一、提高電爐鋼比例

當(dāng)今世界鋼鐵生產(chǎn)主要有兩種流程，一是以鐵礦石為主要原料的高爐轉(zhuǎn)爐長流程，二是以廢鋼為主要原料的電爐短流程。2006年，世界轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量8．1 4億噸，．占世界總鋼產(chǎn)量的65．5％，電爐鋼產(chǎn)量3．97億噸，占世界總鋼產(chǎn)量的32．0％；除中國以外的其他國家統(tǒng)計(jì)，電爐鋼平均比例為42％，其中意大利電爐鋼比例達(dá)到62％。

1 982年日本發(fā)明LF鋼包精煉爐，使電爐煉鋼技術(shù)得以進(jìn)入現(xiàn)代電爐煉鋼技術(shù)發(fā)展階段；1 989年美國紐柯第一條電爐一CSP生產(chǎn)線的投產(chǎn)，標(biāo)志著現(xiàn)代電爐煉鋼技術(shù)開始進(jìn)入成熟階段。

近年來，世界電爐鋼比例盡管受中國鋼鐵產(chǎn)量飛速增長的影響，但一直保持在占總鋼產(chǎn)量的三分之一左右，一些發(fā)達(dá)國家，例如美國、韓國、德國，以及一鑿發(fā)展中國家，例如國情和我國類似的印度，近年來電爐鋼比例逐年增長或保持在一個(gè)較高水平上。1995—2006年，世界主要產(chǎn)鋼國電爐鋼比例變化情況如表1所示。

由表1可見，世界主要產(chǎn)鋼國的電爐鋼比例近年來逐年不斷增長，從1 995年到2006年，美國電爐鋼比例從39．4％增加到56．9％；韓國從37．8％增加到45．7％；德國從24．1％增加到3 1．1％；印度從29．7％增加到50．5％；日本在1 999年以前電爐鋼比例保持在30％以上，只是近年來有所降低；而我國卻從1 9．0％減少到1 0％左右。

為什么國外電爐鋼比例逐年上升?這是由于世界主要發(fā)達(dá)國家和一些發(fā)展中國家都把發(fā)展電爐煉鋼作為發(fā)展鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要方向。

目前我國正大力提倡摒棄粗放的規(guī)模擴(kuò)張道路，依靠自主創(chuàng)新，節(jié)能減排，走循環(huán)經(jīng)濟(jì)科學(xué)發(fā)展道路。鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的最終目的是鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展最重要的標(biāo)志，一是要盡量減少自然資源，即不可再生資源鐵礦石、焦炭的消耗；二是要盡量減少能源的消耗；三是要盡量減少鋼鐵制造過程中廢棄物的排放與污染。

基于此，轉(zhuǎn)爐流程循環(huán)經(jīng)濟(jì)不能代表整個(gè)鋼鐵工業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，盡管目前我國轉(zhuǎn)爐鋼占總鋼產(chǎn)量比例的90％~E右。在一定的年產(chǎn)量條件下，設(shè)電爐最佳鐵水比為30％，轉(zhuǎn)爐最佳廢鋼比為8％一20％、平均1 5％，生產(chǎn)一噸電爐鋼比生產(chǎn)一噸轉(zhuǎn)爐鋼將多循環(huán)利用廢鋼500-600kg，少消耗鐵礦石1．3噸，節(jié)約可比能耗350kg標(biāo)煤，少排放CO₂1589kg，少排廢渣600kg，減少三分之一以上從原料到成品的運(yùn)輸量，并節(jié)約土地和水資源，減少投資。

從整個(gè)鋼鐵工業(yè)系統(tǒng)看，提高電爐鋼比例，顯然有利于循環(huán)經(jīng)濟(jì)，有利于鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。以我國年產(chǎn)鋼5億噸計(jì)，若電爐鋼比例從1 0％提高到專家預(yù)測(cè)2020年可達(dá)到的25％，即從5000萬噸／年提高到1．25億噸／年，則每年可以節(jié)約鐵礦石0．975億噸，降低能耗0．2625億噸標(biāo)煤，減少CO₂排放1．1 92億噸。如能使我國電爐鋼的比例接近世界平均水平，即從1 0％增加到30％左右，則每年可減少鐵礦石消耗1．3億噸以上，減少CO₂排放約1．6億噸，節(jié)約標(biāo)煤0．35億噸。

