中国电炉市场与长材连铸连轧

□ 程 威

一、我国电炉市场总体概况

1.我国电炉产能情况

电炉是电弧炉的简称，是以废钢为主要原料，附加部分铁水或生铁块，以电为主要能源、化学能为辅助能源进行冶炼的一种工艺设备，因为在工艺流程上不需要焦化、烧结和炼铁工序，所以也称为短流程工艺，以区别于转炉冶炼的长流程工艺。

截至2019年6月，预计全国电炉产能大约为1.65亿吨。其中，华东、华南、华中地区是目前我国电弧炉较为集中的区域，产能占比合计为73%。我国华东地区产能主要集中在江苏地区、福建地区、山东地区这些废钢资源或电力资源较为丰富的区域。我国西部地区的电力资源丰富，近年来西南地区通过产能置换等方式也将有大批电炉投产运行。

2019年，中国电炉钢计划新增产能约2 101万吨，截至6月，已投产642万吨，未投产1 459万吨。如果这些未投产的产能都能按计划顺利投产，预计到2019年底，全国电炉产能将达到约1.8亿吨。

2.我国电炉产量情况

2019年上半年，国内粗钢产量4.9亿吨，其中电炉钢产量0.48亿吨，占比为9.8%，同比下降0.2个百分点。2009—2018年我国电炉钢产量占比情况见表1。

表1 2009—2018年我国电炉钢产量占比情况 单位/亿吨

中国的粗钢产量排名世界第一，粗钢生产以转炉为主，电炉生产比例近十年来基本维持在10%左右。与世界其他产钢大国相比，中国电炉钢产量占粗钢的比例最低，并且落后于世界平均水平，见表2。

表2 全球粗钢产量排名前十国家电炉钢产量占粗钢比例

二、近年来我国电炉建设情况

2017年国家大力淘汰中频炉“地条钢”产能1.2亿吨，废钢资源及电力供应情况得到改善。同时，由于对钢铁行业节能减排及加强环保督察等工作的日益重视，不少电炉生产企业积极复产或部分企业新上电弧炉，为中国电炉炼钢的发展提供了机遇。据统计，2017—2019年经产能置换的新建电炉有97座，涉及产能7 332万吨，见表3。

表3 2017—2019年产能置换项目公示新建电炉汇总

通过对2017—2019年公布的产能置换公告进行统计整理（见图1），全国产能置换项目公示新建电炉分布在全国20个省（市/自治区），四川产能置换建设电炉的数量最多，为14座。其中，产能为1 214万吨；云南建设的电炉数量13座，产能为847万吨。由此可知，今后西南地区将会有大量的电炉产能投产，这也说明西部地区由于具备丰富的电力资源比较适合发展电炉。

图1 2017—2019年产能置换项目公示新建电炉产能区域分布

三、长材连铸连轧

高拉速无头连铸连轧棒线材生产线项目是目前世界上最先进的生产技术之一。采用无头连铸连轧技术，从钢水到成材的生产过程低于15分钟，生产过程连续稳定，不间断的连铸坯一直在进行轧制，从而实现金属收得率和节能的高效性，能够生产出市场上占有优势地位的低成本螺纹钢产品。

目前，市场上棒线材无头连铸连轧采用的主要工艺包括普瑞特开发的Winlink、意大利达涅利公司开发的MIDA无头连铸连轧工艺。达涅利的MIDA（MicroMill Danieli，达涅利微型钢厂）通过取消钢坯轧制前的加热炉，使钢水在经连铸机铸造成型后，直接进入轧机轧制，在简化工艺、改善劳动条件、实现机械化和自动化的同时还具有显著的节能减碳效果。而且由于连铸连轧的特殊工艺，使得连铸坯质量、金属收得率和生产效率都明显提高。MIDA建设情况见表4。

表4 达涅利微型钢厂业绩

2018年，桂林平钢集团和山西建邦集团均与达涅利达成协议开始引进MIDA技术，其中平钢微型钢厂的工艺路线为：120t量子电弧炉+高拉速无头连轧棒线材，其微型钢厂项目的关键先进理念是：超高精度、免维护理念的高拉速振动模块；超高浇铸速度的高效结晶器；先进、完整的自动化一级和二级系统；铸坯均温的感应炉；紧凑布置连续平立交替轧机；在线低温超细晶粒轧制，符合2018最新国家产品标准；专利的直接轧制成捆技术。

长材连铸连轧从连铸、连轧、在线热处理、表面精整到在线检查的全连续化，在技术上比较成熟，主要用于生产普通碳素钢棒材、钢筋和线材，没有特殊钢生产的在线热处理作业，生产将更易掌握。根据专家观点，未来全废钢电炉棒材厂应分布在中心城市周边，规模在年产量50万～100万吨，销售半径200km左右，长材的电炉炼钢+无头连铸连轧工艺能够较好地满足此种钢厂生产的要求。

