力爭(zhēng)2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和是我國(guó)政府作出的重大戰(zhàn)略決策，也是向國(guó)際社會(huì)做出的莊嚴(yán)承諾。改革開放以來，我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展迅速，粗鋼產(chǎn)量從1978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(guān)，達(dá)10124萬噸（占世界比例的13.5%），成為世界第一產(chǎn)鋼大國(guó)，再到2020年突破10億噸，達(dá)10.53億噸（占世界比例的56.7%）。雖然近三年產(chǎn)量略有下降，2022年仍然達(dá)到10.13億噸，占世界比例約54%。我國(guó)鋼鐵工業(yè)依然嚴(yán)重依賴煤基化石能源，碳排放高，占全國(guó)碳排放總量的16%左右，僅次于電力和交通，位居第三位。因此，有效降低鋼鐵生產(chǎn)過程中碳排放已成為鋼鐵行業(yè)乃至國(guó)家亟待解決的重大問題。

　　現(xiàn)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(zhuǎn)爐長(zhǎng)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(zhì)是使用廢鋼代替長(zhǎng)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(zhuǎn)爐流程的1/3或更低，是低碳鋼鐵冶金流程的重要方向。當(dāng)然，長(zhǎng)流程中提高轉(zhuǎn)爐的廢鋼比也同樣減碳。

　　電爐鋼比低是造成我國(guó)鋼鐵行業(yè)碳排放量大、能耗高、污染重的重要原因之一。在全球范圍內(nèi)，電爐鋼產(chǎn)量占鋼總產(chǎn)量比例已從20世紀(jì)50年代初的7.3%提高到32%~35%。其中，伊朗、土耳其、美國(guó)、印度等國(guó)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(guó)鋼鐵行業(yè)主要以高爐-轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程為主，轉(zhuǎn)爐鋼占比高達(dá)90%，而電爐鋼比低至10%左右，遠(yuǎn)低于世界平均水平。與長(zhǎng)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%、大氣污染物排放總量約減少90%。參照西方工業(yè)化發(fā)展歷程，如果保持鋼鐵總量不變，到2035年，我國(guó)電爐鋼比例提高到30%，可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排約15%，發(fā)展電爐短流程的節(jié)能減排優(yōu)勢(shì)非常明顯。此外，短流程還具備即開即停、生產(chǎn)高效靈活、可作為城市廢棄物消納容器等優(yōu)點(diǎn)。因此，注重發(fā)展以廢鋼為主原料電爐煉鋼短流程是實(shí)現(xiàn)鋼鐵行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重大戰(zhàn)略決策之一。

　　為什么我國(guó)電爐煉鋼短流程發(fā)展困難？

　　在上世紀(jì)80年代到90年代中期，我國(guó)電爐鋼產(chǎn)量曾經(jīng)達(dá)到20%左右。到本世紀(jì)初開始，由于我國(guó)長(zhǎng)流程產(chǎn)量的迅速提高，電爐鋼產(chǎn)量雖然也逐年提高，但占比且不斷下降。中國(guó)鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，2022年，中國(guó)電爐鋼產(chǎn)量占粗鋼總產(chǎn)量比重為9.7%，遠(yuǎn)低于30%的世界平均水平（如果不包括中國(guó)，則其他國(guó)家電爐鋼比例平均達(dá)50%）。雖然在2015-2017年間，由于打擊地條鋼的政策落實(shí)有力，廢鋼資源出現(xiàn)短時(shí)間的相對(duì)富裕，同時(shí)由于國(guó)家出臺(tái)鼓勵(lì)電爐短流程發(fā)展的相關(guān)政策，新建電爐數(shù)量出現(xiàn)快速增長(zhǎng)，電爐鋼產(chǎn)量也增長(zhǎng)較快。但由于總體而言廢鋼資源仍然短缺，價(jià)格處于高位，我國(guó)電爐鋼生產(chǎn)效益低，甚至出現(xiàn)電爐煉鋼行業(yè)整體虧損的局面。去年以來電爐煉鋼開工率不足50%，電爐短流程的發(fā)展舉步維艱。困難來自哪里？筆者認(rèn)為有以下幾個(gè)方面：

