力爭2030年前實現碳達峰，2060nianqianshixiantanzhongheshiwoguozhengfuzuochudezhongdazhanlvejuece，yeshixiangguojishehuizuochudezhuangyanchengnuo。gaigekaifangyilai，woguogangtiegongyefazhanxunsu，cugangchanliangcong1978年的3178萬噸（占世界比例的4.4%），到1996年首次突破1億噸大關，達10124萬噸（占世界比例的13.5%），成為世界第一產鋼大國
，再到2020年突破10億噸，達10.53億噸（占世界比例的56.7%）。雖然近三年產量略有下降，2022年仍然達到10.13億噸
，占世界比例約54%。我國鋼鐵工業依然嚴重依賴煤基化石能源

，碳排放高，占全國碳排放總量的16%左右


，僅次於電力和交通
，位居第三位。因此，有效降低鋼鐵生產過程中碳排放已成為鋼鐵行業乃至國家亟待解決的重大問題。

　　現代鋼鐵冶金流程主要包括以鐵礦石+焦炭為主原料的高爐-轉爐長流程和以廢鋼為主原料的電爐煉鋼短流程。電爐煉鋼短流程減碳的本質是使用廢鋼代替長流程的鐵礦石+焦炭作為原料，不需要消耗作為熱源和還原劑的碳。因此，全廢鋼電爐短流程的二氧化碳排放量是高爐-轉爐流程的1/3或更低
，是低碳鋼鐵冶金流程的重要方向。當然
，長流程中提高轉爐的廢鋼比也同樣減碳。

　　電爐鋼比低是造成我國鋼鐵行業碳排放量大
、能耗高、汙染重的重要原因之一。在全球範圍內，電爐鋼產量占鋼總產量比例已從20世紀50年代初的7.3%提高到32%~35%。其中，伊朗
、土耳其
、美國、印度等國家的電爐鋼比均超過了50%
，高者甚至超過了90%。相比之下，我國鋼鐵行業主要以高爐-轉爐長流程為主，轉爐鋼占比高達90%，而電爐鋼比低至10%左右，遠低於世界平均水平。與長流程相比
，全廢鋼電爐短流程噸鋼能耗約降低50%、固廢排放約減少96%
、廢氣排放約減少78%
、碳排放約減少73%

、大氣汙染物排放總量約減少90%。參照西方工業化發展曆程，如果保持鋼鐵總量不變，到2035年，我國電爐鋼比例提高到30%，可以實現二氧化碳減排約15%
，發展電爐短流程的節能減排優勢非常明顯。此外，短流程還具備即開即停、生產高效靈活、可作為城市廢棄物消納容器等優點。因此，注重發展以廢鋼為主原料電爐煉鋼短流程是實現鋼鐵行業可持續發展的重大戰略決策之一。

　　為什麼我國電爐煉鋼短流程發展困難？

　　在上世紀80年代到90年代中期，我國電爐鋼產量曾經達到20%左zuo右you。到dao本ben世shi紀ji初chu開kai始shi，由you於yu我wo國guo長chang流liu程cheng產chan量liang的de迅xun速su提ti高gao
，電dian爐lu鋼gang產chan量liang雖sui然ran也ye逐zhu年nian提ti高gao
，但dan占zhan比bi且qie不bu斷duan下xia降jiang。中zhong國guo鋼gang鐵tie工gong業ye協xie會hui數shu據ju顯xian示shi，2022年，中國電爐鋼產量占粗鋼總產量比重為9.7%，遠低於30%的世界平均水平（如果不包括中國
，則其他國家電爐鋼比例平均達50%）。雖然在2015-2017年(nian)間(jian)，由(you)於(yu)打(da)擊(ji)地(di)條(tiao)鋼(gang)的(de)政(zheng)策(ce)落(luo)實(shi)有(you)力(li)

