為全麵評估我國電爐短流程煉鋼發展現狀和存在的問題，分析發展趨勢、方向和路徑

，中國鋼鐵工業協會組織行業力量開展了專題研究
，並按照“努力將會員企業的訴求轉化為行業專業意見
，將行業專業意見轉化為政府的政策選項”的要求，為推進我國電爐短流程煉鋼綠色低碳和高質量發展提出有關政策建議。本報告分作上
、中、下篇在《中國冶金報》連續刊登，以供讀者參考。其中，中篇主要論述我國電爐短流程煉鋼的技術裝備情況，分析我國電爐短流程煉鋼的降碳潛力。

　　電爐短流程煉鋼相比傳統高爐—轉爐長流程煉鋼，具有設備簡單
、占地小、投資少、建設周期短、原料適應性強、生產組織靈活、冶煉溫度可控等優勢，加之廢鋼供應量逐步增加

、電爐大型化和超高功率化及冶煉工藝強化，並與不斷發展完善的爐外精煉

、lianzhujishupeitao，dianluduanliuchengliangangshengchanxiaolvdedaodafutisheng，shidedianlulianganggongyizaigengduogangcaipinzhongshengchanzhongdedaoyingyong。muqian
，dianluliangangchangyongdedianxingjishuzhuyaobaokuogaoxiaodichengbenyelianjishu、智能化技術、流(liu)程(cheng)優(you)化(hua)技(ji)術(shu)等(deng)。未(wei)來(lai)，隨(sui)著(zhe)世(shi)界(jie)範(fan)圍(wei)內(nei)低(di)碳(tan)發(fa)展(zhan)的(de)要(yao)求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)高(gao)
，以(yi)及(ji)我(wo)國(guo)關(guan)於(yu)節(jie)能(neng)環(huan)保(bao)低(di)碳(tan)等(deng)政(zheng)策(ce)實(shi)施(shi)，我(wo)國(guo)電(dian)爐(lu)煉(lian)鋼(gang)將(jiang)更(geng)加(jia)注(zhu)重(zhong)綠(lv)色(se)低(di)碳(tan)
、高效低成本和智能化升級方麵的提升，圍繞產品高端化
、工藝綠色化
、流程智能化等方麵著重研發推廣綠色低碳電爐原料應用、可再生能源大比例滲透電爐流程設計、電爐綠色低成本冶煉、電爐裝備高效智能、電爐生產高品質鋼等技術。

　　02  我國電爐裝備發展和應用概況

　　2017年以前，我國95%的電爐為傳統的開蓋頂加料式電爐。近年來
，國內主要建設和應用的爐型為廢鋼水平連續加料預熱電爐（Consteel電爐）
，並陸續引進建成了Quantum電爐（量子電爐）、Ecoarc電爐（生態電爐）、Sharc電爐（西馬克豎井電爐）等一些豎井預熱電爐；中冶賽迪、中冶京誠等也設計研發了CISDI-AUTOARC（廢鋼階梯加料預熱）、CERIS-ARC（廢鋼水平加料+豎井預熱）dengxinxingfeigangyuredianlu。congshijianqingkuangkan

，guoneizaichandekangsidishuipinglianxujialiaodengxinxingdianludezhibiaoyijingjiejinhuodadaoshijiexianjinshuiping，youqizaigaoxiaoshengchanfangmianbingbuxunseyutongdunweidezhuanlushuiping。

　　從電爐裝備結構來看
，我國電爐平均爐容僅為68噸，限製類裝備占比較高，100噸以下電爐裝備數量占比約為80%，100噸及以上電爐約占全部電爐數量的20%。50噸
、70噸
、100噸三種爐容電爐數量最多
，合計數量約占全國電爐數量的40%。從與國外對比看，據不完全統計，如表1所示，美國110座電爐，平均爐容為113噸；德國18座電爐、韓國34座電爐
，平均爐容均為100噸左右；日本59座電爐，平均爐容為84噸；土耳其37座電爐，平均爐容為112噸。同時
，各國均存在一定量的小型電爐
，以德國為例，統計18座電爐中有6座小於50噸的電爐

