短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式

柳克勛，王林森

（冶金工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心，北京100071）

短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式

柳克勛，王林森

（冶金工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心，北京100071）

大力發(fā)展短流程鋼鐵企業(yè)，是鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。介紹了國內(nèi)外電爐短流程鋼鐵企業(yè)的發(fā)展情況，闡述了短流程鋼鐵企業(yè)“三低兩高”發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式，提出提高我國短流程煉鋼產(chǎn)量占總產(chǎn)量比重必須采取的戰(zhàn)略措施，以及短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)亟需解決的關(guān)鍵問題。

短流程鋼鐵企業(yè)；循環(huán)經(jīng)濟(jì)；模式；發(fā)展

當(dāng)今世界鋼鐵生產(chǎn)主要有兩種流程：一是以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。另外，還有生產(chǎn)高品質(zhì)鋼的感應(yīng)爐、電渣爐等特種熔煉流程，可作為電爐短流程的一個(gè)組成部分。我國鋼產(chǎn)量約有12%是以電爐為主短流程鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的，其中約30%～40%優(yōu)質(zhì)鋼、70%特殊鋼、100%高合金鋼是電爐生產(chǎn)的。短流程的原料與生產(chǎn)工藝流程與長流程明顯不同，因此，短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式，具有自身的顯著特點(diǎn)。

1 電爐短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展情況

以廢鋼為主要原料的短流程煉鋼已有100多年的歷史。傳統(tǒng)的短流程煉鋼，爐子小，功率小，速度慢，效率低，多用于特殊鋼、高合金鋼等長材生產(chǎn)，短流程煉鋼的產(chǎn)量也不大。1950年美國短流程煉鋼比為6.2%，世界短流程煉鋼比為7.3%。自20世紀(jì)中葉以來，隨著技術(shù)進(jìn)步，不僅電爐容積擴(kuò)大了，而且增加了吹氧量，采用了超高功率供電、水冷爐壁、爐外精煉、連續(xù)鑄鋼等新技術(shù)，使傳統(tǒng)的短流程煉鋼流程逐漸向現(xiàn)代的短流程煉鋼流程轉(zhuǎn)變。

1.1 短流程煉鋼流程優(yōu)化創(chuàng)新

現(xiàn)代短流程煉鋼流程的整體優(yōu)化，是以大型化為基礎(chǔ)發(fā)展起來的，電弧爐容積由20～40 t左右發(fā)展到100～240 t以上。其優(yōu)化創(chuàng)新主要有5個(gè)方面：一是能量多元化，除電能外，有化學(xué)能、物理能，而且化學(xué)熱和物理熱可占到總能耗的50%以上；二是主要原料多樣化，出于各種目的，相繼采用鐵水、生鐵、直接還原鐵、碳化鐵等作為廢鋼的代用品，不僅使電爐的適應(yīng)性更強(qiáng)，還因稀釋了廢鋼中的殘余有害元素而提高了鋼水質(zhì)量，使得短流程煉鋼的產(chǎn)品范圍得以拓展；三是電爐冶煉過程主要是熔化氧化過程，取消了傳統(tǒng)電弧爐煉鋼的還原期，還原由在線的二次精煉來完成；四是凝固形成過程不再是模鑄小鋼錠，而是由方形、長形、圓形等各種形狀和規(guī)格的連鑄坯來替代；五是環(huán)境保護(hù)措施加強(qiáng)，除塵設(shè)備、綜合利用除塵粉、爐渣再利用等都已成為常規(guī)的環(huán)保措施，開始走上綠色制造的道路。

1.2 少用礦石，多用廢鋼

電爐短流程同高爐轉(zhuǎn)爐長流程相比，按短流程煉鋼最佳鐵水比為30%，轉(zhuǎn)爐煉鋼最佳廢鋼比為8%～20%來進(jìn)行比較，生產(chǎn)1 t短流程煉鋼比生產(chǎn)1 t轉(zhuǎn)爐鋼，多循環(huán)利用廢鋼500～600kg，少消耗礦石2.3 t，減少能耗350kg標(biāo)煤，減少CO2排放量1 589kg，減少廢渣排放量600kg。由此可見，少用礦石，多用廢鋼，大力發(fā)展現(xiàn)代電爐短流程，是鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。

中國工程院院長徐匡迪在2005年中國電爐流程與工程技術(shù)研討會(huì)的報(bào)告中，對(duì)兩種流程進(jìn)行了比較。他認(rèn)為，電爐短流程在投資、效率和環(huán)保等方面具有明顯的優(yōu)越性，符合發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求。具體對(duì)比情況如表l所示。