，廢(fei)鋼(gang)資(zi)源(yuan)出(chu)現(xian)短(duan)時(shi)間(jian)的(de)相(xiang)對(dui)富(fu)裕(yu)
，同(tong)時(shi)由(you)於(yu)國(guo)家(jia)出(chu)台(tai)鼓(gu)勵(li)電(dian)爐(lu)短(duan)流(liu)程(cheng)發(fa)展(zhan)的(de)相(xiang)關(guan)政(zheng)策(ce)，新(xin)建(jian)電(dian)爐(lu)數(shu)量(liang)出(chu)現(xian)快(kuai)速(su)增(zeng)長(chang)，電(dian)爐(lu)鋼(gang)產(chan)量(liang)也(ye)增(zeng)長(chang)較(jiao)快(kuai)。但(dan)由(you)於(yu)總(zong)體(ti)而(er)言(yan)廢(fei)鋼(gang)資(zi)源(yuan)仍(reng)然(ran)短(duan)缺(que)，價(jia)格(ge)處(chu)於(yu)高(gao)位(wei)
，我(wo)國(guo)電(dian)爐(lu)鋼(gang)生(sheng)產(chan)效(xiao)益(yi)低(di)，甚(shen)至(zhi)出(chu)現(xian)電(dian)爐(lu)煉(lian)鋼(gang)行(xing)業(ye)整(zheng)體(ti)虧(kui)損(sun)的(de)局(ju)麵(mian)。去(qu)年(nian)以(yi)來(lai)電(dian)爐(lu)煉(lian)鋼(gang)開(kai)工(gong)率(lv)不(bu)足(zu)50%
，電爐短流程的發展舉步維艱。困難來自哪裏？筆者認為有以下幾個方麵：

　　首先
，廢鋼資源相對不足。雖然我國鋼鐵積蓄量已經超過120億(yi)噸(dun)，但(dan)由(you)於(yu)我(wo)國(guo)的(de)鋼(gang)材(cai)主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi)和(he)住(zhu)房(fang)建(jian)設(she)
，鋼(gang)材(cai)回(hui)收(shou)周(zhou)期(qi)長(chang)且(qie)困(kun)難(nan)
，真(zhen)正(zheng)變(bian)成(cheng)可(ke)用(yong)廢(fei)鋼(gang)的(de)量(liang)其(qi)實(shi)並(bing)不(bu)多(duo)
，且(qie)增(zeng)長(chang)緩(huan)慢(man)。據(ju)我(wo)的(de)鋼(gang)鐵(tie)提(ti)供(gong)的(de)數(shu)據(ju)，2022年全國廢鋼鐵資源產量總量為25978萬噸
，同比減少1784萬噸
，降幅6.43%。其中社會廢鋼資源量在23972萬噸，鋼廠自產廢鋼2006萬噸。也就是說，這幾年廢鋼的資源量基本保持在2.6億噸左右，並沒有明顯的增長。這與一些機構預測的2025年和2030年我國廢鋼產量分別達到3.0億噸和3.5億噸的數據有一定差距。按照目前每年2.6億噸廢鋼計算，假設轉爐廢鋼比為20%，則9億噸轉爐鋼要消耗1.8億噸廢鋼，則電爐用廢鋼量隻有0.8億噸，無法支撐1億噸的電爐鋼的廢鋼需求

，迫使我國電爐鋼廠大量采用兌鐵水工藝，鐵水比從30%-80%不等。由於廢鋼價格居高不下，再加上電力緊張和價格高位運行，全廢鋼電爐煉鋼的生產成本要比長流程高出噸鋼200-500元，沒有市場競爭力。而轉爐采用高廢鋼比從經濟上更有優勢，使全廢鋼電爐煉鋼短流程失去市場競爭力。如果2030年廢鋼產量能達到3.5億噸，長流程粗鋼產量降低到7億噸