　　首先，廢鋼資源相對(duì)不足。雖然我國(guó)鋼鐵積蓄量已經(jīng)超過120億噸，但由于我國(guó)的鋼材主要用于基礎(chǔ)設(shè)施和住房建設(shè)，鋼材回收周期長(zhǎng)且困難，真正變成可用廢鋼的量其實(shí)并不多，且增長(zhǎng)緩慢。據(jù)我的鋼鐵提供的數(shù)據(jù)，2022年全國(guó)廢鋼鐵資源產(chǎn)量總量為25978萬噸，同比減少1784萬噸，降幅6.43%。其中社會(huì)廢鋼資源量在23972萬噸，鋼廠自產(chǎn)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，并沒有明顯的增長(zhǎng)。這與一些機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)的2025年和2030年我國(guó)廢鋼產(chǎn)量分別達(dá)到3.0億噸和3.5億噸的數(shù)據(jù)有一定差距。按照目前每年2.6億噸廢鋼計(jì)算，假設(shè)轉(zhuǎn)爐廢鋼比為20%，則9億噸轉(zhuǎn)爐鋼要消耗1.8億噸廢鋼，則電爐用廢鋼量只有0.8億噸，無法支撐1億噸的電爐鋼的廢鋼需求，迫使我國(guó)電爐鋼廠大量采用兌鐵水工藝，鐵水比從30%-80%不等。由于廢鋼價(jià)格居高不下，再加上電力緊張和價(jià)格高位運(yùn)行，全廢鋼電爐煉鋼的生產(chǎn)成本要比長(zhǎng)流程高出噸鋼200-500元，沒有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。而轉(zhuǎn)爐采用高廢鋼比從經(jīng)濟(jì)上更有優(yōu)勢(shì)，使全廢鋼電爐煉鋼短流程失去市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。如果2030年廢鋼產(chǎn)量能達(dá)到3.5億噸，長(zhǎng)流程粗鋼產(chǎn)量降低到7億噸，轉(zhuǎn)爐廢鋼比仍然按20%計(jì)算，則可供電爐的廢鋼量為2.1億噸，則全廢鋼電爐鋼產(chǎn)量可以達(dá)到2億噸，占比達(dá)到22%。但實(shí)際上，2030年廢鋼產(chǎn)量應(yīng)該不到3億噸，這樣全廢鋼電爐鋼產(chǎn)量占比也就是18%左右。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)目前有423座電爐，粗鋼產(chǎn)能約為2.18億噸，即使不新建電爐也可以滿足2億噸產(chǎn)量的需求。因此，目前電爐產(chǎn)能是明顯過剩，新建電爐短流程鋼廠要慎重決策。

　　其次，我國(guó)電力短缺和電價(jià)較高。我國(guó)在發(fā)展短流程的進(jìn)程中，拉閘限電和電價(jià)過高是困擾電爐鋼廠的兩大問題，斷續(xù)供電和晝夜時(shí)段差價(jià)使電弧爐不能連續(xù)運(yùn)行，導(dǎo)致技術(shù)指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)效益的下降。美國(guó)當(dāng)初在發(fā)展電爐短流程時(shí)得益于充足而廉價(jià)的電力。雖然由于目前全球能源供應(yīng)緊張，歐美工業(yè)電價(jià)也在持續(xù)上漲，我國(guó)工業(yè)電價(jià)與歐美國(guó)家相比總體價(jià)格相差不多，而對(duì)于核電和水電充足的國(guó)家，再加上政策優(yōu)惠，其總體電價(jià)要低于我國(guó)，再加上鋼材價(jià)格比我國(guó)高，廢鋼價(jià)格又相對(duì)便宜，國(guó)外電爐煉鋼短流程與長(zhǎng)流程相比是有競(jìng)爭(zhēng)力的。