表1 短流程與長流程對(duì)比情況表

1.3“四位一體”產(chǎn)量比上升

在傳統(tǒng)的電爐流程發(fā)展成現(xiàn)代電爐流程的過程中，以紐柯公司為代表的電爐、精煉爐、連鑄機(jī)、連軋機(jī)“四位一體”的現(xiàn)代電爐短流程鋼鐵企業(yè)在美國興起，在世界廢鋼資源豐富和電力價(jià)格較低的國家和地區(qū)，形成一種大力發(fā)展現(xiàn)代短流程煉鋼的趨勢(shì)，使世界主要產(chǎn)鋼國家的短流程煉鋼比大幅度上升。以美國為例，1950年短流程煉鋼比僅為6.2%，1960年上升為8.4%，1970年上升為15.3%，1980年上升為27.9%，1990年上升為37.3%，2000年上升為47%，2002年上升為50.7%，超過了轉(zhuǎn)爐煉鋼比，2005年又上升為55%。與此同時(shí)，世界短流程煉鋼比也有較大幅度的上升，已由1950年的7.3%，上升為1960年的10.6%，1970年的14.4%，1980年的21.1%，1991年的28.4%，2000年的33.7%，2005年稍有下降，為31.7%。

在此期間，我國短流程煉鋼比雖有起伏，總體上是下降的。1950年短流程煉鋼比為12.3%，在當(dāng)時(shí)是比較高的，高于世界平均水平5個(gè)百分點(diǎn)；1960年上升為17.2%，1970年上升為22.2%，1974年上升到最高點(diǎn)，為25.66%，繼續(xù)高于世界平均水平，約高出9個(gè)百分點(diǎn)；1980年下降為19.2%，開始低于世界平均水平約2個(gè)百分點(diǎn)；1985年上升為22.6%，1991年下降為21.2%，低于世界平均水平，約7個(gè)百分點(diǎn)；1995年下降為19.1%，與世界平均水平相差值擴(kuò)大到13個(gè)百分點(diǎn)；2000年下降為15.9%，進(jìn)一步低于世界平均水平，相差值擴(kuò)大到18個(gè)百分點(diǎn)；2005年繼續(xù)下降為11.7%，比55年前的1950年12.3%還低0.5個(gè)百分點(diǎn)，與世界平均水平的差距擴(kuò)大到20個(gè)百分點(diǎn)。但短流程煉鋼的產(chǎn)量一直上升，現(xiàn)已達(dá)4 600多萬t。因此，短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)大有文章可做。

2 短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式

以電爐為主短流程鋼鐵企業(yè)和以高爐轉(zhuǎn)爐為主長流程鋼鐵企業(yè)一樣，其生產(chǎn)過程都是化學(xué)冶金和物理冶金過程，有許多共性，如都具有快速升溫、高效脫碳、高效脫磷等功能，就發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式而言，基本上是相同的。如，長流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)拓展出鋼鐵產(chǎn)品制造、能源轉(zhuǎn)換、生產(chǎn)排泄物資源化、社會(huì)廢棄物消納處理等4個(gè)功能，短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)同樣會(huì)擴(kuò)展出這4個(gè)功能；長流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)要推進(jìn)鐵元素、能源、水、同體廢棄物等4類物質(zhì)的循環(huán)再利用，短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)同樣要推進(jìn)這4類物質(zhì)的循環(huán)再利用；長流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)需要依靠法律政策、先進(jìn)技術(shù)、淘汰落后優(yōu)化結(jié)構(gòu)、科學(xué)管理等4個(gè)支撐，可以實(shí)現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)品制造水平、資源能源利用效率、清潔生產(chǎn)環(huán)境保護(hù)水平、企業(yè)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)環(huán)境效益等4個(gè)提高，短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)同樣需要這4個(gè)支撐，同樣可以實(shí)現(xiàn)這4個(gè)提高。因此，長流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的“四四”模式，也可適用于短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需要。但是，以電爐為主短流程鋼鐵企業(yè)與以高爐轉(zhuǎn)爐為主長流程鋼鐵企業(yè)相比，還有很多不同之處，最主要的是主原料大不相同，短流程鋼鐵企業(yè)以廢鋼為主要原料，長流程鋼鐵企業(yè)以鐵礦石為主要原料。由此派生出一系列的不同之處，如生產(chǎn)工序、工藝裝備、能源結(jié)構(gòu)、生產(chǎn)排泄物結(jié)構(gòu)等。因此，以電爐為主短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，一方面可以應(yīng)用以高爐轉(zhuǎn)爐為主長流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式，另一方面要從電爐短流程鋼鐵企業(yè)的特點(diǎn)出發(fā)，按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念和原則進(jìn)行創(chuàng)新。從東北特鋼集團(tuán)、寶鋼股份公司特殊鋼分公司等單位的情況看，他們結(jié)合自身實(shí)際發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，已初步創(chuàng)新出一個(gè)以電爐為主短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的模式，主要是充分發(fā)揮其低投入、低消耗、低排放、高效率、高附加值產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，加快循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，可以簡稱為“三低兩高”模式。

