? ? 目前，世界鋼鐵制造普遍采用的煉鋼方式主要有轉(zhuǎn)爐煉鋼和電爐煉鋼兩種。相比轉(zhuǎn)爐煉鋼，電爐煉鋼具有工序短、投資省、建設(shè)快、節(jié)能減排效果突出等優(yōu)勢。據(jù)測算，煉鋼使用1噸廢鋼，可以減少1.7噸精礦的消耗，比使用生鐵節(jié)省60%能源、40%新水，可減少排放廢氣86%、廢水76%、廢渣72%、固體排放物（含礦山部分的廢石和尾礦）97%。因此，世界各國普遍比較重視發(fā)展以廢鋼為主原料的電爐短流程煉鋼生產(chǎn)工藝。2015年世界電爐鋼產(chǎn)量比例為25.1%；同期，美國電爐鋼比例為62.7%，歐洲電爐鋼比例為39.4%，韓國電爐鋼比例為30.4%，日本電爐鋼比例為22.9%，而我國電爐鋼比例僅為6.1%。相比世界其他地區(qū)，我國發(fā)展電爐鋼任重道遠，尚須探索更加合適的路徑。

我國電爐鋼生產(chǎn)現(xiàn)狀

? ? ?電爐鋼產(chǎn)量。根據(jù)世界鋼協(xié)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2015年，我國電爐鋼產(chǎn)量約為4903萬噸，占粗鋼產(chǎn)量的比例為6.1%。“十二五”期間，我國電爐鋼比例在10%以下低位波動，與世界平均30%左右的電爐鋼比例相比，還有較大差距。2015年電爐鋼產(chǎn)量比例為6.1%，比2005年低5.6%，比1993年電爐鋼比例歷史最高點23.2%低17.1%，下降幅度十分明顯。

2005年~2015年我國電爐鋼產(chǎn)量和所占比例情況如圖1所示。由圖1可知，2000年以后，隨著我國粗鋼產(chǎn)量的迅猛增長，電爐鋼產(chǎn)量比例一直呈現(xiàn)下降趨勢。尤其是“十二五”期間，納入統(tǒng)計的電爐鋼產(chǎn)量不僅沒有增長，反而小幅下降。

電爐鋼裝備和能力。我國電爐鋼裝備大型化和現(xiàn)代化成果顯著。根據(jù)工業(yè)和信息化部相關(guān)信息整理，截至2015年底，全國符合規(guī)范條件鋼鐵企業(yè)共有電爐188座，生產(chǎn)能力為11400萬噸。其中，100噸及以上電爐生產(chǎn)能力為3510萬噸，占電爐煉鋼總能力的30.8%；75噸～99噸電爐生產(chǎn)能力為2940萬噸，占25.8%；60噸～74噸電爐生產(chǎn)能力為2450萬噸，占21.5%；60噸以下電爐生產(chǎn)能力為2500萬噸，占電爐煉鋼總能力的21.9%。2015年電爐分噸位生產(chǎn)能力及所占比例分別如圖2和圖3所示。

根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會裝備等級劃分標準，100噸及以上電爐為領(lǐng)先水平，75噸～99噸電爐為先進水平，60噸～74噸電爐為一般水平，60噸以下電爐為落后水平。由圖3可見，我國100噸及以上領(lǐng)先水平電爐產(chǎn)能占電爐煉鋼總產(chǎn)能的30.8%，占比最高；75噸及以上先進水平電爐產(chǎn)能占電爐煉鋼總產(chǎn)能的56.6%，這說明我國電爐裝備大型化工作取得了明顯效果。但是，電爐煉鋼還有21.9%的落后產(chǎn)能不容忽視，未來我國電爐裝備還有較大提升空間。

電爐生產(chǎn)指標。

金屬料消耗。電爐的金屬料消耗主要包括鋼鐵料和合金消耗。近10年來，我國大中型鋼鐵企業(yè)金屬料消耗保持在1130千克/噸左右，但其消費結(jié)構(gòu)變化明顯。其中，電爐鋼鐵料消耗量整體呈現(xiàn)大幅下降趨勢，2015年我國大中型鋼鐵企業(yè)鋼鐵料消耗量為974千克/噸，比2005年的1095千克/噸降低121千克/噸，下降11%；但是，合金消耗量卻從2005年的32千克/噸上漲到156千克/噸，上升487.5%。這與電爐煉鋼生產(chǎn)逐漸從合金消耗較低的普鋼為主向合金消耗較高的品種鋼為主的發(fā)展趨勢相吻合。

