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文章來源： 中國冶金報(bào)社 2018年10月11日

 “從煉鋼工藝的發(fā)展過程來看，在近代煉鋼工藝中，空氣底吹轉(zhuǎn)爐最先被應(yīng)用。隨著廢鋼資源的增加，以及對鋼的質(zhì)量要求提高，平爐煉鋼應(yīng)運(yùn)而生。隨著發(fā)電技術(shù)的發(fā)明，后來就出現(xiàn)了電爐煉鋼。之后，由于空氣分離技術(shù)的廉價(jià)高效、制氧技術(shù)的突破，氧氣轉(zhuǎn)爐興起。從資源源頭來看，鋼廠的鐵素資源主要就兩類，一類是天然鐵礦，一類是循環(huán)使用的廢鋼鐵。經(jīng)過100多年的演變，平爐在大部分國家已基本被淘汰。美國因?yàn)閾碛胸S富的廢鋼資源和廉價(jià)、充足的電力資源，現(xiàn)在電爐鋼比達(dá)到62%~67%。除中國以外，現(xiàn)在全球鋼鐵工業(yè)的電爐鋼比已達(dá)42%左右。發(fā)展電爐生產(chǎn)流程，要考慮國情，符合發(fā)展規(guī)律，也就是要有充足的廢鋼資源和電力供應(yīng)。”殷瑞鈺說。

 “同時(shí)，我們還要明確，發(fā)展電爐要結(jié)合中國的國情。”殷瑞鈺告訴《中國冶金報(bào)》記者，“就當(dāng)前中國的國情而言，鋼鐵工業(yè)不是要進(jìn)一步增加鋼產(chǎn)量，而是要高質(zhì)量發(fā)展；不是要繼續(xù)膨脹做大，而是要淘汰落后產(chǎn)能，甚至要降低鋼產(chǎn)量。總的發(fā)展方向是綠色化、智能化和產(chǎn)品質(zhì)量品牌化。”

 “新時(shí)期，鋼廠應(yīng)該具有三大功能：一是高效率、低成本、高質(zhì)量的鋼鐵產(chǎn)品制造功能，二是高效率能源轉(zhuǎn)換和能源及時(shí)回收利用的功能，三是大宗社會廢棄物的消納處理和再資源化功能。”

殷瑞鈺指出，發(fā)展電爐流程有4方面的意義。一是消納城市產(chǎn)生的大量廢棄物，特別是廢鋼，包括廢家電、廢汽車、落后的工業(yè)裝備等。二是充分利用電網(wǎng)谷電時(shí)期的電能。三是與城市和諧共存，提高生態(tài)環(huán)保效益，特別是在當(dāng)前藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的大環(huán)境下，全廢鋼電爐流程的優(yōu)勢充分顯現(xiàn)。因?yàn)殡姞t短流程沒有煉焦、燒結(jié)和煉鐵，有學(xué)者研究指出其噸鋼廢氣排放量較長流程煉鋼減少八成左右。四是發(fā)展電爐煉鋼可以減少鐵礦石進(jìn)口量，從而有利于平抑國際礦價(jià)。

對于現(xiàn)在國內(nèi)電爐煉鋼快速發(fā)展的勢頭，殷瑞鈺認(rèn)為，發(fā)展電爐不能一哄而起。必須至少具備以下3個(gè)條件：

一是廢鋼資源的存量要滿足電爐煉鋼的需求。從現(xiàn)在來看，廢鋼越來越多。2023年，中國已經(jīng)有2億噸左右的廢鋼產(chǎn)生量，到2030年中國將會產(chǎn)生3.2億噸~3.5億噸廢鋼。

二是廢鋼配送中心與電爐煉鋼企業(yè)的距離要合理。廢鋼配送中心與鋼廠的最佳距離是180公里以內(nèi)。廢鋼要有合理的價(jià)格（其中也包括了物流費(fèi)用），更不能比鐵水的價(jià)格高或相差不多。廢鋼資源的產(chǎn)生、回收、加工、分類、儲運(yùn)也要連在一起。廢鋼要有嚴(yán)格的回收分類標(biāo)準(zhǔn)，通過對廢鋼分類、加工，可以有效地回收相應(yīng)的合金成分。

三是電爐煉鋼企業(yè)要在區(qū)域環(huán)境能容納的負(fù)荷內(nèi)生產(chǎn)，要符合環(huán)保政策。殷瑞鈺提到，有學(xué)者的研究指出：長流程鋼廠生產(chǎn)1噸鋼要排放出大約44噸左右的廢氣，而全廢鋼電爐流程每噸鋼僅排放出8.8噸左右的廢氣。對鋼鐵企業(yè)來說，藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)首先是與鋼廠生產(chǎn)流程中的廢氣排放總量有關(guān)，鋼鐵工業(yè)無論是長流程還是短流程都會受到環(huán)境的約束。

“電爐發(fā)展不能僅關(guān)注電爐，一定要考慮電爐流程，這個(gè)概念很重要。”殷瑞鈺強(qiáng)調(diào)，“電爐煉鋼和電爐流程是兩個(gè)概念，現(xiàn)在有的企業(yè)偏向于只看電爐，眼光可能短了些，要把電爐放在整個(gè)鋼廠的生產(chǎn)流程中來考慮，需要高度重視全流程的整體協(xié)調(diào)銜接。”