2.1 低投入

按建設(shè)同等規(guī)模鋼鐵企業(yè)計(jì)算，短流程鋼鐵企業(yè)比長流程鋼鐵企業(yè)投入的人、財(cái)、物都低得多。如年產(chǎn)100萬t鋼的長流程鋼鐵企業(yè)約需配備人員一二千人，而年產(chǎn)100萬t鋼的短流程鋼鐵企業(yè)只需要配備人員幾百人，人員配備低60%以上；建設(shè)長流程鋼鐵企業(yè)噸鋼投資要1 000～1 500美元，而建設(shè)短流程鋼鐵企業(yè)噸鋼投資只需500～800美元，低一半左右。如東北特鋼集團(tuán)大連基地環(huán)保搬遷、改造，投資56.4億元人民幣，占地3 km2，建設(shè)規(guī)模119萬t鋼，平均噸鋼投資4 700多元人民幣，折合美元僅600多美元，噸鋼占地僅25 m2，比長流程鋼鐵企業(yè)節(jié)省很多。長流程鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)以鐵礦石、焦炭為主要原燃料，生產(chǎn)1 t生鐵約需14.1 t自然資源（包括13.56 t鐵礦石和0.55 t原煤），而短流程鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)以廢鋼為主要原料，基本上是再生資源，可少投入大量自然資源。東北特鋼集團(tuán)和寶鋼集團(tuán)特殊鋼分公司是100%吃廢鋼冷料，很少或基本上不加鐵水，節(jié)約了大量的自然資源。

2.2 低消耗

短流程鋼鐵企業(yè)能源、水資源的消耗較低。按目前先進(jìn)水平看，長流程鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗約600kg標(biāo)煤，而短流程鋼鐵企業(yè)噸鋼綜合能耗僅300kg標(biāo)煤，低一半左右；長流程鋼鐵企業(yè)噸鋼新水消耗量約6 t，而短流程鋼鐵企業(yè)噸鋼新水消耗量僅3 t，低一半以上。舞陽鋼鐵企業(yè)已形成具有世界先進(jìn)水平的電爐短流程生產(chǎn)線，產(chǎn)品主要用于國家重大技術(shù)裝備項(xiàng)目和國防工程項(xiàng)目，研制的低合金高強(qiáng)度鋼板Q460E/Z35已成功用于北京2008年奧運(yùn)會(huì)的“鳥巢”工程。其成功的重要因素在于按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則組織生產(chǎn)經(jīng)營，在實(shí)現(xiàn)高端產(chǎn)品的同時(shí)，做到了低消耗。2005年與1999年相比，噸鋼綜合能耗由540kg標(biāo)煤降到241kg標(biāo)煤，下降 55.4%；噸鋼冶煉電耗由 525 kW·h降到202 kW·h，下降61.5%；噸鋼電極消耗由3.46kg降到0.9kg，下降74.0%。在合金比提高的情況下，鋼的綜合成材率仍由73.98%上升到82.52%，提高11.54%，相當(dāng)于噸材消耗板坯由1 356kg降到1 211kg，下降10.7%，真正體現(xiàn)出短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)可以進(jìn)一步減量化的優(yōu)越性。

2.3 低排放

短流程鋼鐵企業(yè)主要是生產(chǎn)過程中廢棄物產(chǎn)生量低，再加以循環(huán)利用，最終廢棄物的排放量就更低，比長流程企業(yè)易實(shí)現(xiàn)“零排放”。長流程鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中噸鋼煙塵產(chǎn)生量約3kg，SO2產(chǎn)生量約20～230 g，CO2產(chǎn)生量約2 000～3 000kg，爐渣產(chǎn)生量約430kg，而短流程鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中噸鋼煙塵產(chǎn)生量約1kg、SO2產(chǎn)生量約 0.7 g，CO2產(chǎn)生量約 800kg，爐渣產(chǎn)生量約30～60kg，比長流程低得多。寶鋼股份公司特殊鋼分公司按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念，提出實(shí)施“綠色特鋼”的戰(zhàn)略，建成具有強(qiáng)大綜合競爭力的“世界一流的清潔特鋼企業(yè)”，并采取了一系列措施，取得明顯成效。采用爐內(nèi)排煙、密閉罩、屋頂排煙罩三位一體的煙塵捕集裝置，電爐冶煉噸鋼吸塵量達(dá)到16kg以上，基本上做到無煙化生產(chǎn)。對(duì)清除鋼坯表面氧化鐵皮的工藝進(jìn)行革新，采用拋丸法替代酸洗法，每年削減了2.7萬t廢酸排放量，5.76萬t低酸廢水排放量，2.74萬t酸霧排放量，并獲得節(jié)水、節(jié)蒸汽、節(jié)電、節(jié)硫酸的收益299萬多元。對(duì)軋鋼酸洗生產(chǎn)線產(chǎn)生的6 000余t廢硫酸，采用先進(jìn)工藝制造出聚合硫酸鐵，用于水廠水處理的聚凝劑，既防止了污染，又創(chuàng)造了200多萬元的效益。對(duì)每年產(chǎn)生的30萬t短流程煉鋼渣，進(jìn)行資源化處理，回收的渣鋼返回冶煉工序，尾渣全部用于建材行業(yè)，基本上做到了“零排放”。對(duì)燃煤鍋爐產(chǎn)生的煙氣進(jìn)行脫硫改造，每年可削減SO2排放量409 t。采用天然氣清潔能源，對(duì)23臺(tái)煤氣發(fā)生爐進(jìn)行關(guān)停處理，每年削減SO2排放量1 539 t，煙塵排放量91 t，徹底消除了煤制氣產(chǎn)生的煤焦油氣味對(duì)周邊地區(qū)的污染，受到群眾的稱贊。

