污染源实施全生命周期的“一证式管理”。这种制度不仅具有法律效力，而且是一种行政许可方式。2017年7月，我国环保部门正式颁布了《排污许可证申请与核发技术规范 钢铁工业》（HJ 846-2017）这一文件，此举标志着我国钢铁行业排污许可制度迈入了更加规范化和严格化的新阶段。

电炉炼钢相较于转炉炼钢，其工序流程更简短，所需投资较低，建设周期较短，并且在节能减排方面表现出色，这些特点均与钢铁行业追求绿色发展的理念相契合。在将来，我国将不断优化节能环保的管理体系与相关标准，同时，若环境税与碳税能够按时实施，排污权交易和碳交易体系也将逐步建立。在这样的背景下，转炉长流程炼钢将遭遇愈发严峻的挑战，而电炉炼钢则将迎来发展的黄金时期，进而推动钢铁行业对生产流程进行动态的优化调整。

（二）生产成本优势是流程结构调整的驱动力

近期，我国钢材市场行情普遍处于较高水平，废钢资源在局部地区出现短期供过于求的情况，电炉设备制造商的订单量急剧上升，电极价格更是成倍飙升，这些情况与“地条钢”被彻底淘汰有着紧密的联系。行业对电炉钢的政策和市场前景普遍看好，这一趋势主要基于两个关键因素：首先，我国废钢资源的加速增长与粗钢总量的波动或缓慢减少很可能同时发生，预示着废钢产出的高峰期即将到来，预计到“十四五”末期，废钢产量将超过2亿吨，从而为电炉钢的发展提供稳固的原料支持；其次，随着国家首轮输配电价改革试点工作的圆满结束，以及直供电、大用户直购电、高耗能行业差别电价和阶梯电价等政策的逐步推广和实施，符合规定的电炉炼钢企业将能够享受到更多的电价优惠政策，这将显著提升电炉钢的成本竞争力。

我国钢铁行业对铁矿石的进口依赖度一直较高，2016年铁矿石的进口量高达10.2亿吨，这一对外依存度更是达到了前所未有的87.3%的新高。在这种背景下，发展电炉钢技术对于优化我国钢铁行业矿石原料的供应结构，增强产业的安全性，具有重要的现实价值。

（三）工艺装备与技术进步是流程结构调整的支撑条件

到了2016年年末，我国那些达到规范标准的钢铁企业所拥有的电炉生产量大约达到了10亿吨，在这其中，60吨及以上的电炉生产量占据了总量的78.7%，这一数据表明，电炉设备的规模扩大已经实现了显著的进展。我国近年来成功掌握了多种电炉类型，包括Consteel、Fuchs、双炉壳电炉等，以及超高功率电炉、直流电炉、高阻抗或变阻抗交流电炉等。废钢预热、连续加料、热兑铁水、强化用氧、优化供电制度和短网结构、偏心底出钢、机械化加料、快速测温取样分析、烟气余热回收等技术也日益完善。此外，炉外精炼技术和高效连铸技术的快速发展，为提升电炉钢比例打下了坚实的科技基础，并有助于推动我国炼钢流程结构进入新的动态调整阶段。

四、我国钢铁工业流程结构发展趋势预判

（一）钢铁工业流程结构面临重大调整期

我国钢铁产业已迈过规模扩张的阶段，伴随粗钢产量迈向峰值区的中后期阶段，电炉钢的占比将逐步上升。预计整个过程将分为三个主要阶段：首先，是探底回升的起始阶段，届时我国电炉钢的占比预计将达到15%至20%；其次，是快速增长阶段，我国电炉钢的比例预计将从20%增至约30%；最后，是缓慢趋向平衡的阶段，电炉钢将逐步适应当时的市场、资源、环境、技术、电力等多方面条件，最终实现新的平衡状态。

（二）钢铁产业布局调整或将助推短流程发展

依据2016年10月工业和信息化部发布的《钢铁工业调整升级规划（2016-2020年）》的规定，在调整和优化钢铁产业布局的过程中，沿海地带需改变单纯将钢厂集中于沿海地区建设的观念，停止规划新的沿海基地，而是依托现有的沿海基地，推进集群式发展和提升效益；而对于内陆地区，则需以区域市场的承载能力和资源能源的供应为底线，果断淘汰那些竞争力不足的企业，并依托现有的龙头企业，推动整合和摆脱困境的发展。依据钢铁产业整体规划原则，电炉钢的生产布局将倾向于那些靠近钢材消费地、废钢及电力资源充沛、人力成本较低的地区。同时，全废钢电炉炼钢工艺在节能减排方面表现优异，有望成为城市钢铁企业实现减量发展和转型升级的关键选择。