二、自主創(chuàng)新，在困境中求發(fā)展

發(fā)展電爐煉鋼本身就是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，對(duì)促進(jìn)鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的作用是顯而易見的。但是我國電爐鋼的比例為什么基本上逐年下降，從客觀上說主要是因?yàn)槲覈�目前廢鋼供給相對(duì)短缺，價(jià)格較高，電費(fèi)較貴，以致電爐鋼生產(chǎn)成本比轉(zhuǎn)爐鋼的生產(chǎn)成本高，從而使發(fā)展現(xiàn)代電爐煉鋼難度較大。

在我國目前廢鋼及電力緊缺的困難條件下，如何發(fā)展我國的現(xiàn)代電爐煉鋼?中國電冶金工作者采取了一系列對(duì)策，其中最重要的是兩條，一是以縮短冶煉周期為核心降低操作成本，二是生產(chǎn)高附加值鋼。在降低電爐鋼操作成本方面，安鋼開發(fā)了包括電爐加部分鐵水冶煉的一系列高效化生產(chǎn)技術(shù)，大大縮短了電爐冶煉周期，提高了生產(chǎn)率，降低了操作成本；在生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品方向，珠鋼成功地開發(fā)出了國外專家認(rèn)為在珠鋼電爐CSP生產(chǎn)線上不能生產(chǎn)的集裝箱板和不添加微合金元素釩、鈮、鈦的低碳高強(qiáng)度(HSLC)鋼，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。為了促進(jìn)我國現(xiàn)代電爐煉鋼的發(fā)展，中國金屬學(xué)會(huì)煉鋼分會(huì)成立了電爐煉鋼學(xué)術(shù)委員會(huì)，于2002年召開了全國電爐煉鋼學(xué)術(shù)會(huì)議，由珠鋼承辦在廣州召開的這次電爐煉鋼會(huì)議，肯定了自1 993年“第一次上海會(huì)議以來，我國依靠自主創(chuàng)新在發(fā)展現(xiàn)代電爐煉鋼方面所取得的技術(shù)進(jìn)步，指出了由于廢鋼及電力緊缺給我國發(fā)展現(xiàn)代電爐煉鋼帶來的問題和降低操作成本、生產(chǎn)高附加值鋼的兩項(xiàng)對(duì)策，展望了我國發(fā)展現(xiàn)代電爐煉鋼的前景，特別是肯定了電爐加部分鐵水冶煉技術(shù)是中國電冶金工作者的一項(xiàng)重要?jiǎng)?chuàng)新成果，提出把電爐生產(chǎn)效率1萬噸鋼／噸爐容量年以上作為各廠奮斗目標(biāo)，加上安鋼和珠鋼的實(shí)踐，給與會(huì)者以很大的啟示與鼓舞。這次會(huì)議推動(dòng)了全國現(xiàn)代電爐煉鋼的發(fā)展，對(duì)我國電爐鋼生產(chǎn)的發(fā)展起了促進(jìn)作用。