，轉爐廢鋼比仍然按20%計算

，則可供電爐的廢鋼量為2.1億噸
，則全廢鋼電爐鋼產量可以達到2億噸，占比達到22%。但實際上，2030年廢鋼產量應該不到3億噸，這樣全廢鋼電爐鋼產量占比也就是18%左右。據不完全統計，我國目前有423座電爐，粗鋼產能約為2.18億噸
，即使不新建電爐也可以滿足2億噸產量的需求。因此，目前電爐產能是明顯過剩
，新建電爐短流程鋼廠要慎重決策。

　　qici，woguodianliduanquehedianjiajiaogao。woguozaifazhanduanliuchengdejinchengzhong，lazhaxiandianhedianjiaguogaoshikunraodianlugangchangdeliangdawenti，duanxugongdianhezhouyeshiduanchajiashidianhulubunenglianxuyunxing，daozhijishuzhibiaohejingjixiaoyidexiajiang。meiguodangchuzaifazhandianluduanliuchengshideyiyuchongzuerlianjiadedianli。suiranyouyumuqianquanqiunengyuangongyingjinzhang，oumeigongyedianjiayezaichixushangzhang，woguogongyedianjiayuoumeiguojiaxiangbizongtijiagexiangchabuduo，erduiyuhedianheshuidianchongzudeguojia
，zaijiashangzhengceyouhui，qizongtidianjiayaodiyuwoguo
，zaijiashanggangcaijiagebiwoguogao，feigangjiageyouxiangduibianyi
，guowaidianluliangangduanliuchengyuchangliuchengxiangbishiyoujingzhenglide。

　　第三，廢鋼循環過程中有害殘餘元素的不斷富集
，容易造成鋼中Cu 、Sn、Pb、As、Sb、Bi含量超標，上述殘餘元素引起鋼材“熱脆”，不(bu)僅(jin)導(dao)致(zhi)熱(re)軋(zha)開(kai)裂(lie)，還(hai)惡(e)化(hua)鋼(gang)的(de)性(xing)能(neng)，導(dao)致(zhi)以(yi)廢(fei)鋼(gang)為(wei)主(zhu)原(yuan)料(liao)的(de)電(dian)爐(lu)煉(lian)鋼(gang)短(duan)流(liu)程(cheng)的(de)鋼(gang)材(cai)產(chan)品(pin)質(zhi)量(liang)與(yu)以(yi)鐵(tie)水(shui)為(wei)主(zhu)原(yuan)料(liao)的(de)長(chang)流(liu)程(cheng)相(xiang)比(bi)處(chu)於(yu)劣(lie)勢(shi)
，尤(you)其(qi)是(shi)薄(bo)板(ban)類(lei)產(chan)品(pin)很(hen)難(nan)用(yong)全(quan)廢(fei)鋼(gang)來(lai)生(sheng)產(chan)。另(ling)外(wai)，合(he)金(jin)廢(fei)鋼(gang)中(zhong)Ni
、Nb、Mo、W、Co
、RE等稀貴元素進入電爐後不僅造成資源浪費、而且也會導致鋼材性能下降。盡管廢鋼分類、加工處理技術的發展在一定程度上可以減少有害殘餘元素進入鋼中，廢鋼中添加直接還原鐵
、生(sheng)鐵(tie)和(he)鐵(tie)水(shui)也(ye)可(ke)以(yi)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)稀(xi)釋(shi)殘(can)餘(yu)元(yuan)素(su)的(de)含(han)量(liang)，但(dan)廢(fei)鋼(gang)對(dui)鋼(gang)材(cai)產(chan)品(pin)冶(ye)金(jin)質(zhi)量(liang)的(de)影(ying)響(xiang)仍(reng)然(ran)不(bu)可(ke)忽(hu)視(shi)，也(ye)是(shi)阻(zu)礙(ai)電(dian)爐(lu)煉(lian)鋼(gang)短(duan)流(liu)程(cheng)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要(yao)因(yin)素(su)之(zhi)一(yi)。