2.4 高效率

現(xiàn)代電爐流程實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)，提高了生產(chǎn)運(yùn)行效率和資源利用效率。一方面堅(jiān)決淘汰落后工藝設(shè)備，向大型化、連續(xù)化、自動(dòng)化、智能化方面發(fā)展；另一方面不斷推進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新和管理創(chuàng)新，改善原料條件，提高用電用氧技術(shù)，縮短冶煉周期，降低制造成本?，F(xiàn)在電爐冶煉周期由過去2～3 h縮短為40～50min，在生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗、擴(kuò)大品種、提高質(zhì)量等各方面都取得了重要進(jìn)展。我國煉鋼短流程的年生產(chǎn)率提高56%，2004—2005年公稱容量大于l00 t的電爐，單爐年鋼產(chǎn)量已達(dá)到100萬t左右。我國煉鋼短流程的單位爐容的年利用系數(shù)增加56%，生產(chǎn)速率近8 000 t/a，達(dá)到國際先進(jìn)水平。2005年與1999年相比，3家最先進(jìn)的短流程鋼鐵企業(yè)的工人勞動(dòng)生產(chǎn)率每人每年產(chǎn)鋼由746 t增加到1 774 t，提高137.8%，達(dá)到國際先進(jìn)水平；全員勞動(dòng)生產(chǎn)率每人每年創(chuàng)造的工業(yè)增加值由7.93萬元增加到28.75萬元，提高262.4%，也達(dá)到國際先進(jìn)水平。

2.5 高附加值產(chǎn)品

優(yōu)化了短流程煉鋼的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，使主導(dǎo)產(chǎn)品向高質(zhì)量、高性能、高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品及其深加工方向發(fā)展。短流程鋼鐵企業(yè)有的著力發(fā)展長流程鋼鐵企業(yè)不適合生產(chǎn)的高合金鋼、高溫合金、精密合金、大型鑄鍛件用鋼；有的著力發(fā)展長流程可以生產(chǎn)而短流程具有優(yōu)勢(shì)的合金鋼，如軸承鋼、齒輪鋼、工模具鋼、彈簧鋼等；還有的敢于同長流程鋼鐵企業(yè)競爭，著力發(fā)展高技術(shù)含量、高附加值的板帶材和高強(qiáng)度的棒材，在著力發(fā)展高質(zhì)量、高性能、高技術(shù)含量、高附加值產(chǎn)品中，特別重視根據(jù)用戶需求，打造精品，開發(fā)新產(chǎn)品，并進(jìn)行必要的深加工。如生產(chǎn)高速工具鋼的江蘇天工工具股份有限公司，根據(jù)市場需要開發(fā)出生產(chǎn)工具的專用原材料——稀土高速工具鋼，年生產(chǎn)量達(dá)4萬t左右，國內(nèi)市場占有率連續(xù)6年居第一位，用以加工成工具麻花鉆，已出口到50多個(gè)國家和地區(qū)，2005年噸材銷售收入達(dá)4.8萬多元，噸材利潤達(dá)4 200多元，榮獲“全國金屬工具制造行業(yè)效益十佳企業(yè)”。

但是，目前我國短流程鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品還不能滿足國內(nèi)市場的需求。如國內(nèi)制造超臨界機(jī)組、超超臨界機(jī)組過熱器和再熱器所需的高壓鍋爐鋼管，基本依賴進(jìn)口；國內(nèi)5萬t以上的大型船用鍛件曲軸，幾乎100%依賴進(jìn)口；國內(nèi)煤礦液壓支架用的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板，60～110kg級(jí)的工程機(jī)械用的調(diào)質(zhì)高強(qiáng)鋼板，仍需要進(jìn)口；國內(nèi)高級(jí)玻璃模具鋼、特殊性能耐蝕鏡面塑料模具鋼、超大型高質(zhì)量預(yù)硬化塑模鋼、模塊等優(yōu)質(zhì)模具鋼，也需要進(jìn)口。世界特殊鋼產(chǎn)量占鋼總量基本上保持在8%～10%的范圍內(nèi)，其中工業(yè)發(fā)達(dá)國家為15%～20%，而我國僅為7%左右。而且，以日本的特鋼企業(yè)為代表，其特鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，高端產(chǎn)品占25%，中端產(chǎn)品占51%，低端產(chǎn)品僅占20%。我國特鋼產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中。高端產(chǎn)品僅占6.2%，中端產(chǎn)品占64.9%，低端產(chǎn)品卻占29.4%。我國進(jìn)口的特鋼多屬高端產(chǎn)品，正是這些高端產(chǎn)品屬于資源利用效率最高的產(chǎn)品。因此，我國短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)一定要走“三低兩高”的道路，并堅(jiān)持向高附加值產(chǎn)品的方向發(fā)展。

