我国电炉炼钢降本增效关键点分析

来源：冶金工业规划研究院冶炼原料处时间：2020-02-10 08:12

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1我国电炉炼钢现状

1.1 电炉钢占比低于世界平均水平

长期以来，受生产成本偏高影响，我国电炉钢发展较为缓慢，电炉钢占比远低于世界电炉钢比例，且总体呈下降趋势，特别是2011年以来电炉钢比长期处于10%以下。随着国家化解钢铁行业过剩产能工作持续推进，特别是1.4亿吨“地条钢”依法取缔，提前两年完成“十三五”压减粗钢产能1~1.5亿吨的上限目标任务，行业发展环境好转，电炉钢产量出现波动增长，电炉钢占比有所提高。2019年电炉钢占比预计10%左右，但对比世界平均水平28%、美国68%、欧盟40%、韩国33%、日本24%的电炉钢比例，仍存在一定差距。

1.2 电炉大型化取得一定成绩

全国符合规范条件钢铁企业共有电炉150座，生产能力7804.0万吨，主要分布在江苏、福建、湖北、广东、山东、贵州等地。其中，100吨及以上电炉生产能力2987.0万吨，占电炉炼钢总能力的38.3%；75～99吨电炉生产能力1577.0万吨，占20.2%；60～74吨电炉生产能力1544.0万吨，占19.8%；60吨以下电炉生产能力1696.0万吨，占电炉炼钢总能力的21.7%。据不完全统计，全国电炉钢产能已超过1.1亿吨。此外，各地产能置换方案中电炉流程增多，电炉炉型主要为70t～100t，说明我国电炉大型化成果将进一步得到巩固。

　2降本增效关键点分析

2.1 电价改革和优惠电价

电价对电炉钢成本影响较大，按照全废钢电炉冶炼电耗400kWh/吨、国家已执行的淘汰类装备加价标准0.5元/kWh、限制类装备加价标准0.1元/kWh估算，电炉工序冶炼电费将提高40～200元。政府工作报告中明确提出，要降低电网环节收费和输配电价格，随着国家输配电价改革试点的全面完成，结合直供电和大用户直购电、高耗能行业差别电价和阶梯电价等政策逐步推广实施，长远来看，合法合规的电炉炼钢企业将会享受到更多的电价优惠政策，电价改革将支撑电炉钢竞争力的提升。

2.2 炉料结构优化和废钢产业链延伸

电炉炉料结构优化是降低炼钢生产成本的直接手段。电炉钢企业应在确保产品质量的前提下，根据废钢与铁水成本价格变化情况，灵活调整铁水比例和废钢料型结构。此外，应统筹兼顾经济效益和环境效益，努力提高电炉废钢比，并根据区域废钢资源供应情况，与废钢加工企业建立战略合作伙伴关系，或独立建设废钢加工配送中心，提升废钢原料控制能力，构建生产-流通-消费-再利用的循环物流系统，促进社会废弃资源的再生利用。

2.3 电炉炉型选择

与交流电炉相比，直流电炉电极消耗较低、对电网冲击较小、冶炼噪音较低、冶炼电耗较低，但设备投资相对较高，炉底电极结构相对复杂，近年出现针式底电极等已基本解决炉底寿命较短问题，但国内直流电炉普及率不高，仍以交流电炉为主。随着设备厂家和生产企业的不断创新实践，交流电炉的电耗、电极消耗等主要技术指标已与直流电炉接近。国内外典型交流电炉包括传统式电炉、连续加料（Consteel）电炉、废钢预热式电炉（Fuchs竖炉式电炉、Ecoarc电炉、Quantum电炉、Sharc电炉、双壳电炉等）。目前，国内传统式电炉和Consteel电炉的普及率较高，但未来电炉炉型选择将更加关注连续加料、废钢预热、绿色环保、余热回收及智能炼钢技术的优化集成。

