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摘要：全球粗鋼產(chǎn)量中，長流程工藝占70%。主要產(chǎn)鋼國中，中國、日本、俄羅斯、韓國、德國以轉(zhuǎn)爐鋼為主，印度、美國、土耳其以電爐鋼為主。我國電爐鋼產(chǎn)量超過1億噸，占全球的近20%，但不同于美國、土耳其等國家，廢鋼在我國電爐鋼原料中的占比不足50%，其余為鐵水或鐵塊。未來一段時期，我國粗鋼產(chǎn)量將處于較高水平，雖然電爐鋼產(chǎn)量呈增長趨勢，但轉(zhuǎn)爐鋼仍占據(jù)優(yōu)勢地位。建議加強廢鋼資源回收利用、避免電爐工藝“大躍進”、增加轉(zhuǎn)爐廢鋼使用量。

關(guān)鍵詞：鋼鐵；工藝結(jié)構(gòu)；轉(zhuǎn)爐鋼；電爐鋼

鋼鐵生產(chǎn)工藝主要有2種，即以鐵礦石為主要原料的高爐-轉(zhuǎn)爐長流程工藝和以廢鋼為主要原料的電爐短流程工藝。長期以來，憑借原料易獲得等優(yōu)勢，長流程工藝始終占據(jù)主導(dǎo)地位。短流程工藝工序少、投資小、能耗低、排放少，在廢鋼資源豐富、電價較低的地區(qū)具有更好的發(fā)展優(yōu)勢，未來發(fā)展空間較大。分析國內(nèi)外鋼鐵生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)變化情況，對研究我國鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)工藝發(fā)展方向具有重要意義。

 一、全球鋼鐵生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)

1.長流程始終占主導(dǎo)地位，短流程基本保持在30%左右

自1990年以來，轉(zhuǎn)爐鋼占全球鋼產(chǎn)量的比重從57%左右增長到70%左右，始終占據(jù)主導(dǎo)地位。電爐鋼產(chǎn)量占比從27%增長到2000年的34%，之后降至29%，基本保持在30%左右。以平爐裝備為代表的其他工藝鋼產(chǎn)量占比從16%持續(xù)下降至不足0.5%。1990年以來全球粗鋼生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)見圖1。

數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會。

圖1 1990年以來全球粗鋼生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)

2.世界主要產(chǎn)鋼國中，長流程鋼產(chǎn)量占絕對優(yōu)勢

2021年，世界鋼產(chǎn)量超過5000萬噸的國家有6個，其中中國、日本、俄羅斯、韓國均以轉(zhuǎn)爐鋼為主，僅印度、美國以電爐鋼為主。全球前十大產(chǎn)鋼國2021年鋼產(chǎn)量16.23億噸。其中，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量12.35億噸，占76.1%；電爐鋼產(chǎn)量3.86億噸，占23.8%；其他工藝鋼產(chǎn)量0.02億噸，占0.1%。2021年全球前十大產(chǎn)鋼國工藝結(jié)構(gòu)見圖2。

數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會。

圖2 2021年全球前十大產(chǎn)鋼國工藝結(jié)構(gòu)

3.中國鋼產(chǎn)量大幅增長，對全球鋼鐵生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)影響巨大

2000年-2021年，以長流程為主的中國鋼產(chǎn)量大幅增長，是全球電爐鋼產(chǎn)量占比下降的主要原因。中國鋼產(chǎn)量從1.3億噸快速增長至10.3億噸，占全球鋼產(chǎn)量的比重從15%提高至53%。中國鋼產(chǎn)量中，轉(zhuǎn)爐鋼占絕大部分，從2000年的0.8億噸增長至2021年的9.2億噸，占全球總產(chǎn)量的比重從不足10%增加到50%左右。2020年以來中 國鋼產(chǎn)量占全球鋼產(chǎn)量比重見圖3。