，主要應用於特鋼生產。

　　近年來，受政策導向和行業低碳轉型發展需要，我國電爐煉鋼發展勢頭較快。根據各地產能置換公告
，2016年—2022年計劃新建的煉鋼產能中27%為電爐產能
，合計1.1億噸左右，截至目前，已有50%左右產能建成投產；用於置換退出的煉鋼產能中17%為電爐產能
，合計7500萬噸左右
，相當於淨增電爐產能3500萬噸左右。未來3年~5年
，企業還將建設電爐產能約5000萬噸，平均每座電爐公稱容量為98噸，電爐裝備大型化發展趨勢明顯
；分地區看
，華北地區產能約為1700萬噸，華東地區產能約為1450萬噸，西南地區產能約為800萬噸。

　　04  電爐裝備主要設備製造商情況

　　目前，國內業績較好的電爐裝備製造廠有長春電爐、長春興海、無錫東雄、中冶賽迪等
，國外有達涅利、特諾恩、普瑞特、西馬克等。從市場份額看，據不完全統計

，2017年至今，我國新建和在建的電爐中
，進口電爐占34%

，100噸及以上電爐主要為進口電爐。客觀來說，目前國內電爐裝備製造企業在爐型大型化、電爐與輔助設備集成化方麵取得了長足進步，特別是70噸~80噸電爐在冶煉周期、冶煉電耗、電極消耗等各項生產指標數據上達到甚至優於進口電爐設備水平，但在自動化檢測、二級模型自動控製方麵仍然任重道遠；國內製造企業在自動化裝備及檢測、二級模型智能控製、裝備技術可靠性等核心技術的研發方麵，以及在穩定性

、作業率、高端產品冶煉能力等方麵與國外大型冶金裝備製造企業水平仍有一定差距。據調研了解
，國外引進的電爐設備本體造價基本在7000萬元～8000萬元
，國產電爐設備為3000萬wan元yuan左zuo右you，價jia格ge差cha距ju並bing不bu懸xuan殊shu，受shou品pin牌pai認ren可ke度du等deng因yin素su影ying響xiang，大da型xing鋼gang鐵tie企qi業ye更geng傾qing向xiang於yu引yin進jin國guo外wai電dian爐lu
，小xiao型xing鋼gang鐵tie企qi業ye則ze更geng多duo使shi用yong國guo產chan電dian爐lu設she備bei。

　　因此
，建議將限製類電爐煉鋼裝備的標準由“公稱容量30噸以上100噸（合金鋼50噸）以下”修改為“公稱容量30噸以上100噸（合金鋼50噸
，全廢鋼和直接還原鐵冶煉70噸）以下”。主要有以下三方麵理由：一是有利於與煉鋼—連鑄—棒線材軋機等生產流程匹配
，也有利於推廣和發展直接還原鐵+電爐工藝。二是國內電爐製造企業生產的水平加料電爐與同類進口裝備比較不分上下，且固定資產投入產出最為經濟。三是避免70噸以上電爐因被執行差別電價而加大生存壓力。同時，企業若在政策引導下實施擴容改造，易變相造成擴能風險。

　　與高爐—轉爐長流程相比，我國電爐短流程煉鋼噸鋼能耗降低50%，固廢
、廢氣、二氧化碳排放量分別減少96%、78%

、73%
；顆粒物、二氧化硫
、氮氧化物排放量
，比即使完成超低排放改造的長流程企業也分別降低70%、85%、75%以上，具有顯著的節能環保優勢。在節能方麵，據近期調研，電爐短流程煉鋼平均工序能耗達到54.1千克標準煤/噸鋼，綜合電耗379千瓦時/噸鋼，能效達到基準水平的產量占89.9%，達到標杆水平的產量占42.6%。隨著Consteeldianluyingyongfanweichixukuodajiqitaxinxingdianlutuiguang，woguodianluqiyejienengshuipingjiangjinyibutisheng。zaihuanbaofangmian