　　一直以來
，電爐煉鋼技術的發展主要圍繞“節能降耗、提高生產率”目標
，從成本和效率兩個方麵與長流程競爭。國外發達國家在20世紀60年代至70年代，開發了超高功率電爐及相關技術。80年代，強化用氧技術趨於成熟。90年代之後
，廢氣的餘熱利用逐步受到重視
，並相繼研發了一大批以廢鋼為主要原料的電爐煉鋼新工藝和新裝備，其中有ABB、MAN-GHH、VAI
、Clecim等公司開發的不同類型直流電弧爐，Fuchs公司的豎式電弧爐、超音速水冷氧槍等技術，Danieli公司的高阻抗交流電弧爐、基於底吹和二次燃燒技術的DANARC爐，奧鋼聯的Comelt、ABB公司的ARCON、MDH公司的CONARC和CONTIARC，此外還有雙殼電弧爐
，德興公司的Consteel電弧爐，日本SPCO公司的生態電爐等。廢鋼預熱-連續加料技術是現代電弧爐煉鋼的重要特征，當前國內外許多冶金設備製造公司依據Consteel電弧爐和豎式電弧爐理念研發了多種新型廢鋼預熱-連續加料電弧爐，如基於水平連續加料理念研發的達涅利FASTARC 0電弧爐
；基於豎式加料理念研發的西馬克SHARC電弧爐、日本ECOARCTM生態電弧爐以及普瑞特Quantum電弧爐等
；同時還衍出階梯進料型電弧爐，如中冶賽迪CISDI-AutoARCTM綠色智能電弧爐，以及獨立於電弧爐的廢鋼預熱-連續加料係統
，如KR公司和CVS公司聯合研發的環保型爐料預熱和連續加料係統EPC電爐。現代電爐煉鋼采用廢鋼連續加料工藝，冶煉過程不開爐蓋，爐內主要進行熔化和升溫過程，采用大留鋼、平熔池冶煉操作，經預熱後的廢鋼連續加入到預留鋼液的電爐內，通過“電弧加熱鋼液—鋼液加熱廢鋼”的間接加熱方式實現廢鋼升溫及熔化，大大提升了冶煉效率
，大幅降低能耗。電爐冶煉周期已經普遍小於40min
，甚至接近30min，與轉爐的節奏相當。全廢鋼電弧爐煉鋼的冶煉電耗普遍小於350kWh/t鋼，最低小於260kWh/t。

　　在上世紀80年代到90年代，通過引進

、xiaohaohezaixishouguowaijishu，woguoyefazhanlechaogaogonglvdianhulujiqixiangguanpeitaojishu。jinshiduonianlai，daxingchaogaogonglvdianhulushebeihegongyijishuzhujianshixianguochanhua，youqifeigangyure-水(shui)平(ping)連(lian)續(xu)加(jia)料(liao)技(ji)術(shu)得(de)到(dao)廣(guang)泛(fan)的(de)推(tui)廣(guang)應(ying)用(yong)，主(zhu)要(yao)技(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)達(da)到(dao)了(le)國(guo)際(ji)先(xian)進(jin)水(shui)平(ping)。同(tong)時(shi)，引(yin)進(jin)了(le)國(guo)外(wai)大(da)部(bu)分(fen)先(xian)進(jin)的(de)爐(lu)型(xing)
，包(bao)括(kuo)意(yi)大(da)利(li)德(de)興(xing)公(gong)司(si)的(de)Consteel電弧爐
、西馬克的SHARC電弧爐
、日本ECOARCTM生態電弧爐以及普瑞特的Quantum電弧爐等。