2.4 强化冶炼与工艺节能

电炉炼钢工艺节能技术主要包括：提高吨钢输入电功率和用电效率，如采用超高功率电炉、直流电炉、高阻抗或变阻抗交流电炉，优化电炉供电制度和短网结构、采用导电横臂、长弧操作、安全长寿底吹技术等；提供物理和化学热源，如兑加热铁水、废钢预热、炉门碳-氧喷枪、炉壁碳-氧-燃复合式集束喷枪、底吹氧技术等；优化操作工艺，如偏心底出钢、机械化加料系统和连续加料方式、快速测温取样分析等；回收烟气余热，利用余热产生蒸汽综合利用，目前采用热兑铁水工艺的电炉基本都已配备烟气余热回收装置，此外国内已成功开发电炉烟气全余热回收装置并进行工程示范。

2.5 绿色化和智能化发展

与转炉流程相比，电炉炼钢流程绿色低碳特点突出，其绿色化技术发展方向包括：加强废钢资源精细化管理，优化废钢加料方式，减少热量损失；进一步提高电炉能源利用和回收水平，重点是二次燃烧技术、余热回收技术和废钢预热技术；提高电炉装备和配套水平，采用大型化、超高功率电弧炉，注重开发新型电炉、大容量变压器和配套高效冶炼技术，高效利用电能和化学能；推动电炉二噁英防治技术发展，加强炉渣余热回收和资源化利用。电炉智能化技术发展方向包括：采用先进的监测手段和整体优化控制方案相结合，重点关注智能化供电、炉况实时监控、电极智能调节、自动判定废钢熔清、冶炼过程质量分析与成本优化控制等技术，同时加强界面和亚界面技术、电炉炼钢全流程管控与优化等研究，系统提高我国电炉炼钢智能化水平。

2.6 管理创新和标准化体系建设

以市场为导向，以客户为中心，大力推动产权制度、治理结构、运营模式、激励机制、营销和研发体系等重要领域改革，强化资源整合，是企业构建全产业链高效运营管理创新体系的努力方向。建立以质量和信誉为中心的品牌体系，围绕研发创新、生产制造、质量管理和营销服务全过程，提升内在素质，是钢铁企业品牌发展战略的工作重点。以提高专业水平和创新能力为核心，建设规模合理、素质优良的专业人才队伍，是钢铁企业可持续发展的原动力。通过先进标准体系建设促进产品质量提升、产业升级和技术进步，是我国钢铁工业高质量发展的重要实施路径。提高标准化工作专项资金投入，积极参与国际标准、国家标准、行业标准、团体标准的制修订以及开展企业标准化体系建设工作，是贯彻落实国务院标准化综合改革工作要求、提升电炉钢企业核心竞争力的重要举措。

　3展望与建议

3.1 钢铁冶炼流程结构进入动态调整期

未来，我国钢铁工业仍将聚焦“去产能”和严防新增产能工作，在获得合法合规产能指标前提下，电炉炼钢将迎来发展机遇期，钢铁冶炼流程结构进入动态调整期。我国钢铁工业面临环保税开征、产能置换新要求出台、废钢和电力资源日益充沛等有利因素，电炉短流程炼钢的节能环保优势将逐步转化为经济优势。

3.2 电炉炼钢降本增效依靠技术进步

建议各电炉钢生产企业与相关机构继续加大技术研发和应用力度，重点关注炉料结构优化和废钢产业链延伸、电炉炉型优化、高效节能工艺、绿色化和智能化、管理创新和标准化体系建设等方面，为电炉炼钢进一步降本增效提供技术支撑。冶金工业规划研究院可提供电炉钢企业降本增效专项诊断规划，典型电炉炼钢装备与新技术推介，电炉相关标准化等咨询业务。

3.3 电炉炼钢项目布局需慎重研判

建议钢铁企业或相关投资方冷静认清行业发展形势，即使获得合法合规的产能指标，也不能一哄而上全都建设电炉钢厂，应根据所在区域的基础条件和环境容量，开展专项研究，合理选择工艺流程，避免造成无效投资，扰乱行业发展和市场运行。冶金工业规划研究院可提供电炉炼钢项目布局方案、可行性研究、竞争力评价等咨询业务。

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