，xiangbichangliuchengeryan，dianluduanliuchengshishichaodipaifanggaizaodianweishao、投資低
，環保運行成本更有優勢。電爐企業在治理顆粒物、二氧化硫
、氮氧化物、二噁英排放等方麵成效顯著，但在治理無組織排放方麵還缺少成熟經驗。目前，全國約有60%的電爐短流程企業正在實施超低排放改造，其中有4家企業完成全工序超低排放改造
，2家企業完成部分工序超低排放改造。

　　注：調研企業樣本數量有限，相關數據僅供參考。本表中熱兌鐵水電爐的平均鐵水比為63.5%。

　　02  長、短流程煉鋼碳排放的對比

　　根據課題組初步測算
，2021年我國長流程企業噸鋼碳排放量約為1.8噸（碳排放核算邊界到鋼坯工序），其中約70%以上來自煉鐵係統；電爐煉鋼企業噸鋼碳排放量約為0.68噸（碳排放核算邊界同樣到鋼坯工序）

，53%來自生鐵、31%來自電力消耗。在電爐煉鋼企業中
，兌50%鐵水的電爐煉鋼企業平均噸鋼碳排放量約為1.13噸
，約75%以上碳排放來自鐵水；全廢鋼電爐煉鋼企業噸鋼碳排放量約為0.36噸
，約75%以上碳排放來自電力消耗；全直接還原鐵電爐冶煉工藝噸鋼碳排放強度約為0.98噸。當前，行業
、企業和專家等對長流程煉鋼和短流程煉鋼使用廢鋼是否同樣降碳
，認識不同
、角度不同、立場不同
，所持觀點還有一定的分歧。經課題組綜合各方意見，得出如下結論：

　　（1）無論長
、短流程
，使用廢鋼均有利於二氧化碳排放強度降低，對不同鋼種而言，長流程工藝在不需要外部熱源情況下通常廢鋼比為10%~20%。廢鋼本身是一種載能資源，無論長、短流程
，應用廢鋼均可以有效降低碳排放強度。對不同鋼種而言，一般長流程中使用廢鋼比例為10%~20%，若轉爐廢鋼比繼續提高，碳排放強度會降低，但考慮到鐵水的碳排放，長流程碳排放強度仍高於短流程
；而且多加廢鋼需要額外熱源進行補熱，包括廢鋼預熱、配加補熱劑（碳質或矽質）等，還會增加碳排放，另外目前二噁英問題在轉爐中沒有解決的措施。

　　（2）在保證轉爐出鋼量不變的情況下
，提高廢鋼比有利於企業降低碳排放。目前
，在企業實際生產中
，長流程企業為降低單位碳排放量
，常采用多“吃”廢(fei)鋼(gang)的(de)方(fang)式(shi)，這(zhe)將(jiang)減(jian)少(shao)鐵(tie)水(shui)用(yong)量(liang)
，由(you)於(yu)鋼(gang)產(chan)量(liang)不(bu)變(bian)
，碳(tan)排(pai)放(fang)強(qiang)度(du)和(he)總(zong)量(liang)均(jun)會(hui)降(jiang)低(di)，這(zhe)是(shi)目(mu)前(qian)我(wo)國(guo)為(wei)達(da)到(dao)下(xia)遊(you)用(yong)戶(hu)低(di)碳(tan)鋼(gang)要(yao)求(qiu)普(pu)遍(bian)采(cai)取(qu)的(de)措(cuo)施(shi)。近(jin)期(qi)，國(guo)內(nei)一(yi)些(xie)先(xian)進(jin)長(chang)流(liu)程(cheng)企(qi)業(ye)正(zheng)在(zai)積(ji)極(ji)開(kai)展(zhan)轉(zhuan)爐(lu)大(da)廢(fei)鋼(gang)比(bi)生(sheng)產(chan)汽(qi)車(che)鋼(gang)等(deng)低(di)碳(tan)鋼(gang)。