　　在zai過guo去qu的de半ban個ge多duo世shi紀ji中zhong，電dian爐lu煉lian鋼gang技ji術shu國guo內nei外wai都dou有you了le長chang足zu的de進jin步bu，有you力li促cu進jin了le電dian爐lu短duan流liu程cheng生sheng產chan的de發fa展zhan。但dan是shi，迄qi今jin為wei止zhi的de電dian爐lu煉lian鋼gang設she備bei和he工gong藝yi本ben質zhi上shang沒mei有you大da的de改gai變bian，存cun在zai其qi固gu有you缺que點dian和he短duan板ban
，主zhu要yao表biao現xian在zai以yi下xia幾ji個ge方fang麵mian：（1）對電網衝擊和汙染嚴重，需投資較大的功率因素補償和諧波吸收裝置；（2）二噁英汙染、噪音汙染和煙塵量大（尤其吹氧脫碳時）等環保問題，治理成本很高（電爐車間環保投資是電爐本體投資的數倍，而且運行成本很高）；（3）耗氧量大（30-40 m3/t鋼），消耗大量電能（0.5-0.7 kWh/m3）
，產生可觀的CO2直接排放（C+O2=CO2：30-40 m3/t鋼 = 68.75 kg/t鋼）
；（4）廢鋼、電極、耐材等原輔材料、以及電力和汙染治理成本高等各種因素導致短流程生產成本高；（5）終點鋼水氧

、氮含量明顯高於轉爐長流程
，不利於生產潔淨鋼。因此，急需開發新一代的綠色生態電爐
，比如氫等離子電爐，其主要特征包括：（1）采用全密閉爐體結構，實現冶煉過程氣氛可控(氧化、還原和中性氣氛)，改變了現有電弧爐不密封導致大氣進入爐內
，煙氣和熱量向爐外散發，噪音大、煙塵大和火光大的現象，進而可有效防止金屬損失大、大氣對鋼液的汙染（鋼液氧含量和氮含量高）
、熱量損失大和煙塵汙染重等一係列問題；（2）采用直流供電和中空石墨電極噴吹含氫氣體實現氫等離子體加熱，取代利用石墨電極產生電弧的傳統加熱方式，具有無汙染、噪音低、能量利用率高等優勢；（3）采用豎井式結構高溫廢氣和輔助燒咀對廢鋼進行連續預熱
，用推鋼機實現廢鋼連續加料，使廢鋼預熱溫度超過1000℃，避開二噁英生成的溫度，排出的煙氣進入短流程鋼廠的整個廢氣處理係統進行處理和利用；（4）采用氫氣豎爐生產的無碳純淨DRI和廢鋼作為主要原料，結合底吹含氧氣體和噴吹石灰粉相結合的方式，實現少渣冶煉脫磷操作
；（5）在原材料比較純淨的條件下


，充分利用氫等離子體高效精煉能力，不吹氧煉鋼
，用“氫氣煉鋼”代替“氧氣煉鋼”
，實現鋼水的脫硫、脫氧和脫氮，後續基本無需添加沉澱脫氧劑，實現低氧高潔淨出鋼，達到“零夾雜物”和“零碳排放”的效果，配合後續工藝進行高附加值的超潔淨特殊鋼生產，實現短流程煉鋼的綠色化
、高端化和高效益三者統一。

　　我國電爐短流程鋼廠的發展路徑是什麼？

　　由於廢鋼資源的相對短缺以及電爐煉鋼成本較高，我國大規模發展全廢鋼電爐煉鋼的時間尚不成熟
，電爐煉鋼比例顯著提升隻少要在2030年以後，甚至是2035年後。因為這取決於三個因素：一是預計我國仍然需要約8-10年後才有比較充足的廢鋼資源；二是，預計2030年後我國鋼鐵總需求將減少到8億噸以下


，部分長流程鋼廠關閉，減少了轉爐中廢鋼的用量；三是綠色發展促進城市鋼廠的建設，電爐短流程工藝可以消納城市周邊產生的廢鋼、棄電
、城cheng市shi中zhong水shui等deng社she會hui廢fei棄qi物wu，促cu進jin鋼gang企qi與yu城cheng市shi和he諧xie共gong存cun。那na麼me，現xian階jie段duan和he今jin後hou我wo國guo電dian爐lu短duan流liu程cheng鋼gang廠chang如ru何he發fa展zhan呢ne


