炼钢工艺发展路径专题之一_短流程VS长流程_环保与经济性加速短流程发展_上游原材料及耗材产业链或受益_23页_1mb

炼钢工艺发展路径专题之一：短流程VS长流程总结

核心内容概览

本报告分析了我国与全球范围内短流程与长流程炼钢工艺的对比，重点探讨了短流程在环保、能耗和经济性方面的优势，并提出了对短流程产业链的投资建议。以下是文档的核心内容、主要观点和关键信息的总结。

一、概况

• 我国电炉钢产量在2016年达到5170万吨，占比回升至6.40%，但仅为全球平均水平的1/4（25.66%）。
• 海外在建短流程产能为3676.2万吨，远高于长流程产能（1000万吨），比例为3.6:1。
• 2018~2019年海外计划新增短流程产能8835.5万吨，长流程产能6332万吨，比例为1.4:1。
• 国内通过产能置换新增3118万吨电炉钢产能，淘汰炼钢产能4059万吨，综合置换比例为1.30:1。
• 云南、四川新增电弧炉产能规模最大。

二、产品差异

• 电弧炉炼钢：适合冶炼小批量、多品种合金钢、中高碳钢，但不适合低碳钢或低氮钢。
• 转炉炼钢：适合大批量、低碳、低合金钢，但不适合高合金钢或含难熔合金元素的钢种。
• 炉外精炼技术：显著缩小了两种工艺在钢种生产上的差异，使电弧炉和转炉都可作为初炼炉，进一步拓展了适用钢种范围。

三、环保与能耗

• 污染物排放：

  • 短流程吨钢 $\mathsf{SO}_2$ 和 $\mathsf{NO}_x$ 排放量分别为长流程的2%和21%，显著更低。
  • 短流程主要污染问题是二噁英排放，可通过高效除尘器（如袋式除尘器）有效减少，净化效率达99%以上。
  • 长流程主要污染源为烧结、球团过程，需进行脱硫、脱硝改造，环保成本较高。

• 能耗：

  • 短流程工序能耗仅为长流程的1/9，其中短流程的吨钢工序能耗为58.79千克标煤/吨，长流程为522.78千克标煤/吨。
  • 转炉炼钢实现负能炼钢，能耗费用接近于零，而电弧炉因高能耗，成本较高。

四、经济性分析

• 生产成本：

  • 主要取决于铁水与废钢价差、能耗和石墨电极价格。
  • 2017年下半年石墨电极价格大幅上涨，导致短流程成本高于长流程。
  • 2014年以来，短流程成本逐渐高于转炉炼钢，但2017年6月后因废钢价格上涨，短流程成本再次回升。

• 建设投资与周期：

  • 短流程建设投资仅为长流程的1/2，建设周期为长流程的1/4~1/3。
  • 短流程吨钢折旧费用明显低于长流程，如美国纽柯仅为长流程的1/2。

• 环保成本：

  • 短流程吨钢环保设备投资仅为长流程的7%~8%，运行成本仅为长流程的1/8。
  • 长流程需进行脱硫、脱硝改造，环保成本显著高于短流程。

五、投资建议

• 短流程因环保和经济性优势，发展迅速，海外及国内新增产能均大幅增长。
• 重点产业链：
  • 废钢及废钢加工产业链
  • 石墨电极及针状焦产业链
• 投资机会：
  • 随着短流程产能的增加，相关上游原材料和耗材需求上升，建议关注这些产业链的投资机会。

六、风险提示

1. 宏观经济大幅波动可能影响钢铁行业整体发展。
2. 废钢、钢材及上游原材料价格波动可能对成本造成影响。
3. 电弧炉、石墨电极、废钢等产业政策变化可能对行业发展带来不确定性。

七、相关研究与图表索引

• 相关研究报告：
  • 《钢铁工业国际比较专题之三：日美比较&“中国模式”分析》
  • 《炭素行业专题报告之一：钢铁用炭素（I）》
  • 《环保高压下的钢铁专题五：烧结球团排放标准拟提升》
• 图表索引：
  • 图1：短流程与长流程对比示意图
  • 图2：2016年我国电炉钢产量占比
  • 图3：2016年我国电炉钢产量增长情况
  • 图4：炉外精炼设备拓展电弧炉可生产钢种
  • 图5：铁水预处理与炉外精炼技术提升转炉生产特殊钢能力
  • 图6：国内铁精粉、焦炭及铁水价格变化
  • 图7：2012年6月以来转炉与电炉吨钢材料成本对比
  • 图8：2014~2016年转炉与电炉综合成本变化
  • 图9：铁矿石、焦炭、废钢价格变化
  • 图10：铁水与废钢价差及石墨电极价格对成本影响
  • 图11：2016年美国纽柯吨钢折旧费用对比

八、主要结论

• 短流程炼钢在环保、能耗和经济性方面优于长流程，尤其在污染物排放和成本控制方面表现突出。
• 炉外精炼技术推动短流程与长流程在钢种生产上的界限逐渐模糊。
• 国内产能置换政策推动短流程发展，海外短流程产能建设也持续增长。
• 短流程产业链中的废钢、石墨电极等关键材料和设备将成为重点投资对象。