3 提高短流程煉鋼比的戰(zhàn)略思考

20世紀(jì)中葉以來，尤其是現(xiàn)代短流程煉鋼成熟之后，它在投資、效率、環(huán)保等方面所顯示的優(yōu)越性，為世界主要產(chǎn)鋼國家所關(guān)注。世界主要產(chǎn)鋼國家都把發(fā)展短流程煉鋼作為發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要方向，短流程煉鋼的產(chǎn)量比不斷上升，或保持在一個(gè)較高的水平上。近10年來，世界主要產(chǎn)鋼國短流程煉鋼比的情況如表2所示。除日本、中國之外，美國、韓國、德國、印度等國的短流程煉鋼比都在30%以上，日本20世紀(jì)90年代短流程煉鋼比也在30%以上，2000～2005年間才降到25%～28%。唯有我國10多年來短流程煉鋼比一直在20%以下，2005年已降到11.7%，在世界主要產(chǎn)鋼國中屬最低，為美國短流程煉鋼比的1/5，為世界短流程煉鋼比的1/3，為日本短流程煉鋼比的1/2。2005年短流程煉鋼比已達(dá)45%（不包括中國），可見世界各國發(fā)展短流程煉鋼的趨勢(shì)。

表2 世界主要產(chǎn)鋼國的短流程煉鋼比情況%

3.1 我國短流程煉鋼具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)

我國現(xiàn)代短流程煉鋼起步較晚，但自20世紀(jì)90年代以來，進(jìn)步很大，并具有后發(fā)優(yōu)勢(shì)。主要體現(xiàn)為5點(diǎn)：一是初步實(shí)現(xiàn)了電爐容量的大型化，現(xiàn)已擁有60～150 t大電爐30多臺(tái)，其中大于l00 t以上電爐有13臺(tái)，形成了一批電爐、精煉爐、連鑄機(jī)、連軋機(jī)“四位一體”的短流程鋼鐵企業(yè)。二是在引進(jìn)消化吸收國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新，如提出了現(xiàn)代電弧爐冶煉周期的綜合控制理論，實(shí)施了電弧爐優(yōu)化供電技術(shù)，開發(fā)了電弧爐熱裝部分鐵水冶煉的新技術(shù)，以氮代氬全程底吹技術(shù)，低氮短流程煉鋼生產(chǎn)技術(shù)，以及終點(diǎn)控制技術(shù)等。三是技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)明顯提高，部分指標(biāo)達(dá)到國際先進(jìn)水平。一些短流程鋼鐵企業(yè)的冶煉周期已由180～200min縮短到約40min，噸鋼電耗由610 kW·h以上降到約200 kW·h，電極消耗由8.7kg/t降到1.5 k/t。四是短流程煉鋼的品種質(zhì)量有很大提高，從鋼種看，有合金鋼、高合金鋼，也有普碳鋼、優(yōu)質(zhì)鋼、低合金鋼；從鋼材品種看，有棒材、線材、管材，也有薄板、中板、寬厚板等。五是建成一些有特色的專業(yè)化的短流程鋼鐵企業(yè)，如興澄特殊鋼鐵企業(yè)、天津無縫鋼管廠、珠江薄板坯連鑄連軋廠、舞陽寬厚板廠、太鋼不銹鋼生產(chǎn)線等，研發(fā)并生產(chǎn)出一系列的新產(chǎn)品，不斷創(chuàng)造出具有世界先進(jìn)水平的業(yè)績。

3.2 我國短流程煉鋼產(chǎn)量比不斷下降的原因

實(shí)事求是地講，既有客觀原因，又有主觀原因。有必要進(jìn)行深入剖析，有針對(duì)性地采取有效措施，使短流程煉鋼的產(chǎn)量比回升到一個(gè)比較合理和比較經(jīng)濟(jì)的水平，這應(yīng)作為短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的一項(xiàng)重要戰(zhàn)略任務(wù)。

3.2.1 普通鋼材需求量大

我國短流程煉鋼產(chǎn)量比下降的直接原因是目前市場對(duì)普通鋼材的需求大于對(duì)特殊鋼材的需求，轉(zhuǎn)爐鋼產(chǎn)量高速增長。以2006年與1993年相比為例，短流程煉鋼年產(chǎn)量由2075萬t增加到4600萬t，增長了121%，應(yīng)該說這個(gè)增長比較快，但同期轉(zhuǎn)爐鋼由6879萬t增加到37300萬t，增長了442%，是短流程煉鋼增長速度的幾倍，從而直接導(dǎo)致短流程煉鋼比由1993年的23.2%下降到2005年的11.7%。

3.2.2 廢鋼原料短缺與電力供應(yīng)緊張

我國短流程煉鋼產(chǎn)量比下降的間接原因是我國廢鋼資源短缺、價(jià)值高，電力供應(yīng)緊缺、價(jià)格高。據(jù)1990—2005年的統(tǒng)計(jì)，美國鋼鐵積蓄量為76.5億t，而我國僅31.2億t；目前，美國每年廢鋼產(chǎn)生量在7500萬t以上，國內(nèi)廢鋼供大于求，一年約出口廢鋼1000萬t左右，而我國每年廢鋼產(chǎn)生量在6500275t，國內(nèi)廢鋼供不應(yīng)求，一年進(jìn)口廢鋼500～1000萬t。此外，我國進(jìn)口廢鋼的價(jià)格不斷上升，1990—2000年進(jìn)口廢鋼平均價(jià)格不足100美元/t，到2006年時(shí)進(jìn)口廢鋼平均價(jià)格上升到345美元/t；與此同時(shí)，我國工業(yè)用電價(jià)格還高于美國等發(fā)達(dá)國家，美歐等地區(qū)電爐冶煉電價(jià)平均為4美分/kW·h，而我國冶金用電價(jià)格平均在0.415～0.55元，折合約為6～7美分/kW·h。由于廢鋼和電力價(jià)高，造成我國短流程煉鋼成本高于轉(zhuǎn)爐鋼成本，間接導(dǎo)致短流程煉鋼比的不斷下降。