？筆bi者zhe認ren為wei可ke以yi有you以yi下xia幾ji種zhong途tu徑jing。

　　第一，多渠道尋找可以替代廢鋼的鐵素資源。直接還原鐵（DRI）、熱壓鐵塊（HBI）和高爐鐵水是目前最常見的替代品。熱裝鐵水是目前“中國式”dianludezhuyaotedian，suiranbushifazhanfangxiang，danqueshishimuqiandianlushengcundewunaizhiju。woguoyouyuqueshaotianranqi，daguimofazhanqijishulushengchanzhijiehaiyuantietiaojianrengranbujubei。yinci，chongfenliyong“一帶一路”倡chang議yi，鼓gu勵li我wo國guo鋼gang鐵tie企qi業ye走zou出chu去qu，在zai天tian然ran氣qi和he鐵tie礦kuang資zi源yuan相xiang對dui豐feng富fu的de國guo家jia建jian設she直zhi接jie還hai原yuan鐵tie工gong廠chang
，進jin口kou到dao我wo國guo作zuo為wei電dian爐lu煉lian鋼gang的de原yuan料liao是shi解jie決jue廢fei鋼gang短duan缺que和he稀xi釋shi廢fei鋼gang中zhong有you害hai元yuan素su的de有you效xiao解jie決jue方fang案an之zhi一yi。另ling外wai
，鋼gang鐵tie塵chen泥ni、赤泥、銅渣
、不鏽鋼冶煉廢渣、油漆桶、汽車輪胎等固體廢棄物，以及鉛鋅鐵礦、高鋁鐵礦、釩鈦鐵礦等多金屬共生礦都屬於鐵素資源，但直接用於高爐原料或煉鋼原料工藝難度大
、不bu經jing濟ji。寶bao武wu環huan科ke在zai原yuan有you國guo外wai引yin進jin的de轉zhuan底di爐lu基ji礎chu上shang做zuo了le一yi係xi列lie工gong藝yi技ji術shu和he裝zhuang備bei創chuang新xin，可ke以yi用yong於yu不bu同tong金jin屬shu組zu元yuan的de還hai原yuan和he分fen離li
，並bing將jiang生sheng產chan出chu的de直zhi接jie還hai原yuan鐵tie經jing電dian爐lu熔rong分fen後hou的de鐵tie水shui可ke以yi作zuo為wei電dian爐lu的de原yuan料liao，也ye是shi解jie決jue當dang前qian廢fei鋼gang資zi源yuan不bu足zu的de有you效xiao途tu徑jing，並bing同tong時shi實shi現xian有you價jia金jin屬shu的de綜zong合he利li用yong和he固gu廢fei的de綠lv色se化hua處chu理li，經jing濟ji和he環huan境jing效xiao益yi顯xian著zhu。