　　第三，廢鋼循環(huán)過程中有害殘余元素的不斷富集，容易造成鋼中Cu 、Sn、Pb、As、Sb、Bi含量超標(biāo)，上述殘余元素引起鋼材“熱脆”，不僅導(dǎo)致熱軋開裂，還惡化鋼的性能，導(dǎo)致以廢鋼為主原料的電爐煉鋼短流程的鋼材產(chǎn)品質(zhì)量與以鐵水為主原料的長(zhǎng)流程相比處于劣勢(shì)，尤其是薄板類產(chǎn)品很難用全廢鋼來生產(chǎn)。另外，合金廢鋼中Ni、Nb、Mo、W、Co、RE等稀貴元素進(jìn)入電爐后不僅造成資源浪費(fèi)、而且也會(huì)導(dǎo)致鋼材性能下降。盡管廢鋼分類、加工處理技術(shù)的發(fā)展在一定程度上可以減少有害殘余元素進(jìn)入鋼中，廢鋼中添加直接還原鐵、生鐵和鐵水也可以一定程度稀釋殘余元素的含量，但廢鋼對(duì)鋼材產(chǎn)品冶金質(zhì)量的影響仍然不可忽視，也是阻礙電爐煉鋼短流程發(fā)展的重要因素之一。

　　一直以來，電爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展主要圍繞“節(jié)能降耗、提高生產(chǎn)率”目標(biāo)，從成本和效率兩個(gè)方面與長(zhǎng)流程競(jìng)爭(zhēng)。國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家在20世紀(jì)60年代至70年代，開發(fā)了超高功率電爐及相關(guān)技術(shù)。80年代，強(qiáng)化用氧技術(shù)趨于成熟。90年代之后，廢氣的余熱利用逐步受到重視，并相繼研發(fā)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(fā)的不同類型直流電弧爐，F(xiàn)uchs公司的豎式電弧爐、超音速水冷氧槍等技術(shù)，Danieli公司的高阻抗交流電弧爐、基于底吹和二次燃燒技術(shù)的DANARC爐，奧鋼聯(lián)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(tài)電爐等。廢鋼預(yù)熱-連續(xù)加料技術(shù)是現(xiàn)代電弧爐煉鋼的重要特征，當(dāng)前國(guó)內(nèi)外許多冶金設(shè)備制造公司依據(jù)Consteel電弧爐和豎式電弧爐理念研發(fā)了多種新型廢鋼預(yù)熱-連續(xù)加料電弧爐，如基于水平連續(xù)加料理念研發(fā)的達(dá)涅利FASTARC 0電弧爐；基于豎式加料理念研發(fā)的西馬克SHARC電弧爐、日本ECOARCTM生態(tài)電弧爐以及普瑞特Quantum電弧爐等；同時(shí)還衍出階梯進(jìn)料型電弧爐，如中冶賽迪CISDI-AutoARCTM綠色智能電弧爐，以及獨(dú)立于電弧爐的廢鋼預(yù)熱-連續(xù)加料系統(tǒng)，如KR公司和CVS公司聯(lián)合研發(fā)的環(huán)保型爐料預(yù)熱和連續(xù)加料系統(tǒng)EPC電爐?，F(xiàn)代電爐煉鋼采用廢鋼連續(xù)加料工藝，冶煉過程不開爐蓋，爐內(nèi)主要進(jìn)行熔化和升溫過程，采用大留鋼、平熔池冶煉操作，經(jīng)預(yù)熱后的廢鋼連續(xù)加入到預(yù)留鋼液的電爐內(nèi)，通過“電弧加熱鋼液—鋼液加熱廢鋼”的間接加熱方式實(shí)現(xiàn)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(jīng)普遍小于40min，甚至接近30min，與轉(zhuǎn)爐的節(jié)奏相當(dāng)。全廢鋼電弧爐煉鋼的冶煉電耗普遍小于350kWh/t鋼，最低小于260kWh/t。