數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會。

圖3 2000年以來中國鋼產(chǎn)量占全球鋼產(chǎn)量比重

4.中國以外地區(qū)電爐鋼產(chǎn)量占比明顯增加，接近50%

1990年-2021年，中國以外地區(qū)鋼產(chǎn)量呈增長趨勢，從6.81億噸增長到9.17億噸，增幅34.7%。其中，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從3.87億噸增長到4.57億噸，增幅18.1%；電爐鋼產(chǎn)量從1.89億噸增長到4.54億噸，增幅140.2%；其他工藝鋼產(chǎn)量從1.05億噸減少到585萬噸，占比不足1%。電爐鋼產(chǎn)量占比從27.7%顯著提升至49.5%。1990年以來中國以外地區(qū)粗鋼生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)見圖4。

數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會。

圖4 1990年以來中國以外地區(qū)粗鋼生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)

二、 主要產(chǎn)鋼國生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)

1.印度、美國、土耳其形成了以電爐鋼為主的工藝結(jié)構(gòu)

印度、美國、土耳其等國依托自身資源條件，逐步形成了以電爐鋼為主的工藝結(jié)構(gòu)（見圖5）。1990年-2021年，印度電爐鋼產(chǎn)量從411萬噸增長到6525萬噸，增加6084萬噸，增長14.9倍；美國電爐鋼產(chǎn)量從3351萬噸增長到5937萬噸，增加2586萬噸，增幅77.2%；土耳其電爐鋼產(chǎn)量從496萬噸增長到2893萬噸，增加2397萬噸，增長4.8倍。2021年，印度、美國、土耳其電爐鋼占比分別為55.2%、69.2%、71.6%。

數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會。

圖5 印度、美國、土耳其電爐鋼產(chǎn)量及占比

2.日本、俄羅斯、韓國、德國保持以轉(zhuǎn)爐鋼為主的工藝結(jié)構(gòu)

1990年-2021年，日本轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼產(chǎn)量分別從7564萬噸、3470萬噸降至7194萬噸、2436萬噸，降幅分別為4.9%、29.8%。俄羅斯轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從5437萬噸降至4460萬噸，降幅為18.0%；電爐鋼產(chǎn)量從2013萬噸增至2948萬噸，增幅為46.4%；平爐鋼產(chǎn)量從7985萬噸降至151萬噸，降幅為98.1%。德國轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從3324萬噸降至2799萬噸，降幅為15.8%；電爐鋼產(chǎn)量從886萬噸增至1211萬噸，增幅為36.7%。韓國轉(zhuǎn)爐鋼、電爐鋼產(chǎn)量分別從1594萬噸、719萬噸增至4801萬噸、2239萬噸，增幅分別為201.2%、211.4%。除日本外，俄羅斯、韓國、德國電爐鋼產(chǎn)量均有較大幅度增長，但仍以轉(zhuǎn)爐鋼為主。2021年，日本、俄羅斯、韓國、德國轉(zhuǎn)爐鋼占比分別為74.7%、59.0%、68.2%、69.8%。日本、俄羅斯、韓國、德國轉(zhuǎn)爐鋼占比情況見圖6。

數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會。

圖6 日本、俄羅斯、韓國、德國轉(zhuǎn)爐鋼占比

三、 我國鋼鐵生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)

1.我國粗鋼產(chǎn)量快速增長，占全球鋼產(chǎn)量50%以上

1990年-2021年，我國粗鋼產(chǎn)量快速增長（見圖7），從6635萬噸增至10.33億噸，增加14.6倍；占全球粗鋼產(chǎn)量的比重從8.9%增至53.0%。特別是2000-2013年粗鋼產(chǎn)量從1.27億噸增至8.22億噸，2016-2020年粗鋼產(chǎn)量從8.08億噸增至10.65億噸，年均增量均在5000萬噸以上。

數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會。

圖7 我國粗鋼產(chǎn)量情況

2.我國粗鋼生產(chǎn)以轉(zhuǎn)爐工藝為主，2000年以后平爐工藝逐漸被淘汰

1990年-2021年，我國轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量從3909萬噸增長至9.23億噸，增長8.84億噸，增加22.6倍；電爐鋼產(chǎn)量從1402萬噸增長至1.09億噸，增長9546萬噸，增加6.8倍；平爐工藝逐漸被淘汰，已無在使用的平爐裝備。鋼產(chǎn)量增量中，轉(zhuǎn)爐鋼占91.5%，占絕大部分。轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量占比從60%左右增至90%左右，在工藝結(jié)構(gòu)中占主導(dǎo)地位。我國粗鋼生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)見圖8。