　　第二，發展短流程城市鋼廠。我國在發展電爐短流程的過程中，可以借鑒美國Minimill鋼廠的發展經驗：將jiang鋼gang廠chang布bu局ju在zai城cheng市shi周zhou邊bian。一yi方fang麵mian靠kao近jin來lai自zi城cheng市shi的de廢fei鋼gang資zi源yuan和he其qi他ta含han鐵tie固gu體ti廢fei棄qi物wu，另ling一yi方fang麵mian
，可ke以yi利li用yong生sheng物wu質zhi裂lie解jie爐lu處chu理li城cheng市shi垃la圾ji和he農nong業ye秸jie稈gan等deng生sheng物wu質zhi原yuan料liao產chan生shengCO和CH4等(deng)還(hai)原(yuan)性(xing)氣(qi)體(ti)
，以(yi)及(ji)其(qi)他(ta)低(di)價(jia)碳(tan)素(su)資(zi)源(yuan)等(deng)作(zuo)為(wei)轉(zhuan)底(di)爐(lu)的(de)還(hai)原(yuan)劑(ji)
，並(bing)利(li)用(yong)廢(fei)氣(qi)和(he)餘(yu)熱(re)發(fa)電(dian)，建(jian)立(li)智(zhi)能(neng)微(wei)電(dian)網(wang)能(neng)源(yuan)管(guan)控(kong)係(xi)統(tong)，充(chong)分(fen)利(li)用(yong)夜(ye)間(jian)電(dian)網(wang)棄(qi)電(dian)或(huo)清(qing)潔(jie)能(neng)源(yuan)發(fa)電(dian)
，使(shi)電(dian)爐(lu)起(qi)到(dao)調(tiao)節(jie)城(cheng)市(shi)電(dian)網(wang)負(fu)荷(he)的(de)作(zuo)用(yong)，實(shi)現(xian)綠(lv)色(se)化(hua)和(he)能(neng)源(yuan)的(de)高(gao)效(xiao)利(li)用(yong)，降(jiang)低(di)煉(lian)鋼(gang)成(cheng)本(ben)，促(cu)進(jin)鋼(gang)企(qi)與(yu)城(cheng)市(shi)和(he)諧(xie)共(gong)存(cun)。這(zhe)種(zhong)城(cheng)市(shi)鋼(gang)廠(chang)，以(yi)螺(luo)紋(wen)鋼(gang)、線材為主要產品
，規模以約100萬t/a為宜。

　　第三，發展氫氣豎爐-新(xin)型(xing)綠(lv)色(se)電(dian)爐(lu)為(wei)核(he)心(xin)的(de)高(gao)品(pin)質(zhi)特(te)殊(shu)鋼(gang)短(duan)流(liu)程(cheng)生(sheng)產(chan)線(xian)。發(fa)展(zhan)氫(qing)冶(ye)金(jin)是(shi)鋼(gang)鐵(tie)工(gong)業(ye)實(shi)現(xian)碳(tan)中(zhong)和(he)的(de)有(you)效(xiao)途(tu)徑(jing)，甚(shen)至(zhi)是(shi)終(zhong)極(ji)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)。但(dan)是(shi)目(mu)前(qian)氫(qing)冶(ye)金(jin)發(fa)展(zhan)的(de)最(zui)大(da)障(zhang)礙(ai)是(shi)生(sheng)產(chan)成(cheng)本(ben)太(tai)高(gao)
，無(wu)論(lun)是(shi)采(cai)用(yong)富(fu)氫(qing)還(hai)是(shi)純(chun)氫(qing)從(cong)經(jing)濟(ji)上(shang)無(wu)法(fa)與(yu)以(yi)焦(jiao)炭(tan)為(wei)主(zhu)的(de)高(gao)爐(lu)煉(lian)鐵(tie)工(gong)藝(yi)競(jing)爭(zheng)。然(ran)而(er)
，氫(qing)冶(ye)金(jin)生(sheng)產(chan)的(de)高(gao)純(chun)淨(jing)直(zhi)接(jie)還(hai)原(yuan)鐵(tie)是(shi)生(sheng)產(chan)純(chun)淨(jing)鋼(gang)和(he)高(gao)端(duan)特(te)鋼(gang)的(de)最(zui)佳(jia)鐵(tie)源(yuan)材(cai)料(liao)
，氫(qing)氣(qi)豎(shu)爐(lu)以(yi)高(gao)品(pin)位(wei)氧(yang)化(hua)球(qiu)團(tuan)為(wei)爐(lu)料(liao)
，經(jing)過(guo)氫(qing)氣(qi)還(hai)原(yuan)得(de)到(dao)的(de)DRI，wutan，chengfenjinhuyuchuntie。yicizuoweiliangangyuanliao，wuxuchuiyangtuotan，kezhijietongguopeizhiyidingbiliqingjiefeiganghetiehejinyeliangaopinzhiteshugang，yinerbuxuyaojiachuantongdetuoyangji