（三）钢厂发展模式呈现多样化和专业化

在未来的发展进程中，不论是采用高炉-转炉的长流程钢铁生产企业，还是以全废钢-电炉为特征的短流程钢铁企业，其发展路径都将呈现出多元化的趋势，并且趋向于专业化。以打造一个专注于废钢电炉生产的钢铁工厂为例，其产品线可以包括普通碳素钢、合金钢以及不锈钢等，规格方面则可涵盖建筑用长材、中厚板、薄板、无缝钢管、棒材以及锻造材料等。在全面分析产品市场需求、生产成本等关键因素后，需进一步明确一个适宜的生产规模；此外，电炉钢厂的发展趋势将表现为高效率、紧凑型、清洁生产以及连续化，同时还将促进在质量品牌建设、节能环保等方面的关键技术实现新一轮的突破性进展。此外，那些生产普通碳素钢长材的全废钢电炉工厂，配备了众多限制性设备。由于产能指标受到限制，在减量技术改造完成后，将形成多个“4个1”的流程结构，即一座电炉、一座LF精炼炉、一台连铸机和一套热连轧设备。这种“一厂一线”的工艺布局在生产组织、工序衔接以及调度匹配等方面提出了较高的要求。因此，必须加强生产管理，并主动引入智能制造系统，以实现动态有序、协同连续的运行，确保生产的安全、高效和稳定。

五、发展建议

（一）冷静研判流程结构变化趋势

从宏观角度审视，我国国家层面上的供给侧结构性改革总体方向并未改变，解决产能过剩问题的坚定意志同样未动摇。具体到行业领域，我国钢铁工业的发展核心正逐步从“增加产量、扩大产能”转向“减少产量、优化结构”，这一转变过程将是一个漫长阶段，涉及流程的调整、竞争的激烈、以及创新的不断推进。从市场角度分析，随着“地条钢”企业的淘汰，一些废钢资源从之前的隐蔽消费逐渐过渡到了公开市场，同时，电炉钢的生产能力也从隐蔽状态转变为公开状态。综合来看，电炉设备制造商订单激增等短期现象尚不能充分证明电炉钢的竞争力实现了显著的提升，电炉钢的发展仍需经历一段时间的积累和成长。

因此，我们建议钢铁企业以及相关的投资者们，应保持冷静，深入分析行业的发展态势。在未增加产能的前提下，对产业结构进行调整和优化。即便获得了合法合规的产能指标，也不应盲目跟风，一股脑儿地建设电炉钢厂。需根据项目所在地的基本条件和环境承载能力，有针对性地进行专项研究。合理选择生产工艺流程，以避免造成无效投资，进而影响行业的稳定发展和市场的正常运作。

（二）进一步加强政策保障力度

各级政府应积极倡导，推动各地间开展产能指标的交易活动，确保不增加新的产能。在此过程中，应引导京津冀等面临环保压力且产能过剩严重的地区，将过剩的产能转移到市场更近、物流条件更优越，或者废钢资源充足、电力供应较为充足的地区进行置换。在拟定淘汰过剩产能、产能替换、财政、税收、信贷等相关政策过程中，需全面考量市场需求、交通流通、环境承载能力以及资源能源的供应条件，对高炉-转炉的长流程生产与全废钢-电炉的短流程生产实施差异化策略，适度支持全废钢-电炉炼钢项目的发展，并且增强对废钢铁加工配送行业的扶持，与此同时，严格禁止“地条钢”企业非法增加电炉生产规模。积极引导高炉-转炉的长流程生产及全废钢-电炉的短流程生产向更高效率、更清洁、更环保、更智能的方向转型，以促进钢铁行业产能配置和工艺流程的持续优化与重新平衡。

（三）共同完善技术支撑体系

政府部门、行业机构以及钢铁企业等各方应齐心协力，针对低能耗冶炼技术、节能高效轧制技术、全流程质量检测、预报及诊断技术、钢铁流程智能控制技术以及高端装备用钢等升级需求，以及标准化体系的完善，整合各类资源。同时，要充分发挥企业在创新中的主导作用，实施产学研用相结合的创新模式。此外，通过市场化运作机制和多元化合作模式，不断完善钢铁产业发展的技术支撑体系。同时，我们还需进一步完善人才资源保障体系，设立并执行技术创新人才的培养与晋升策略；优化调整技术创新的资金投入机制，倡导企业将技术创新的资金安排纳入年度财务预算，以保障钢铁行业持续稳定的发展，积累技术实力。

来源：冶金工业规划研究院、冶金设备

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