2003年，我國電爐鋼比例達(dá)到17．6％，與2000年相比增加了兩個(gè)百分點(diǎn)。電爐鋼發(fā)展形勢(shì)很好，因勢(shì)利導(dǎo)，2005年由中國工程院發(fā)起，中國金屬學(xué)會(huì)和中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)組織，在上海召開了“中國電爐流程與工程技術(shù)研討會(huì)”(“第二次上海會(huì)議")，預(yù)測(cè)至2020年我國電爐鋼比例可望達(dá)到25％，并指出如采用電爐兌30％鐵水技術(shù)，電爐鋼比例可超過30％，接近世界平均水平。但是“第二次上海會(huì)議”以后，我國電爐鋼比例卻出現(xiàn)了第二次下降。這是由于前一階段我國對(duì)轉(zhuǎn)爐流程進(jìn)行大量投資導(dǎo)致的轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)能力的釋放，使我國轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量大幅度增長，增長速度達(dá)27％，而電爐鋼第一輪投資導(dǎo)致的潛能釋放已近結(jié)束，年增長速度大大降低到6．7％，轉(zhuǎn)爐鋼增長速度高于電爐鋼，從而使電爐鋼比例有所下降。今后幾年如不抑制全國鋼的總產(chǎn)量和轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量的無序增長，防止粗放擴(kuò)張的轉(zhuǎn)爐流程與作為循環(huán)經(jīng)濟(jì)電爐流程爭(zhēng)奪社會(huì)廢鋼，導(dǎo)致廢鋼價(jià)格上漲；如不較大幅度增加電爐鋼產(chǎn)量，則電爐鋼的比例還會(huì)迅速下降，不利于我國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

我國電爐鋼比例的下降不能不引起人們對(duì)我國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展問題的深層次思考：我國鋼鐵工業(yè)是否一定要長期走規(guī)模擴(kuò)張的道路，先發(fā)展轉(zhuǎn)爐流程，等廢鋼充足了，再關(guān)閉轉(zhuǎn)爐建電爐流程?鋼鐵企業(yè)目前在投資方向上是否對(duì)整體利益和長遠(yuǎn)利益欠考慮?如何發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)現(xiàn)代電爐煉鋼發(fā)展，提高我國的電爐鋼比例，促進(jìn)我國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

三、建議國家制定相關(guān)政策，引導(dǎo)支持企業(yè)對(duì)發(fā)展現(xiàn)代電爐煉鋼進(jìn)行第二輪投資

發(fā)展鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)要依靠四個(gè)支撐：管理創(chuàng)新、技術(shù)創(chuàng)新、工藝優(yōu)化、政策支持。為提高我國電爐鋼比例，政策支持十分重要，國家決定2010年以前淘汰落后煉鋼產(chǎn)能5500萬噸(包括其落后工藝與產(chǎn)品)，是使我國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大舉措，落后產(chǎn)能淘汰后為保證一定量的年鋼產(chǎn)量以滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，是新增現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)能力還是新增現(xiàn)代電爐生產(chǎn)能力?建議國家出臺(tái)有關(guān)新的鋼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)和C0₂等的排放稅收政策和排放超標(biāo)的罰款政策，以減少甚至消除電爐鋼和轉(zhuǎn)爐鋼的成本差距，引導(dǎo)支持企業(yè)從整體利益考慮，從長遠(yuǎn)考慮，對(duì)發(fā)展現(xiàn)代電爐煉鋼進(jìn)行第二輪投資。

為什么建議國家出臺(tái)有關(guān)新的鋼質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)呢?國家決定2010年以前要淘汰5500萬噸落后煉鋼產(chǎn)能，但落實(shí)起來遇到不少阻力，本人認(rèn)為原因之一是我國某些鋼種的現(xiàn)行技術(shù)條件仍是幾十年前的水平。例如對(duì)鋼中氧、氮不做要求，硫含量仍為0．025％一0．045％，這就使得一些企業(yè)用落后產(chǎn)能也能生產(chǎn)出滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的鋼材來，賣得出去，且具有成本優(yōu)勢(shì)，使一些落后產(chǎn)能的利潤更大。事實(shí)上，從“新一代鋼鐵材料的重大基礎(chǔ)研究”(973項(xiàng)目)結(jié)果看，鋼中氧、硫、氮對(duì)鋼材性能影響很大，純凈度高的鋼有利于鋼強(qiáng)度的提高，在相同的國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求下，鋼的總產(chǎn)量可以減少，資源、能源消耗和排放減少。而不論是現(xiàn)代轉(zhuǎn)爐流程還是現(xiàn)代電爐流程要生產(chǎn)氧含量小于50ppm、硫含量小于0．01％的鋼材是沒有困難的(實(shí)際上我國薄板坯連鑄連軋鋼中氧硫含量均控制在這一范圍)。如果在鋼材的技術(shù)條件中，與時(shí)俱進(jìn)，要求氧含量小于50ppm、硫含量小于0．02％，則可以較順利地淘汰落后產(chǎn)能，減少我國鋼的年總產(chǎn)量，提高電爐鋼比例，有利于我國鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

