殷瑞鈺指出,當前我國社會主要矛盾已經轉化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發展之間的矛盾。對處于轉型升級過程中的中國鋼鐵工業而言,也要著力解決好發展不平衡不充分問題,要大力提升發展質量和效益,要更好地滿足國家、人民和社會對發展質量、供給質量、服務質量、生態環境質量日益增長的新需求。
殷瑞鈺認為,低碳綠色發展是鋼鐵工業實現轉型升級戰略發展的核心和關鍵。要通過總量調整、工藝結構調整等措施來解決區域環境質量不平衡、區域產業發展不平衡等問題,推動鋼鐵工業布局結構調整。鼓勵全廢鋼電爐流程工藝發展,發揮短流程工藝的低碳綠色優勢。加大環保技術升級力度,強化污染物排放控制措施,盡早全面實現鋼鐵企業清潔生產、綠色制造。那么,鋼鐵工業要充分發揮鋼鐵制造流程三大功能,也就是鋼鐵產品制造功能、能源轉換功能、社會大宗廢棄物消納-處理-再資源化功能,鋼廠要從依托城市向服務城市轉變,努力使鋼廠與城市、社會和諧發展,進一步體現鋼鐵企業低碳綠色價值和促進生態優化。
廢鋼是唯一可以大量替代鐵礦石的原料,對于廢鋼資源的利用,我們應有所應對
殷瑞鈺指出,中國鋼鐵工業發展中存在若干不平衡、不充分問題,包括資源/能源結構、流程結構、環保生態、產能過剩、對產品質量品牌意識淡薄、布局結構無序發展、創新體制尚未完全形成和創新投入不足、企業過分依靠投入刺激增長導致債務重效益差等問題。其中鐵素資源結構、能源結構和制造流程結構(包括高爐-轉爐流程和電爐流程的比例)是根本性的問題。未來20年內,中國廢鋼鐵資源將快速增長,這將對鋼鐵工業流程結構、鋼廠模式和鋼廠布局、鐵素資源消耗結構、能源消耗及其結構和鋼鐵工業碳排放產生重要影響。進而,對社會的綠色化和生態和諧作出貢獻。我們應該在學習貫徹十九大精神的指引下,從發展戰略高度來研究廢鋼鐵資源、電爐流程和鋼鐵工業轉型升級問題。
有關數據顯示,到2020年,我國鋼鐵蓄積量將達到100億噸,廢鋼資源年產出量將超過2.1億噸;到2025年,我國鋼鐵蓄積量將達到120億噸,廢鋼資源年產出量將達到2.7億-3億噸;2030年,我國鋼鐵蓄積量將達到132億噸,廢鋼資源年產出量將達到3.2億-3.5億噸。"十年的時間并不遙遠,我們應有所思考,有所準備,有所應對",殷瑞鈺說。
殷瑞鈺強調,廢鋼鐵是鋼鐵工業的綠色原料。廢鋼是現代鋼鐵工業主要的不可缺少的鐵素原料,也是唯一可以大量替代鐵礦石的原料,是節能載能的再生資源。采用廢鋼與采用鐵礦石作為鐵素來源,對鐵素資源結構、能源結構和流程結構,對資源、能源消耗和各類排放,包括二氧化碳排放將產生重大影響。雖然近年來我國廢鋼鐵資源利用水平實現了新的突破,提前兩年三個月完成了《廢鋼鐵產業"十三五"規劃》提出的廢鋼比達到20%的預期目標,但是也存在一些值得重視的問題。從2018年和2019年相關數據來看,廢鋼流程在我國沒有得到很好的發展,尚沒有對中國鋼鐵工業的流程結構調整起到明顯的推進作用。另外,廢鋼價格的合理性問題,特別是廢鋼/鐵水的價格比例合理性問題都值得關注。
殷瑞鈺特別強調,要特別重視廢鋼的分類和加工。廢鋼加工方面,冶金工業信息標準研究院制定的《煉鋼鐵素爐料(廢鋼鐵)加工利用技術條件》已報批,目前行業標準已在鞍鋼和馬鋼進行試點。分類方面,要按照非合金、低合金、合金廢鋼等進行分類,按成分、尺寸規格進行分類非常重要。
要高度重視電爐流程的合理化和布局調整