目前，有的企業(yè)在電爐中兌入鐵水，以降低成本獲得較高的經(jīng)濟(jì)效益。殷瑞鈺認(rèn)為，長流程和電爐短流程有明顯的區(qū)別，在社會廢鋼供應(yīng)越來越充裕的情況下，不應(yīng)該繼續(xù)在電爐里兌鐵水煉鋼，企業(yè)如果僅增加電爐煉鋼設(shè)備，而煉焦、燒結(jié)和高爐流程不停產(chǎn)，就屬于增產(chǎn)，同時(shí)還會帶來更大的環(huán)境污染，所以一定要把握好這個(gè)原則。“我們要用全廢鋼電爐逐步取代兌入鐵水的電爐及跟它匹配的電爐煉鋼流程。”殷瑞鈺表示。

全廢鋼電爐流程一般是1個(gè)電爐、1個(gè)精煉爐、1個(gè)連鑄機(jī)、1個(gè)軋鋼機(jī)等工序/裝置前后銜接匹配的、協(xié)同連續(xù)的生產(chǎn)過程，這種鋼廠的規(guī)模不是取決于電爐的大小，而是取決于軋機(jī)的能力。例如，薄板坯連鑄連軋生產(chǎn)線的能力一般為180萬噸/年~240萬噸/年，其電爐容量不應(yīng)小于150噸；螺紋鋼軋機(jī)能力應(yīng)為80萬噸/年~100萬噸/年，其電爐能力一般應(yīng)在100噸左右；無縫鋼管的電爐容量也應(yīng)與軋機(jī)匹配。總之，要根據(jù)對應(yīng)軋機(jī)的實(shí)際生產(chǎn)產(chǎn)品來考慮電爐容量及其上、下游匹配問題。

此外，電爐生產(chǎn)的產(chǎn)品也要有明確的定位。在美國，長流程煉鋼和短流程煉鋼有很明顯的分工，螺紋鋼、線材主要是電爐生產(chǎn)，高爐、轉(zhuǎn)爐長流程主要生產(chǎn)薄板和中厚板等產(chǎn)品，日本、德國也大體如此。

殷瑞鈺指出，在工程設(shè)計(jì)上，應(yīng)該研發(fā)整個(gè)電爐流程示范的樣板。另外，電爐煉鋼在一些條件下不需要一天24小時(shí)連續(xù)生產(chǎn)，有些電爐鋼廠一天僅生產(chǎn)10小時(shí)左右，由于充分利用“谷電”，產(chǎn)生的效益反而較高，此外，還要考慮當(dāng)?shù)厥欠裼邢鄳?yīng)的電網(wǎng)供電的能力以及谷電的負(fù)荷，因?yàn)楦鱾€(gè)地區(qū)的谷電負(fù)荷不一樣。

目前國內(nèi)外全廢鋼電爐大部分是開蓋加料，這不符合環(huán)保要求，同時(shí)開蓋導(dǎo)致熱量流失，開蓋時(shí)電爐不能通電。“所以，新建的電爐，應(yīng)該是密閉的電爐，‘平熔池’冶煉，這樣在節(jié)能、連續(xù)生產(chǎn)、噪音降低、環(huán)保上優(yōu)勢明顯。”殷瑞鈺指出。

對于目前市場上存在的幾種電爐煉鋼技術(shù)，殷瑞鈺認(rèn)為都不完善。“我覺得都有值得改進(jìn)的余地。”他說。

殷瑞鈺認(rèn)為，電爐流程內(nèi)工序之間的銜接匹配也很重要。電爐、精煉爐、連鑄機(jī)、加熱爐、軋機(jī)之間都要重視連續(xù)、動(dòng)態(tài)匹配。例如電爐產(chǎn)能是100萬噸，精煉爐產(chǎn)能也是100萬噸，連鑄產(chǎn)能也是100萬噸，這些放在一起不一定能高效生產(chǎn)，因?yàn)樯a(chǎn)過程中存在時(shí)間、空間距離等因素，不能孤立地、碎片化地計(jì)算能力，而是要在動(dòng)態(tài)的協(xié)同運(yùn)行狀態(tài)下計(jì)算產(chǎn)能。因此，要從設(shè)計(jì)開始就注意這個(gè)問題。“鋼廠生產(chǎn)流程中，上游是輸入，下游是輸出，輸入和輸出要有效銜接、匹配起來，電爐流程才能高效率運(yùn)轉(zhuǎn)。”殷瑞鈺強(qiáng)調(diào)。

殷瑞鈺表示，我國現(xiàn)在已經(jīng)到了應(yīng)該重視發(fā)展全廢鋼電爐流程的時(shí)候了，電爐流程對中國鋼鐵工業(yè)資源能源結(jié)構(gòu)調(diào)整、布局結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、排放過程和排放量的削減、環(huán)境/生態(tài)負(fù)荷的削減，以及鋼廠與城市的和諧共存等都具有積極意義，但要防止一知半解、一哄而起、盲目投資。發(fā)展電爐流程應(yīng)該統(tǒng)籌規(guī)劃、合理布局、技術(shù)創(chuàng)新、協(xié)調(diào)有序地發(fā)展，這也是解決我國鋼鐵工業(yè)發(fā)展不充分、不平衡問題的重要切入口。