數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會。

圖8 我國粗鋼生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)

3.我國電爐鋼產(chǎn)量位居世界第一，占全球電爐鋼產(chǎn)量的近20%

雖然我國粗鋼生產(chǎn)工藝中電爐鋼產(chǎn)量占比不高，但電爐鋼產(chǎn)量仍處于較高水平，位居世界第一位。2021年，我國電爐鋼產(chǎn)量達1.09億噸，占全球電爐鋼總產(chǎn)量的19.4%（見圖9）。1990年-2021年，我國電爐鋼產(chǎn)量增長9546萬噸，占同期全球電爐鋼增量的26.5%。需要說明的是，有別于美國、土耳其等電爐鋼生產(chǎn)以廢鋼為主要原料的國家，我國電爐鋼原料中熱鐵水和生鐵塊占較大比例。廢鋼資源相對不足、入爐鋼鐵原料結(jié)構(gòu)不合理是制約我國電爐發(fā)展的主要因素[1-2]。2021年重點統(tǒng)計單位電爐鋼鐵料消耗中，廢鋼僅占45.5%，熱鐵水和生鐵塊占比高達54.5%。

數(shù)據(jù)來源：世界鋼鐵協(xié)會。

圖9 電爐鋼生產(chǎn)情況

四、 我國鋼鐵生產(chǎn)工藝發(fā)展趨勢

1.粗鋼產(chǎn)量保持在較高水平

2018年-2022年，我國粗鋼產(chǎn)量已連續(xù)5年超過9億噸。近3年，雖然受疫情管控、政策限產(chǎn)等多重因素影響，產(chǎn)量逐年下降，但仍保持在10億噸以上，生產(chǎn)和消費均處于歷史最高水平。當前，新冠疫情對我國的影響已顯著降低，經(jīng)濟社會運行活動基本恢復(fù)。從需求側(cè)看，基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)依然是經(jīng)濟穩(wěn)增長的重要手段，基礎(chǔ)設(shè)施投資仍是帶動鋼材消費的主要動力。房地產(chǎn)行業(yè)在“保交樓”、穩(wěn)增長等政策支撐下市場信心有所恢復(fù)，對鋼材消費的支撐作用不可忽視。機械、汽車、造船、能源等行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展引導(dǎo)鋼材消費升級，雖然需求量隨行業(yè)周期會呈現(xiàn)一定波動，但短期內(nèi)不會出現(xiàn)大幅下降。整體看，我國經(jīng)濟發(fā)展韌性強，長期向好的基本面不會改變，鋼材消費結(jié)構(gòu)將呈現(xiàn)一定變化，但消費總量仍將保持在較高水平。從供給側(cè)看，近年鋼鐵行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整取得了顯著成果，裝備水平大幅提升，能夠保障國內(nèi)鋼材消費需求。從進出口看，我國是鋼材凈出口國，進口鋼材量很少，對國內(nèi)消費市場影響不大。綜上，“十四五”乃至“十五五”期間，我國粗鋼產(chǎn)量將保持在較高水平。

2.轉(zhuǎn)爐鋼仍將占據(jù)優(yōu)勢地位

根據(jù)中國廢鋼鐵應(yīng)用協(xié)會數(shù)據(jù)，2022年，我國煉鋼廢鋼鐵消耗量2.1億噸，綜合廢鋼比20.7%。煉鋼綜合廢鋼單耗207.3千克/噸，同比減少11.7千克/噸，降幅5.3%。轉(zhuǎn)爐廢鋼單耗166.2千克/噸，同比減少3.7千克/噸，降幅2.2%。電爐廢鋼單耗590.5千克/噸，同比減少63.5千克/噸，降幅9.7%。電爐廢鋼消耗占比30%，轉(zhuǎn)爐廢鋼消耗占比70%。

《“十四五”循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年我國廢鋼利用量要達到3.2億噸。根據(jù)當前粗鋼生產(chǎn)消費情況，預(yù)計2025年我國粗鋼產(chǎn)量將大概率保持在10億噸左右，轉(zhuǎn)爐廢鋼消耗量隨廢鋼價格、鐵水成本、鋼材價格等因素而變化。