，caiyongshengyushaoliangdezazhizeyongqingdenglizidianlujinxingtuoyanghejinglian，houbucaiyongdianzhazhongronghuozhenkongdianhuzhongrongdengtezhongyejingongyi，keyishixiangangcaide“零夾雜物”
，大幅度提升高端特殊鋼的服役壽命，比如航空航天
、高端裝備用高端軸承鋼、齒輪鋼、彈簧鋼、高強鋼等
，顯著提升鋼材的附加值，實現生產特殊鋼高質量和高效益的統一。

　　第四，在廢鋼資源和清潔電力相對豐富條件下，最終實現我國鋼鐵工業以電爐短流程為主導。據中鋼協等相關機構估計，2035年廢鋼資源將可能達到4億噸
，此時電爐煉鋼短流程的大發展才真正開始，預計到2050年我國廢鋼資源量將達到約5.5億t

，粗鋼產量約8億噸，以廢鋼為主原料配以氫冶金生產的直接還原鐵作為補充原料的短流程電爐鋼比將超過70%

，長流程的粗鋼占比將不超過30%。因yin此ci

，電dian爐lu煉lian鋼gang短duan流liu程cheng的de發fa展zhan是shi將jiang一yi個ge緩huan慢man的de過guo程cheng，應ying該gai積ji極ji穩wen妥tuo地di發fa展zhan，防fang止zhi一yi哄hong而er上shang。在zai今jin後hou相xiang當dang長chang的de時shi間jian內nei仍reng然ran應ying該gai發fa展zhan長chang流liu程cheng的de節jie能neng減jian碳tan技ji術shu
，確que保bao我wo國guo鋼gang鐵tie工gong業ye的de健jian康kang可ke持chi續xu發fa展zhan。

　　結語

　　dianluliangangduanliuchengqiditanyejindebenzhishiyifeigangweizhuyaoyuanliao，tongguofeigangdegaozhixunhuanliyongyouwangshixianditanshenzhilingtandegangtieshengchan。raner
，dianluliangangduanliuchengdefazhanqujueyusangetiaojian：一是充足且相對廉價的廢鋼資源；二是價格適當且充足的電力資源；三san是shi電dian爐lu煉lian鋼gang技ji術shu的de顯xian著zhu進jin步bu，促cu使shi其qi生sheng產chan成cheng本ben和he環huan境jing保bao護hu方fang麵mian與yu長chang流liu程cheng有you競jing爭zheng優you勢shi。所suo以yi，電dian爐lu短duan流liu程cheng的de發fa展zhan是shi一yi個ge漸jian進jin的de過guo程cheng
，需xu要yao十shi年nian甚shen至zhi更geng長chang時shi間jian的de不bu斷duan努nu力li。在zai相xiang當dang長chang的de一yi段duan時shi間jian內nei，富fu氫qing高gao爐lu+高廢鋼比轉爐的長流程將是電爐短流程有力的競爭者，也是鋼鐵生產向低碳化發展的重要貢獻者。

　　采用氫冶金生產的直接還原鐵以補充廢鋼資源的不足並稀釋廢鋼中的有害雜質元素，采用非化石能源的綠色能源發電（光伏、風能

、潮汐能、地熱、水電和核電等）供給電爐煉鋼，發展不噴碳粉、少吹氧或者不吹氧的全密閉的新型綠色電爐，比如氫等離子電爐，以氫冶金煉鋼代替氧氣煉鋼
，真正做到電爐“近零碳”煉鋼，實現電爐短流程的高效、低耗、低成本和高質量生產
，將是今後的發展方向。

　　在全球雙碳背景下，我國現有電爐煉鋼迎來了新的發展機遇
，同時也麵臨著資源、能源和成本的挑戰。如何從技術、裝備
、原料、工藝等多方麵入手，突破製約電爐煉鋼短流程發展的瓶頸，是未來我國冶金工作者麵臨的光榮而艱巨的重大任務。（薑周華）

（作者係東北大學冶金學院特殊鋼冶金研究所所長）