同時，電爐鋼鐵料消費的結(jié)構(gòu)也在發(fā)生顯著變化。由于電爐配加熱鐵水工藝可替代部分廢鋼，并能提高生產(chǎn)效率、降低煉鋼工序能耗和生產(chǎn)成本，因此絕大多數(shù)電爐煉鋼企業(yè)均采用配加熱鐵水工藝，導致噸鋼生鐵消耗呈增加趨勢，而廢鋼消耗在不斷下降。近年來，重點大中型鋼鐵企業(yè)中電爐平均熱兌鐵水比為55%左右，部分碳鋼企業(yè)電爐的平均熱兌鐵水比達到80%以上。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2015年我國大中型鋼鐵企業(yè)電爐的鐵水消耗達到591千克/噸，電爐鋼鐵料中鐵水占比達到60.7%。同期，大中型鋼鐵企業(yè)電爐的廢鋼平均單耗不斷下降。2015年廢鋼單耗僅為351.7千克/噸，比2005年的650.4千克/噸累計下降45.9%。2005年~2015年，我國重點大中型鋼鐵企業(yè)電爐煉鋼的廢鋼、生鐵和合金等金屬料的消耗情況如圖4所示。

能源消耗。電力消耗是電爐煉鋼工序最主要的能源消耗。近10年來，我國大中型鋼鐵企業(yè)的電爐電耗水平總體呈現(xiàn)下降趨勢。究其原因，主要有兩點：一是我國電爐裝備水平在不斷提升，尤其是電爐大型化及其配套的爐壁燒嘴和噴槍、強化用氧、優(yōu)化供電等系列技術(shù)的應(yīng)用，為電爐工序降低電耗提供了技術(shù)保障；二是在爐料結(jié)構(gòu)方面，隨著電爐冶煉鐵水比的不斷上升，電爐熱需求大幅減少，冶煉電耗不斷降低。極端情況下，有些企業(yè)的電爐鐵水比達80%以上，電極基本不用通電，甚至個別企業(yè)拆除電爐的電極，實現(xiàn)電爐轉(zhuǎn)爐化生產(chǎn)，電耗實現(xiàn)較大幅度下降。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，從圖5可以看到，2015年我國大中型鋼鐵企業(yè)電爐的平均冶煉電耗為224.7千瓦時/噸，比2005年的385.2千瓦時/噸下降了41.7%。

熱兌鐵水、強化用氧、優(yōu)化供電、煙氣余熱回收等措施的采用，極大地促進了電爐工序能耗的下降。由圖5可以看出，2015年我國大中型鋼鐵企業(yè)電爐工序能耗為60.4千克/噸，相比2005年的203.2千克/噸大幅下降70.3%。

值得注意的是，我國電爐冶煉鋼種以優(yōu)特鋼為主，與國外以普鋼為主明顯不同，因此在電爐冶煉中加入30%～50%的鐵水對于提高生產(chǎn)效率、降低電爐鋼水雜質(zhì)元素質(zhì)量分數(shù)是非常有益的。但是，大幅提高鐵水比，甚至追求電爐生產(chǎn)轉(zhuǎn)爐化，與充分發(fā)揮電爐節(jié)能減排優(yōu)勢的初衷是背道而馳的，不應(yīng)該鼓勵和提倡。

生產(chǎn)效率。電爐的出鋼至出鋼時間是衡量電爐生產(chǎn)效率的典型指標之一。隨著鐵水兌入比例的提升，以及電爐裝備大型化，尤其是大功率燒嘴、集束氧槍和爐壁多功能槍等裝置的廣泛應(yīng)用，電爐冶煉周期從全廢鋼冶煉時接近2小時的水平，逐漸過渡到接近1小時的水平。國內(nèi)先進企業(yè)在采用50%以下鐵水兌入比例時的冶煉周期也能控制在1小時以內(nèi)。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，從圖6可以看到，2015年大中型鋼鐵企業(yè)電爐的出鋼至出鋼平均時間為1.19小時/爐，相比2005年時的1.46小時/爐降低18.5%。