若按照粗鋼產(chǎn)量10億噸、廢鋼利用量3.2億噸，電爐廢鋼消耗量占比分別提升至45%、50%、55%，電爐廢鋼單耗分別提升至750千克/噸、800千克/噸、850千克/噸測算，不同條件下轉(zhuǎn)爐鋼占比基本保持在80%左右，見表1。

表1 鋼產(chǎn)量10億噸、廢鋼利用量3.2億噸時，不同條件下轉(zhuǎn)爐鋼占比測算

若按照粗鋼產(chǎn)量9億噸、廢鋼利用量4億噸，電爐廢鋼消耗量占比分別提升至50%、55%、60%，電爐廢鋼單耗分別提升至800千克/噸、850千克/噸、900千克/噸測算，不同條件下轉(zhuǎn)爐鋼占比基本保持在70%左右，見表2。

表2 鋼產(chǎn)量9億噸、廢鋼利用量4億噸時，不同條件下轉(zhuǎn)爐鋼占比測算

五、我國鋼鐵工藝結(jié)構(gòu)調(diào)整優(yōu)化建議

1.加強廢鋼資源回收利用

廢鋼是重要的二次資源。與以鐵礦石為原料的生產(chǎn)工藝相比，每利用1噸廢鋼，可替代1噸多煉鋼生鐵，節(jié)約0.4噸焦炭或者1噸原煤，降低60%能源、40%新水消耗，減少86%廢氣、76%廢水、72%廢渣、97%固體廢棄物排放，能夠有效減少碳排放。因此，加強廢鋼資源回收利用是推進我國鋼鐵工業(yè)綠色低碳發(fā)展的重要措施，建議支持廢鋼鐵加工行業(yè)進一步提高裝備水平，完善加工質(zhì)量標準體系。

2.避免電爐工藝“大躍進”

我國工業(yè)化時間短，經(jīng)濟社會發(fā)展水平與發(fā)達國家還有較大差距，廢鋼蓄積量和廢鋼回收量明顯不足。雖然每年回收利用的廢鋼量在持續(xù)增加，但仍遠小于粗鋼產(chǎn)量規(guī)模，僅能部分替代鋼鐵生產(chǎn)所需的鐵礦石。此外，轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝也需要一定的廢鋼比，我國轉(zhuǎn)爐鋼生產(chǎn)規(guī)模大、廢鋼消耗量大，在這種情況下，電爐工藝面臨原料短缺、成本較高、盈利能力弱的現(xiàn)實局面。因此，雖然未來將增加部分電爐鋼產(chǎn)量，但不應(yīng)開展“運動式”電爐工藝改造，避免短時間內(nèi)大規(guī)模建設(shè)電爐設(shè)備的“大躍進”。

3.增加轉(zhuǎn)爐廢鋼使用量

轉(zhuǎn)爐工藝多使用廢鋼、少使用鐵水也可起到與電爐煉鋼同樣的節(jié)能減排效果。綜合考慮煉鐵生產(chǎn)環(huán)保成本、廢鋼供應(yīng)量、轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)工藝提升等多種因素，未來我國轉(zhuǎn)爐廢鋼比將進一步提升。雖然我國廢鋼利用規(guī)?？焖僭鲩L，但電爐鋼產(chǎn)量占比并不會呈爆發(fā)式增長，仍將保持以長流程為主的鋼鐵生產(chǎn)工藝結(jié)構(gòu)。因此，增加轉(zhuǎn)爐工藝的廢鋼使用量，既可充分發(fā)揮已有裝備的生產(chǎn)能力，提高全社會資源利用效率，也有利于推動長流程工藝的節(jié)能減排，是當前我國鋼鐵工業(yè)實現(xiàn)低碳轉(zhuǎn)型的有效途徑。

參考文獻

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[2]黃維,秦子然,邢娜,等.廢鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展及其對鋼鐵行業(yè)的影響[J].冶金經(jīng)濟與管理,2021（5）.

注：原文載自《冶金經(jīng)濟與管理》2023年第3期，本次發(fā)表有改動。