對于未來電爐流程的發展趨勢,殷瑞鈺指出,電爐流程的合理化和布局調整是很重要的問題,涉及到流程結構、能源結構的變革。電爐鋼廠的生產流程一般可分解為上游段和下游段兩段。上游段指從電爐到連鑄(冶金過程和凝固過程),下游段指從連鑄出鋼坯到熱軋過程終了(熱機械加工、形變-相變的物理過程)。此外,短流程煉鋼廠要有廢鋼的二次分類和處理,積極發展全廢鋼電爐流程。對合金鋼廠而言,回收合金廢鋼至關重要。因此,廢鋼的分類更值得注意。全廢鋼電爐流程要形成"4個1"的流程結構(一座電爐+一座精煉爐+一臺連鑄機+一套熱軋機),特別是生產螺紋鋼和線材普碳鋼長材廠,要實現上下游工序銜接匹配,實現動態有序、協同連續運行,并在智能化方面首先有所突破。
殷瑞鈺強調,對電弧爐這一主體設備要解決的一個很重要的問題,就是要通過開發連續加料工藝,實現"不開蓋"連續"平熔池"冶煉,提高能效,控制灰塵無序排放,降低噪音。其中平熔池冶煉的電爐出鋼量與留鋼量的關系要認真研究,并由此優化電弧爐爐型。還要高度重視煙氣余熱利用和二惡英處理以及煙塵中的Zn回收。此外,電爐未必是24小時開足馬力生產的,在某些情況下主要是在"谷電"時段內運行。這種電爐該如何對待?對生產成本來說很值得研究。
殷瑞鈺指出,綜合國際經驗,中國發展電爐流程的切入點應該以螺紋鋼、線材生產廠為主,替代高爐-轉爐流程生產棒線材產品。其鋼廠模式是:碳鋼、低合金鋼、螺紋鋼、線材采用Mini-Mill,這要依靠區域性的廢鋼原料、區域性建材銷售市場(最小物流成本)、區域性的與城市和諧的鋼廠,其中要注意生產規模應與區域廢鋼產生量相匹配。
殷瑞鈺指出,中國發展電爐流程具有戰略意義和價值,電爐流程能夠消納社會大宗廢棄物,實現鋼廠與城市和諧共存,調整中國鋼鐵工業鐵素資源結構及布局結構;作為電網谷電時期的"大電容"器,充分利用電網谷電期電能,提高全社會電能的利用效率;電爐、LF逐步實現無包連接,鑄機、軋機高溫連接,使之從間歇操作走向準連續操作方式,推動電爐流程總體準連續化運行。
政策建議
針對發展電爐流程,殷瑞鈺提出以下政策建議:
1)研究制定鼓勵鋼鐵企業充分合理利用廢鋼的工藝技術和流程結構現代化的相關政策,對電爐短流程的發展提前作出科學規劃,防止一哄而起,在鼓勵轉爐適度多用廢鋼的同時,加強清潔綠色新型全廢鋼的電弧爐冶煉工藝的發展和流程設計的開發。
2)建議國家將廢鋼作為戰略資源納入《國民經濟和社會發展五年規劃綱要》中,加強頂層設計,促進廢鋼產業合理布局、規范管理。
3)著力培育廢鋼加工配送的龍頭企業,提倡分區設點和提高加工、分類管理水平,推動廢鋼回收-拆解-加工-分類-配送-應用一體化。要推行廢鋼產品標準化、廢鋼加工企業環保-綠色化、區域化的發展方針。
4)要加強電爐煉鋼車間廠房內部的粉塵、噪音、二惡英等環保監測、監控的制度與法規建設。防止一哄而起,亂建落后電爐。
5)完善國家資源統計體系,加快建立和完善有關廢鋼產業統計方面的政策和法規;抓緊制定廢鋼加工、分類的產品技術標準,而且要加強貫標,以保證廢鋼資源(含合金成分)的利用效率。
6)廢鋼協會、廢鋼加工企業要做好一些基礎建設性工作,包括定期做好涉及廢鋼成本、廢鋼物流、廢鋼產出和加工、廢鋼價格及與鐵水成本之間關系的分析等。沒有這些基礎工作,發展廢鋼電爐流程將會受到限制。
7)需要進一步關注不同地區夜間棄電的情況和谷電的價格;國際上廢鋼價格的情況及其與鐵水成本的比較;國內外碳交易和碳稅的發展動向。
冶金工業信息標準研究院黨委書記姜維在總結時指出,低碳綠色發展是鋼鐵工業實現轉型升級、高質量發展的核心和關鍵。殷院士的講座對我國短流程電爐煉鋼事業的發展將起到積極推動作用。另外,當前鋼鐵工業相關國家主管部門不斷轉變政府職能、深化"放管服"改革,行業管理方式逐漸由"準入條件"轉向"規范、標準"等。冶金工業信息標準研究院作為國內唯一集冶金信息研究、標準化服務、綜合咨詢、媒體宣傳于一體的專業化科研單位,目前正在進行有關再生鋼鐵料(廢鋼)、電弧爐短流程煉鋼領域標準的制定工作,歡迎相關單位積極參與。
來源:冶金工業信息標準研究院