從業(yè)人員勞動生產(chǎn)率是衡量電爐勞動生產(chǎn)效率的典型指標。電爐裝備和技術(shù)的進步減輕了勞動從業(yè)人員的負擔，并助推電爐煉鋼勞動生產(chǎn)效率顯著提升。根據(jù)中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會統(tǒng)計，2015年大中型企業(yè)電爐煉鋼從業(yè)人員平均勞動生產(chǎn)率為1238.4噸/（人·年），相比2005年的982.8噸/（人·年）累計提高26%，進步明顯，但與國外先進短流程鋼廠超過3000噸/（人·年）的勞動生產(chǎn)率相比，仍有較大差距。

我國電爐煉鋼發(fā)展面臨挑戰(zhàn)

電爐煉鋼成本競爭力不強。2000年以來，我國電爐鋼產(chǎn)量比例從2003年最高的17.6%下滑到2015年的6.1%，發(fā)展速度明顯落后于轉(zhuǎn)爐煉鋼。電爐煉鋼發(fā)展遇到的最大挑戰(zhàn)就是成本競爭力弱于轉(zhuǎn)爐煉鋼。目前電爐煉鋼成本比轉(zhuǎn)爐煉鋼成本高出10%～30%。影響電爐煉鋼成本的因素較多，而能源和資源消耗是最關(guān)鍵的因素。

一方面，國內(nèi)廢鋼資源的供應(yīng)長期偏緊，廢鋼價格與螺紋鋼價格倒掛，廢鋼使用成本偏高；另一方面，我國的工業(yè)電價偏高，電價優(yōu)惠補貼力度難以支撐成本競爭力。因此，造成我國電爐煉鋼鐵水兌入比例持續(xù)升高，電爐轉(zhuǎn)爐化趨勢明顯。

電爐煉鋼的市場競爭力不足。從世界范圍來看，各國工業(yè)化程度不同，鋼鐵行業(yè)發(fā)展背景不同，導致電爐鋼競爭力水平體現(xiàn)不同。美國、歐洲、印度等地電爐鋼發(fā)展處于較好時期，其中，美國電爐鋼產(chǎn)量比例已超過60%，產(chǎn)品以普鋼為主。在我國，電爐鋼產(chǎn)品主要以特鋼為主，隨著爐外精煉技術(shù)的進步，轉(zhuǎn)爐品種鋼的生產(chǎn)能力逐漸增強，導致電爐煉鋼在特鋼領(lǐng)域的市場競爭力持續(xù)下降。目前，國內(nèi)軸承鋼、齒輪鋼以及不銹鋼等傳統(tǒng)特鋼產(chǎn)品基本都以轉(zhuǎn)爐鋼為主，電爐煉鋼的品種鋼生產(chǎn)優(yōu)勢已被壓縮到有限的高合金鋼生產(chǎn)領(lǐng)域，其市場競爭力明顯不足。

電爐鋼的政策支撐力度不夠。世界電爐鋼的快速發(fā)展，離不開各國政府配套政策的支持。例如，美國和歐洲對鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排政策要求的逐步提高，政府支持頁巖氣開發(fā)、薄板坯連鑄連軋和薄帶鑄軋等新能源和新工藝的研究和開發(fā)，客觀上為發(fā)展電爐鋼創(chuàng)造了條件；中東地區(qū)土耳其和伊朗等國家電爐鋼的迅速發(fā)展，與政府在廢鋼資源和能源配套政策上的大力支持也是密不可分的。當前，我國已經(jīng)對鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展和綠色發(fā)展日益重視，但是發(fā)展短流程電爐煉鋼在產(chǎn)能置換項目審批、資源和能源配套等具體扶持措施上面還缺乏實質(zhì)性支持，電爐鋼節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為市場競爭優(yōu)勢的效果不明顯。