短流程煉鋼節能降碳潛力大

  鋼鐵業是支撐國民經濟的基礎產業，也是制作業門類中碳排放量較大的工業部門，其綠色低碳轉型意義严重。

  本年，國家發展变革委等部門出台《鋼鐵行業節能降碳專項行動計劃》，將“进步短流程電爐煉鋼比重”作為推動鋼鐵業綠色低碳發展的一項重要舉措，提出“到2025年末，廢鋼利用量達到3億噸，電爐鋼產量佔粗鋼總產量份额力爭进步至15%”。

  什麼是短流程電爐煉鋼？在鋼鐵業，冶煉工藝首要有兩種，一種是以鐵礦石為首要的组成原资料的“高爐—轉爐”長流程煉鋼，俗稱轉爐鋼，另一種是以廢鋼為首要的组成原资料的短流程電爐煉鋼，俗稱電爐鋼。和長流程煉鋼不同，短流程電爐煉鋼的首要的组成原资料是廢鋼，工序上則省去了焦化、燒結、高爐煉鐵等污染、能耗和碳排放相對較高的環節。

  廢鋼破碎、機器轟鳴，走進河鋼集團石鋼公司廢鋼加工車間，2台大型龍門剪和1台大功率破碎機正對條狀、板狀廢鋼進行剪切和破碎處理。

  在電爐車間，兩座雙豎井廢鋼預熱直流電弧爐很是顯眼。廢鋼經過分揀和處理后，會被送至配料間、裝入料籃，再送至電爐頂部進行預熱，后通過電爐熔化成鋼水。這款電爐採用了獨特的廢料預熱办法，可利用生產余熱將廢鋼溫度进步到600至800攝氏度，從而縮短廢鋼熔化時間，进步生產功率。隨后，鋼水順著出鋼口流入鋼包中，送往精煉車間進行精煉和真空處理，之后完结連鑄。“這些工序，和長流程煉鋼區別不大。”石鋼公司煉鋼廠廠長助理楊韋華說。

  “綠色低碳發展是鋼鐵生產的新要求、新趨勢。”石鋼公司發展建設部副部長楊卓告訴記者，2018年，新廠區啟動建設時，就舍棄了老廠區的長流程，堅定選擇了短流程。

  “礦石、焦煤、焦炭、球團，曾經鋼鐵生產所必需的原资料，现在已從採購清單中消失，运用的质料變成了各類廢鋼，作业環境也更清潔了。”楊卓表明。經开始測算，比较老廠區，新廠區噸鋼綜合能耗下降62%，噸鋼水耗下降46%，顆粒物、二氧化硫、氮氧化物等首要污染物減少75%。

  此外，短流程電爐煉鋼還有生產組織靈活、质料適應性強的優點。“長流程煉鋼，工序一環連著一環，化學反應復雜。即使市場有波動、需求靈活調整產量，也不能輕易停掉高爐，否則从头啟動需求很多本钱。短流程工藝沒有高爐煉鐵環節，就避免了這些問題，生產組織愈加緊湊高效。”楊韋華表明，短流程工藝還能靈活適應不同種類的廢鋼质料，將其轉化為鋼鐵產品。

  當前，我國“高爐—轉爐”長流程煉鋼在粗鋼總產量中的佔比為90%左右。據中國鋼鐵工業協會（以下簡稱“中鋼協”）課題組开始測算，2021年我國長流程鋼鐵企業噸鋼碳排放約為1.8噸，其间70%以上來自鐵前工序，而省去了鐵前工序的全廢鋼電爐煉鋼企業噸鋼碳排放約為0.36噸，降碳作用顯著。

  “純廢鋼短流程電爐煉鋼比‘高爐—轉爐’長流程煉鋼每噸碳排放低1.5噸左右，是鋼鐵行業下降二氧化碳排放最有用的途徑。未來，鋼鐵行業降碳的首要路徑之一便是要發展電爐短流程煉鋼。”中鋼協相關負責認為，推動鋼鐵業節能降碳，“高爐—轉爐”和電爐在上、下半場的人物和降碳貢獻不同，“‘上半場’碳排放總量下降要靠長流程，‘下半場’實現碳中和還得靠短流程。”

  四川達州市宣漢縣一處廢鋼收回加工基地內，挂車往來络绎，車裡裝載著來自周邊市縣的汽車報廢件、廢棄冰箱外殼等廢鋼。在這裡，一天約有3000噸廢鋼經處理后，被運至邻近的航達鋼鐵煉鋼廠。“廢鋼是短流程煉鋼的首要的组成原资料，約佔公司煉鋼本钱的80%。”四川德潤鋼鐵集團航達鋼鐵煉鋼廠廠長劉曙光表明。