四、电炉短流程的竞争力

2018年中国钢铁全行业利润4 704亿元，吨钢利润约511元/t，中国钢协会员企业实现销售收入4.11万亿元，利润2 862.72亿元，企业效益存在不平衡，效益好的企业利润可达1 100～1 200元/t，较差的在100元/t左右，行业人士普遍认为电炉短流程比长流程建筑用材生产成本高500元/t左右。

从废钢与铁水的情况来看，一般情况下，废钢与铁水价格差距为300元/t以上时，电炉短流程成本才有可能低于转炉流程，如果电极价格涨幅过大的话，价差要到600元/t，电炉短流程才有成本优势。

从废钢与钢材的情况来看，2016—2018年废钢与建筑长材平均差价在1 373元/t，2017年价差1 763元/t，大大激发了钢铁行业电炉建设的热潮，2018年价差回落到1 456元/t，如果价差进一步回落，且成本不能降低的话，相当部分的电炉将面临较大冲击。

五、宝武网络钢厂

根据公开信息显示，宝武集团正在探索电炉+长材这类短流程生产模式，其计划打造分布在不同城市的近百个钢厂，这些钢厂通过网络共享平台连接在一起，均采用电炉+棒线材的短流程，每个钢厂为60万～100万吨微型规模，产品为市场需求最为广泛的普优建筑长材，各个钢厂的装备和生产工艺均“极致标准化”，均作为网络钢厂的有机节点和制造基地，与宝武生态圈一起实现智慧制造和智慧服务。

现阶段，宝武集团的韶钢除了在长材的智慧制造领域进行探索为网络钢厂做准备外，韶钢还拟在广东的云浮和清远两地建设网络型钢厂；2019年8月，黄石与宝武集团签订战略合作协议，推动黄石绿色网络型钢厂合作；2019年9月，有消息报道中国宝武集团鄂城钢铁有限公司拟在湖北当阳市新建网络型钢铁生产基地项目。从上述信息可以看出，宝武集团内部各个生产单元都在为网络钢厂的探索进行努力。

宝武集团打造的模块化网络钢厂要想在与传统建筑长材生产企业的竞争中获得优势，就必须对短流程生产的每个环节进行优化，无论是废钢和电力的供应，还是电炉和轧钢新技术的研究，都需要保证整个网络钢厂能够达到综合成本最优。

根据网络钢厂与某典型短流程钢厂对比，参照某典型企业指标，初步测算出网络钢厂的经济效益，见表5。

表5 网络钢厂经济效益测算 单位/元·t-1

从对比指标可见，网络钢厂综合成本将降低265元/t，吨钢利润达到525元，比2018年钢铁全行业平均利润高约14元/t。

六、总结

我国粗钢生产以转炉炼钢为主，电炉炼钢占比少的主要原因是国内废钢资源短缺、价格偏高，电力供应不足、电价高，以及粗钢总量发展过快。随着供给侧结构性改革的深入，钢铁行业“地条钢”“产能过剩”等问题得到了解决，电炉炼钢凭借其投资和环保优势在产能置换中迎来了一波发展高潮，尤其是在西南、华东等废钢资源丰富、电力供应充足、市场容量大的地区。

从近年来新建电炉的信息来看，新建电炉的炉型以连续加料电炉为主。除了连续加料电炉以外，新建电炉中还包括一定量的环保型电炉，比如量子电炉，根据公开信息统计，量子电炉已签约8座，发展势头较好，有成为电炉发展新趋势的可能。

电炉后面产线的配置，从桂林平钢钢铁和福建鼎盛钢铁建设的量子电炉情况来看，后续生产线的配置均为连铸连轧，其中平钢后续配置为棒线材高拉速无头连铸连轧，鼎盛钢铁后续配置为薄板坯连铸连轧（ESP），这与常规的电炉+常规棒线材的配置有较大不同，是在电炉与后续生产配置组合方面进行的新尝试，这些尝试的背后是企业希望增加短流程生产工艺的竞争力。

宝武集团正在探索打造的未来钢厂模式，即采用电炉+长材的短流程工艺，在贴近消费市场的地区大量建设标准化的微型钢厂，这类钢厂要做到极致标准化、极致低成本、极致高效率和极致低排放，以绿色、成本、智造的优势挤压传统长流程建筑长材企业的空间。为了实现这一目标，可以推断环保程度较高的电炉配合智能化程度较高的长材连铸连轧将会是考虑的方向之一：短流程能够满足城市钢厂的环保要求，同时先进的生产工艺将会大幅提升生产效率从而降低短流程企业的生产成本，另外再配合宝武集团打造的高效钢铁产业生态圈，将会使短流程生产工艺焕发新生，引领短流程工艺的发展方向。