　　（3）長流程工藝在不減少鐵水量情況下提高廢鋼比（超過20%），碳排放強度會降低，但碳排放總量會增加。zaibaozhengrulutieshuiliangbubiandeqingkuangxia，zhuanludafudutigaofeigangbi，zheshitieshuichanliangbuzujigangcaishichangxingshihaodeshihouqiyechangcaiyongdemoshi
，shishishangshibianxiangdizengjiacugangchanliang。zaibukaolvtieshuizishenxianreheqianredeqingkuangxia
，zhuanluronghua1噸廢鋼的成本為30元/噸~50元/噸，而電爐需要300元/噸~350元/噸，兩者成本差為300元/噸左右。由此可見，現階段轉爐用廢鋼成本競爭力遠高於電爐，一定程度上製約了短流程的發展。長流程的碳排放主要在鐵、燒
、焦等鐵前係統，雖然額外多加廢鋼（超過20%），長流程的碳排放強度降低了，但總的碳排放量在增加。

　　由此得出結論

，長、短流程使用廢鋼都有利於降低噸鋼碳排放強度。長流程的廢鋼比對不同鋼種而言，控製在10%~20%jiaoweiheli，ruojixutigaofeigangbi，suiranhuijiangditanpaifangqiangdu
，danyouyuchangliuchengtanpaifangzhuyaozaitieqianxitong
，changliuchengtanpaifangqiangduhetanpaifangzongliangzongtidayudianluduanliucheng。yinci，guliyindaofeigangziyuanliuxiangquanfeigangdianluduanliucheng
，zhubutiaozhengquanxingyedetiesuziyuanjiegou、產品結構和流程結構

，有利於中國鋼鐵工業在國際低碳競爭中贏得主動，有利於實現我國鋼鐵工業碳中和的總體戰略目標。

　　03  “近零碳排放鋼”發展情況及趨勢

　　“近零碳排放鋼”是指采用綠色清潔能源冶煉低碳或微碳原輔材料
，通過“非涉碳”冶煉技術生產鋼坯

，從而實現冶煉過程近零碳排放。目前，鋼鐵行業研究形成了係統能效提升、資源循環利用
、流程優化創新

、冶煉工藝突破
、產品迭代升級及捕集封存利用6條低碳發展技術路徑。在此基礎上
，發展“近零碳排放鋼”可進一步歸納為氫還原冶煉技術、加大廢鋼使用量和節能降耗等主要路徑。據估算，2022年，全球“近零碳排放鋼”需求量在2000萬噸以上，而供給量不到200萬噸
；2030年需求量將擴大至1億噸左右
，約占全球鋼材需求總量的5%。當前，“近零碳排放鋼”冶(ye)煉(lian)技(ji)術(shu)尚(shang)處(chu)於(yu)研(yan)發(fa)試(shi)驗(yan)階(jie)段(duan)，一(yi)些(xie)企(qi)業(ye)已(yi)在(zai)研(yan)究(jiu)利(li)用(yong)電(dian)爐(lu)生(sheng)產(chan)汽(qi)車(che)板(ban)等(deng)高(gao)端(duan)鋼(gang)材(cai)產(chan)品(pin)，但(dan)由(you)於(yu)政(zheng)策(ce)引(yin)導(dao)力(li)度(du)不(bu)足(zu)，各(ge)企(qi)業(ye)未(wei)形(xing)成(cheng)有(you)效(xiao)合(he)力(li)。發(fa)展(zhan)“近零碳排放鋼”yaozuohaodingcengsheji
，zhidinghewanshanzhuanxiangguihuahezhengcetixi，jianlijianquangaozhiliangdebiaozhuntixi，jiadahexinjishuyanfalidu，jiaqiangchuangxinxiangmufengxianpinggu，jinyibujiakuaituijindianluliangangdeEPD（環境產品聲明）認證等工作。