  電爐煉鋼具有投資少、建設周期短、生產組織靈活、節能降碳作用明顯等優勢。那麼，相較長流程煉鋼，短流程煉鋼經濟性怎么呢？劉曙光給記者算了一筆賬——

  先看長流程。近段時間，1噸鐵礦石的價格在1000元以內，鐵礦石經高爐煉鐵等工序熔化成鐵水，每噸本钱為2000多元。

  再看短流程。现在，1噸廢鋼的收購價為2000多元，和長流程煉鋼的鐵水本钱差不多。不過，鐵水是熱態，可直接用於煉鋼，不需求添加其他熱源，而廢鋼是冷態，需依托電極產生高溫將其熔化，才干用來煉鋼。換句話說，短流程多出了一部分用電本钱。

  “算下來，在人工等其他費用差不多的情況下，每噸廢鋼價格要比鐵水本钱低300元以上，電爐煉鋼才干有必定競爭力。”劉曙光說。

  為下降用電本钱，不少電爐鋼企業會根據峰谷電價時段拟定生產計劃，合理錯峰生產。在航達鋼鐵，電爐的運行時間為21時至次日15時，覆蓋了23時至次日7時的低谷時段，避開了15時至21時的顶峰時段，噸鋼可節省本钱五六十元。

  盡管經濟性有待进步，但不少受訪企業認為，長遠看，電爐短流程煉鋼的市場競爭力將逐渐进步。“隨著新式工業化、新式城鎮化持續推進，廢鋼保有量將持續添加，短流程煉鋼的质料本钱會逐渐下降，與長流程煉鋼的距离會逐渐縮小。在國際市場上，已有不少客戶提出採購‘零碳鋼’或‘低碳排放鋼’，愈加綠色低碳的電爐鋼也比轉爐鋼更受歡迎。”楊卓說。

  中鋼協相關研讨報告認為，未來我國電爐煉鋼在布局上將向廢鋼資源豐富、鐵礦石資源相對緊缺、有綠電優勢的區域会集，在產品方面將向3個方向發展：一是城市周邊電爐廠以修建鋼材生產為主，二是圍繞裝備制作生產特别鋼和高合金鋼產品，三是大容積電爐生產“近零碳”汽車板等高檔板材。

  有利於發展電爐鋼的好消息正逐渐增多。中鋼協相關負責認為，未來，隨著新动力行業快速發展、各地差別化電價方针不斷完善、綠電資源越發豐富，電爐煉鋼的用電本钱將持續下降﹔有關部門在產能置換、環保、土地等方面對低碳發展的方针支撐逐渐完善，碳排放約束日趨增強，短流程電爐冶煉技術進步等，也將助力電爐鋼得到更大發展。

  據国际鋼鐵協會數據，2023年全球電爐鋼佔粗鋼產量的比重約為28.6%。相較之下，我國發展電爐短流程煉鋼還有不小空間。

  近年來，一些当地已作出積極探究。比方四川省，近年來安身水電等清潔动力豐富的優勢，加速推動電爐煉鋼轉型升級。2023年，四川短流程電爐煉鋼規模達1300萬噸，電爐鋼產量佔比約40%。據中鋼協統計，近年來各地計劃新建的煉鋼產能中27%為電爐，合計1.1億噸左右，預計2035年我國電爐鋼產量份额將達到30%。

  ——进步廢鋼資源供給才能。“國內的廢鋼資源供應偏緊，收回、加工和配送體系還不夠完善，本钱相對偏高。”楊卓認為，應树立廢鋼保供穩價機制，為穩質量、降本钱創造有利條件。“现在，四川省已擁有廢鋼准入企業19家，廢鋼加工才能超1200萬噸，產業規模已根本匹配全省電爐鋼產能。”四川省經濟和信息化廳资料工業處處長卿家勝表明，將積極推進廢鋼收回加工配送產業發展，促進廢鋼資源向優勢企業集合。據了解，相關部門正拟定方针措施，促進廢鋼產出和市場規范化。

  ——加強電力資源保证。專家表明，電費在電爐鋼加工本钱中佔比較大，應鼓勵短流程電爐企業量体裁衣建設工業綠色微電網，加大可再次出产的动力建設以及電力資源保证，鼓勵企業根據峰谷電價時段科學拟定生產計劃，合理錯峰生產，下降用電本钱。

  ——进步電爐裝備制作水平。近年來，國內電爐裝備制作企業在爐型大型化、電爐與輔助設備集成化等方面获得長足進步，但在自動化裝備及檢測等方面仍有短板要補。專家認為，要推動電爐裝備制作企業聯合上下流企業，加速大型高效電爐裝備技術研發，積極開發具有自主知識產權的新式電爐。

  中鋼協副會長駱鐵軍表明，發展電爐煉鋼要掌握好4個原則：一是技術科學化，電爐建設既要引進國外先進爐型，也要用好國產先進爐型，充沛考慮電爐的爐機匹配，不“貪大求洋”﹔二是發展有序化，操控好節奏，充沛考慮质料保证，有序把長流程轉為短流程﹔三是方针綠色化，加速推進碳排放查核體系在鋼鐵行業的實施，列入規范企業的全廢鋼電爐生產企業不再納入“兩高”項目办理﹔四是競爭公平化，嚴格操控沒有進行產能置換新建電爐，確保電爐建設的公平公平。

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