3.3 盡快提高短流程煉鋼的產(chǎn)量占總產(chǎn)量比重

我國廢鋼和電力緊缺價(jià)高，但是，要從戰(zhàn)略高度認(rèn)識(shí)到提高短流程煉鋼比的重大作用和深遠(yuǎn)意義。發(fā)展短流程煉鋼，生產(chǎn)高技術(shù)含量、高附加值鋼材，是使我國由鋼鐵大國轉(zhuǎn)為鋼鐵強(qiáng)國的一個(gè)重要切入點(diǎn)，是走“強(qiáng)國之路”；發(fā)展短流程煉鋼，少用自然資源，多用再生資源，是我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排的一個(gè)重要切入點(diǎn)。

另一方面國務(wù)院已經(jīng)批準(zhǔn)發(fā)布的《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》中,明確規(guī)定“鼓勵(lì)采用以廢鋼為原料的短流程工藝”，“隨著市場保有鋼鐵產(chǎn)品數(shù)量增加和廢鋼回收量增加，逐漸減少鐵礦石比例和增加廢鋼比重”。因此，要堅(jiān)決貫徹落實(shí)《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》，認(rèn)真總結(jié)短流程煉鋼工藝發(fā)展中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，采取有力措施，逐步提高我國的短流程煉鋼比例。

21世紀(jì)前20年，中國國內(nèi)廢鋼產(chǎn)生量將明顯增加，電力供應(yīng)能力也將逐步提高，中國短流程煉鋼比有可能增加到25%左右。應(yīng)把這個(gè)預(yù)測(cè)作為戰(zhàn)略目標(biāo)，加以研究實(shí)施，切實(shí)把我國短流程煉鋼比提高到合理水平。為此，必須采取以下措施。

（1）要提高對(duì)利用廢鋼發(fā)展短流程煉鋼的認(rèn)識(shí)，把提高短流程煉鋼比作為鋼鐵企業(yè)落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀，實(shí)現(xiàn)鋼鐵強(qiáng)國，創(chuàng)建資源節(jié)約、環(huán)境友好型鋼鐵企業(yè)的關(guān)鍵措施來抓。

（2）要把廢鋼作為戰(zhàn)略資源來對(duì)待，借鑒各大鋼鐵企業(yè)制定并實(shí)施鐵礦資源戰(zhàn)略的經(jīng)驗(yàn)，制定并實(shí)施廢鋼資源戰(zhàn)略，從數(shù)量、質(zhì)量、價(jià)值等各方面來保障提高短流程煉鋼比的需要。

（3）加強(qiáng)短流程鋼鐵企業(yè)的技術(shù)改造，引導(dǎo)并支持發(fā)展現(xiàn)代電爐流程的建設(shè)，堅(jiān)持走循環(huán)經(jīng)濟(jì)之路。

（4）繼續(xù)推進(jìn)短流程煉鋼高效化系統(tǒng)技術(shù)，進(jìn)一步降低生產(chǎn)成本。

（5）堅(jiān)持生產(chǎn)高附加值產(chǎn)品的方向，同時(shí)要積極開發(fā)和生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)碳素鋼和低合金鋼，努力提高電爐生產(chǎn)的規(guī)模和效益。

4 短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵問題

再過幾十年以至上百年后，世界鐵礦石儲(chǔ)量將明顯下降，以高爐轉(zhuǎn)爐為主長流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展將受到嚴(yán)重制約，以電爐為主短流程鋼鐵企業(yè)的地位和作用將更加重要。從發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展來看，以電爐為主的短流程鋼鐵企業(yè)具有5大優(yōu)勢(shì)：（1）有利于鋼鐵工業(yè)節(jié)約有限的鐵礦石自然資源和焦煤；（2）有利于鋼鐵工業(yè)大量利用可循環(huán)再生資源廢鋼；（3）有利于鋼鐵工業(yè)大幅度地節(jié)約能源和水資源；（4）有利于鋼鐵工業(yè)減少污染物的產(chǎn)生和排放量；（5）有利于鋼鐵工業(yè)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，朝著高技術(shù)含量、高附加值的方向發(fā)展。因此，它是鋼鐵行業(yè)為建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的重要手段，是鋼鐵行業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的最有效的途徑，也是鋼鐵行業(yè)由鋼鐵大國轉(zhuǎn)變?yōu)殇撹F強(qiáng)國的最重要的措施。從目前我國以電爐為主短流程鋼鐵企業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)狀來看，要有效地推行“三低兩高”模式，合理地提高短流程煉鋼比，迫切需要下大力氣研究解決好以下4個(gè)問題。

