新闻提要

我国提出2030年“碳达峰”和2060年“碳中和”的目标要求，勾勒出了我国未来绿色发展的时间表和路线图，而钢铁工业的绿色发展任重道远。当前，绿色化钢铁面临两大课题：一是源头治理，发展以氢冶金为代表的低碳或无碳炼铁新流程；二是改变钢铁原料结构，根据不同国家的资源特点与发展趋势，开发低成本废钢熔炼技术，大幅降低铁钢比。尽快改变国内钢铁工业的原料结构，实现节能减排已成为迫在眉睫的发展目标。

铁钢比高是我国绿色钢铁发展瓶颈

作为发展中国家，缺乏足够的废钢资源支撑庞大的钢铁工业。这也决定了我国必然采用高炉—转炉生产流程，主要以铁矿石为原料迅速发展钢铁工业。由此也带来了我国钢铁工业目前面临的重大战略问题———钢铁工业原料结构不合理，铁钢比过高。

废钢作为载能体，不需要像铁矿石一样，经高炉还原成铁水。因此，采用废钢短流程工艺的吨钢综合能耗约占以铁矿石为主原料的高炉—转炉长流程工艺的20％。因此在长流程中采用相应的技术措施提高废钢比，降低铁钢比，可以大幅降低我国钢铁工业的总能耗和二氧化碳排放量，对我国钢铁工业绿色发展发挥关键作用。

随着我国经济的发展和钢铁工业的崛起，国内废钢铁的积聚量已超过美国20世纪60年代—70年代的水平。不少专家预测，2025年我国废钢铁年产量将达到2.5亿吨，2030年将达到3亿吨。届时，国内钢铁工业的平均铁钢比将降低到0.7以下，废钢比将超过35％，达到世界平均水平。

降低铁钢比，电炉不是唯一方案

降低铁钢比，提高废钢比，将改变传统钢铁生产流程的原料结构，因而引起整个钢铁流程的技术改变。近50年来，不断缩短冶炼周期，降低冶炼电耗，成为废钢冶炼的主要发展方向。

20世纪80年代，随着“四位一体”（冶炼—精炼—连铸—连轧）电炉短流程兴起，电炉发展达到顶点，许多专家预测：今后世界钢铁工业的发展将是逐步淘汰转炉，建设电炉。时至今日，这一预言却并未实现。

专家指出原因主要有三点：一是采用废钢的生产流程不仅能耗低、污染小，而且吨钢投资成本低，特别适合中、小发展中国家采用。但也正是由于这一原因，1975年以后，全球废钢价格始终在高位波动。二是电炉主要用于生产长型材（全世界只有美国纽柯钢铁等少数钢企采用电炉＋薄板坯连铸连轧工艺生产板材），由于废钢中的残余元素难以去除，生产超纯净高品质钢具有较大难度。这使得电炉钢在生产品质和规格品种方面不能完全取代转炉。三是最主要的原因———电炉废钢熔化成本高，产品的市场竞争力远低于转炉流程。

冶炼新工艺新技术破解绿色发展瓶颈

2016年，我国废钢产量约为1.6亿吨，其中8000万吨用于炼钢生产，1000万吨—1560万吨用于铸造，6500万吨用于“地条钢”生产。当年，我国政府严厉打击“地条钢”，废钢价格大幅降低。这引发了国内转炉研发高废钢比冶炼和大量建设电炉的两大技术热潮。

2016年至今，我国转炉高废钢比、高效化冶炼技术的开发迅速兴起：第一代技术采用多元化废钢装入制度，分别在铁水罐、转炉和钢包中加入适量废钢，解决高废钢比冶炼带来的装入困难；采用各种方法预热废钢，实现入炉废钢全预热；少渣冶炼，提高转炉热效率；全流程高效化生产，提高转炉生产效率。

第二代技术在第一代技术的基础上，简化废钢加入工艺，优化废钢预热方法。第三代技术目前尚处于研发过程中，目标是实现转炉废钢比≥40％。主要需要解决的关键技术：一是预热废钢一次性快速加入技术；二是高效燃烧和均匀加热技术，预热后废钢温度≥800℃，废钢预热效率≥68％；三是清洁燃烧技术，有效控制燃烧产物中二噁英等污染物排放量；四是解决废钢预热中因局部过热或软熔造成预热废钢粘结的技术难题。

近几年国内转炉高废钢比、高效化冶炼技术的兴起，为全世界提供了新的废钢熔炼技术和经验，也为今后开发适宜灵活调整炉料结构的新型转炉工艺和装备技术打下基础。

综上，业内专家给出3点建议：

一是根据我国钢铁工业的流程特点和今后的发展趋势，今后5年—10年应把降低铁钢比、提高废钢比作为绿色钢铁的发展重点，尽快把国内铁钢比降低到世界平均水平。

二是在产业政策方面，应根据国家绿色化的发展目标和规划，有计划地关停部分高炉，降低生铁产量。大力鼓励各钢铁企业努力提高废钢用量，鼓励用废钢置换生铁产能，尽快降低各钢铁企业的铁钢比。

三是积极鼓励国内钢铁企业大力开展自主创新，适当安排部分国家级科技资金和重点攻关项目开展转炉高废钢比、高效化冶炼新工艺与装备技术的科研开发工作，促进国内转炉炼钢技术达到国际领先水平。