為什么建議國家出臺(tái)有關(guān)環(huán)保方面的政策?因?yàn)?/SPAN>CO₂等的排放導(dǎo)致溫室效應(yīng)，對(duì)全球的環(huán)保不利，如果我國能像發(fā)達(dá)國家那樣，通過實(shí)施關(guān)于CO₂等排放的環(huán)保政策(據(jù)悉德國政府規(guī)定鋼鐵企業(yè)年產(chǎn)鋼量須經(jīng)政府允許，持有政府頒發(fā)的許可證。又規(guī)定C0₂排放量超過1噸／噸鋼時(shí)，政府原則上不允許生產(chǎn)，企業(yè)要生產(chǎn)時(shí)，須要買生產(chǎn)許可證，價(jià)格20歐元／噸鋼，相當(dāng)于200元人民幣／噸，即增加環(huán)保成本200元人民幣／噸鋼)，通過改變環(huán)保成本使轉(zhuǎn)爐鋼的成本與電爐鋼的成本差距縮小或消除，則電爐鋼的比例一定會(huì)增加，目前我國電爐鋼的成本比轉(zhuǎn)爐鋼的成本只高200—300元／噸，但電爐鋼CO₂排放量只有0．8噸／噸鋼，考慮環(huán)保成本，二者成本差距就很小了。

隨著我國市場(chǎng)保有鋼鐵產(chǎn)品數(shù)量和廢鋼回收量增加(2015年將回收部分2006年生產(chǎn)鋼形成的可供煉鋼用的廢鋼，而我國該年生產(chǎn)的鋼已超過4億噸)，以及年發(fā)電量的增長和國家政策的支持，我國現(xiàn)代電爐煉鋼一定會(huì)有一個(gè)較快的新發(fā)展，但是新建電爐從調(diào)研、立項(xiàng)、簽訂合同到建設(shè)、投產(chǎn)、達(dá)產(chǎn)、超產(chǎn)有一個(gè)過程，這是從1993年即開始考慮第一輪投資到2003年才使新增電爐潛力充分發(fā)揮的原因，也是我們?yōu)槭裁唇ㄗh國家從現(xiàn)在開始就應(yīng)引導(dǎo)、支持企業(yè)對(duì)發(fā)展現(xiàn)代電爐進(jìn)行了第二輪投資的原因。事實(shí)上我國已經(jīng)有一些廠家，例如寶鋼、沙鋼、舞鋼、天管、衡管等正在或已經(jīng)對(duì)發(fā)展現(xiàn)代電爐進(jìn)行第二輪投資。

由上可見，世界電爐鋼比例逐年上升，現(xiàn)為鋼總產(chǎn)量的1／3左右，而我國電爐鋼比例基本上逐年下降，目前僅為10％左右，主要原因是對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼的投資過大，轉(zhuǎn)爐煉鋼規(guī)模過于擴(kuò)張。從對(duì)電爐轉(zhuǎn)爐噸鋼自然資源消耗、能源消耗以及各類排放量的對(duì)比分析可知：轉(zhuǎn)爐流程循環(huán)經(jīng)濟(jì)不能代表整個(gè)鋼鐵工業(yè)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)，盡管我國目前的轉(zhuǎn)爐鋼比例達(dá)到90％左右。提高電爐鋼比例是促進(jìn)我國鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)值得注意的重要問題，建議國家制定相關(guān)政策，及時(shí)引導(dǎo)支持對(duì)發(fā)展我國現(xiàn)代電爐煉鋼進(jìn)行第二輪投資。

(作者單位：北京科技大學(xué))