4.1 提高短流程鋼鐵企業(yè)的集團(tuán)化、專業(yè)化水平

以廢鋼為原料的電爐短流程鋼鐵企業(yè)與以鐵礦石為原料的高爐轉(zhuǎn)爐長流程鋼鐵企業(yè)一樣，要遵循規(guī)模經(jīng)濟(jì)原則，向集團(tuán)化、專業(yè)化方向發(fā)展。在國際上已出現(xiàn)年產(chǎn)鋼200～300萬t的短流程鋼鐵企業(yè)，以“四位一體”電爐短流程起家的紐柯，已形成為特大型短流程煉鋼鐵集團(tuán)，年產(chǎn)鋼達(dá)2000萬t；而我國短流程鋼鐵企業(yè)多、小、散，產(chǎn)業(yè)集中度低，最大的短流程鋼鐵企業(yè)年產(chǎn)鋼只有150～200萬t，大連、撫順、北滿等3家短流程鋼鐵企業(yè)聯(lián)合組建的東北特鋼集團(tuán)，年產(chǎn)鋼也只有150萬t左右。要從中國國情出發(fā)，總結(jié)推廣東北特鋼集團(tuán)的經(jīng)驗(yàn)，并借鑒國際上組建特大型短流程鋼鐵集團(tuán)的經(jīng)驗(yàn)，支持和鼓勵(lì)短流程鋼鐵企業(yè)聯(lián)合重組，向大型化發(fā)展，提高產(chǎn)業(yè)集中度，走集團(tuán)化發(fā)展道路。

與此同時(shí)，國際上短流程鋼鐵企業(yè)都在向?qū)I(yè)化方向發(fā)展。如紐柯是短流程煉鋼為主的特大型鋼鐵集團(tuán)，其內(nèi)部是按專業(yè)分工的，有專門生產(chǎn)棒材、薄板、厚板、結(jié)構(gòu)鋼、緊固件的，有專門從事冷加工的，我國許多短流程鋼鐵企業(yè)走的卻是“小而全”的路，八大鋼種樣樣都有，打造不出高質(zhì)量的專業(yè)化知名品牌。實(shí)際上，特殊鋼鐵企業(yè)要突出一個(gè)“特”字，有自己的特色才行。像瑞典的SKF公司走專業(yè)化道路，主要生產(chǎn)軸承鋼，品質(zhì)居世界一流，年產(chǎn)量達(dá)50萬t，規(guī)模效益經(jīng)久不衰，已成為世界上最知名的特鋼企業(yè)。我國的特鋼企業(yè)集團(tuán)和特殊鋼鐵企業(yè)，要學(xué)習(xí)紐柯和SKF，堅(jiān)決走專業(yè)化發(fā)展道路，用專門的工藝、專門的技術(shù)、專門的設(shè)備，生產(chǎn)高品質(zhì)的專業(yè)產(chǎn)品，力爭打造出像SKF、紐柯那樣的特殊鋼鐵企業(yè)和特殊鋼企業(yè)集團(tuán)。

4.2 制定并實(shí)施廢鋼資源戰(zhàn)略

我國以高爐轉(zhuǎn)爐為主的長流程鋼鐵企業(yè)比較重視制定和實(shí)施鐵礦石資源戰(zhàn)略，一方面加強(qiáng)國內(nèi)鐵礦開采，另一方面到國外投資開礦，或與國外礦業(yè)公司簽訂長期供貨合同，包括海運(yùn)合同。而我國以電爐為主短流程鋼鐵企業(yè)尚未把廢鋼資源戰(zhàn)略提到重要議事日程。雖然回收廢鋼與開礦有許多不同之處，但作為必不可缺的資源，應(yīng)有一個(gè)長遠(yuǎn)性、戰(zhàn)略性的思考。實(shí)際上，廢鋼是第二礦業(yè)，不僅電爐要吃廢鋼，轉(zhuǎn)爐也要吃廢鋼。特別在鐵礦石資源儲(chǔ)量有限的情況下，廢鋼作為再生資源，可以循環(huán)再利用下去。需要強(qiáng)調(diào)的是，廢鋼還是一種載能資源、環(huán)保資源，更應(yīng)該引起我們的重視，一定要把它作為一種戰(zhàn)略資源來對(duì)待。目前，全世界煉鋼爐料中，廢鋼已占到35.2%，許多發(fā)達(dá)國家已把廢鋼作為煉鋼的第一原料，如美國短流程煉鋼比已上升到55%以上，把鐵鋼比降到0.43；意大利短流程煉鋼比已上升到60%以上，把鐵鋼比降到0.375。而我國的以電爐為主的短流程煉鋼比卻在連續(xù)下降，2005年已降到11.7%。鐵鋼比已高達(dá)0.965，也影響到轉(zhuǎn)爐多吃廢鋼。據(jù)統(tǒng)計(jì)，“十五”以來，我國煉鋼原料中廢鋼單耗，即噸鋼的廢鋼消耗量（包括電爐和轉(zhuǎn)爐），已由2001年的227kg降到2006年的160kg。這不僅不利于給子孫后代多留一些自然資源鐵礦，而且不利于當(dāng)前完成節(jié)能減排的任務(wù)。因此，迫切需要按照我國《鋼鐵產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》第三十五條規(guī)定：“隨著市場保有鋼鐵產(chǎn)品數(shù)量增加和廢鋼回收量增加，逐步減少鐵礦石比例和增加廢鋼比重?！敝贫ú?shí)施廢鋼資源戰(zhàn)略。當(dāng)然我國要“逐步減少鐵礦石比例和增加廢鋼比重”有一個(gè)前提條件，即增加“市場保有鋼鐵產(chǎn)品數(shù)量”和“廢鋼回收量”。需要指出的是，這個(gè)前提條件已在逐步形成，社會(huì)廢鋼蓄積量和產(chǎn)生量正在逐年增加，問題是如何發(fā)揮主觀能動(dòng)性。如果缺乏市場競爭意識(shí)，不能及時(shí)出臺(tái)相關(guān)政策和措施，即使廢鋼產(chǎn)生量增加了，廢鋼回收量也不一定能增加，更得不到廢鋼合理利用。因此，必須從戰(zhàn)略的高度，制定和實(shí)施一個(gè)能有效回收并科學(xué)利用好廢鋼的資源戰(zhàn)略。

（1）大力加強(qiáng)國內(nèi)廢鋼回收量，包括自產(chǎn)廢鋼、加工廢鋼和折舊廢鋼，要嚴(yán)格車輛、船舶、機(jī)械設(shè)備等鋼鐵制品的報(bào)廢制度，組建分散與集中相結(jié)合的回收體系，以增加廢鋼回收量。

（2）實(shí)行兩種資源方針，向海外投資，在有廢鋼資源的國家和地區(qū)合作建立收購站，引進(jìn)報(bào)廢的車輛、船舶等，在沿海地區(qū)建立拆解基地，以擴(kuò)大我國廢鋼的來源。

（3）整頓現(xiàn)有的廢鋼收購點(diǎn)，組建集收購、加工、配送三位一體的再生資源體系，使鋼鐵企業(yè)能吃上精料廢鋼。

（4）切斷淘汰的小電爐、小轉(zhuǎn)爐的廢鋼供應(yīng)，優(yōu)先保證大短流程鋼鐵企業(yè)和轉(zhuǎn)爐鋼鐵企業(yè)對(duì)廢鋼的需要。

4.3 加大相關(guān)經(jīng)濟(jì)政策的支持力度

從國家節(jié)能減排的高度考慮，建議國家對(duì)開發(fā)海外廢鋼資源給予專項(xiàng)資金支持；對(duì)于進(jìn)口國外廢鋼加工設(shè)備，進(jìn)口國外廢舊汽車和廢舊船舶等實(shí)行減免稅的鼓勵(lì)政策；對(duì)于短流程鋼鐵企業(yè)實(shí)行統(tǒng)一電價(jià)，并給予電價(jià)優(yōu)惠政策等。

4.4 加快直接還原鐵和熔融還原鐵的研究與發(fā)展

學(xué)習(xí)與借鑒世界發(fā)展以電爐為主的短流程煉鋼的新經(jīng)驗(yàn)。生產(chǎn)直接還原鐵比高爐鐵要節(jié)約原燃料25%，減少CO2排放量38%，而且質(zhì)量好，是短流程鋼鐵企業(yè)的精料。目前世界直接還原鐵年產(chǎn)量約6000萬t，我國僅產(chǎn)40萬t，進(jìn)口100萬t。有條件的鋼鐵企業(yè)和地區(qū)可以適當(dāng)發(fā)展直接還原鐵。此外，用熔融還原方法生產(chǎn)鐵水比用高爐生產(chǎn)鐵水節(jié)省焦煤，減少污染，是一項(xiàng)國際上仍在探索的前沿技術(shù)。南非和韓國已用COREX方法生產(chǎn)鐵水，寶鋼集團(tuán)浦鋼搬遷時(shí)也在建設(shè)我國第一套COREX。而且，韓國浦項(xiàng)已建成投產(chǎn)了世界第一套FINEX，它用鐵礦粉和普通煤作原燃料，與高爐工藝相比，投資費(fèi)用省20%，生產(chǎn)成本省15%，又大大減少污染物的排放量。我國應(yīng)關(guān)注這些新技術(shù)的發(fā)展，為我國短流程鋼鐵企業(yè)持續(xù)發(fā)展做好技術(shù)儲(chǔ)備。

Development mode of circular economy for short-process iron and steel firms

LIU Kexun，WANG Linsen
（Economic Development&Research Center for Metallurgical Industry，Beijing 100071，China）

In order to achieve the energy-saving and emission-reducing target,and realize sustainable development,it is an essential approach for metallurgical industry to improve the short-process iron and steel production.Based on the introduction of the short-process iron and steel firms with electric furnace home and abroad,this paper demonstrated the"3 lows&2 highs"mode of circular economy development for short-process iron and steel firms,and raised some strategic measures to increase the proportion of short-process steel output,as well as some key issues in circular economy development of short-process iron and steel firms.

short-process iron and steel firms;circular economy;mode;development

F049

A

1674-0912（2010）01-0004-06

2009－12－28）

柳克勛（1932-），男，大學(xué)學(xué)歷，教授級(jí)高工，高級(jí)經(jīng)濟(jì)師，原任冶金工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心總經(jīng)濟(jì)師，現(xiàn)任冶金工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展研究中心顧問，北京現(xiàn)代循環(huán)經(jīng)濟(jì)研究院研究員，研究領(lǐng)域：鋼鐵工業(yè)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)。