　　在上世紀(jì)80年代到90年代，通過引進(jìn)、消耗和再吸收國(guó)外技術(shù)，我國(guó)也發(fā)展了超高功率電弧爐及其相關(guān)配套技術(shù)。近十多年來，大型超高功率電弧爐設(shè)備和工藝技術(shù)逐漸實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化，尤其廢鋼預(yù)熱-水平連續(xù)加料技術(shù)得到廣泛的推廣應(yīng)用，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國(guó)際先進(jìn)水平。同時(shí)，引進(jìn)了國(guó)外大部分先進(jìn)的爐型，包括意大利德興公司的Consteel電弧爐、西馬克的SHARC電弧爐、日本ECOARCTM生態(tài)電弧爐以及普瑞特的Quantum電弧爐等。

　　在過去的半個(gè)多世紀(jì)中，電爐煉鋼技術(shù)國(guó)內(nèi)外都有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，有力促進(jìn)了電爐短流程生產(chǎn)的發(fā)展。但是，迄今為止的電爐煉鋼設(shè)備和工藝本質(zhì)上沒有大的改變，存在其固有缺點(diǎn)和短板，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：（1）對(duì)電網(wǎng)沖擊和污染嚴(yán)重，需投資較大的功率因素補(bǔ)償和諧波吸收裝置；（2）二噁英污染、噪音污染和煙塵量大（尤其吹氧脫碳時(shí)）等環(huán)保問題，治理成本很高（電爐車間環(huán)保投資是電爐本體投資的數(shù)倍，而且運(yùn)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(chǎn)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、以及電力和污染治理成本高等各種因素導(dǎo)致短流程生產(chǎn)成本高；（5）終點(diǎn)鋼水氧、氮含量明顯高于轉(zhuǎn)爐長(zhǎng)流程，不利于生產(chǎn)潔凈鋼。因此，急需開發(fā)新一代的綠色生態(tài)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(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)冶煉過程氣氛可控(氧化、還原和中性氣氛)，改變了現(xiàn)有電弧爐不密封導(dǎo)致大氣進(jìn)入爐內(nèi)，煙氣和熱量向爐外散發(fā)，噪音大、煙塵大和火光大的現(xiàn)象，進(jìn)而可有效防止金屬損失大、大氣對(duì)鋼液的污染（鋼液氧含量和氮含量高）、熱量損失大和煙塵污染重等一系列問題；（2）采用直流供電和中空石墨電極噴吹含氫氣體實(shí)現(xiàn)氫等離子體加熱，取代利用石墨電極產(chǎn)生電弧的傳統(tǒng)加熱方式，具有無污染、噪音低、能量利用率高等優(yōu)勢(shì)；（3）采用豎井式結(jié)構(gòu)高溫廢氣和輔助燒咀對(duì)廢鋼進(jìn)行連續(xù)預(yù)熱，用推鋼機(jī)實(shí)現(xiàn)廢鋼連續(xù)加料，使廢鋼預(yù)熱溫度超過1000℃，避開二噁英生成的溫度，排出的煙氣進(jìn)入短流程鋼廠的整個(gè)廢氣處理系統(tǒng)進(jìn)行處理和利用；（4）采用氫氣豎爐生產(chǎn)的無碳純凈DRI和廢鋼作為主要原料，結(jié)合底吹含氧氣體和噴吹石灰粉相結(jié)合的方式，實(shí)現(xiàn)少渣冶煉脫磷操作；（5）在原材料比較純凈的條件下，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(shí)現(xiàn)鋼水的脫硫、脫氧和脫氮，后續(xù)基本無需添加沉淀脫氧劑，實(shí)現(xiàn)低氧高潔凈出鋼，達(dá)到“零夾雜物”和“零碳排放”的效果，配合后續(xù)工藝進(jìn)行高附加值的超潔凈特殊鋼生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)短流程煉鋼的綠色化、高端化和高效益三者統(tǒng)一。

　　我國(guó)電爐短流程鋼廠的發(fā)展路徑是什么？

　　由于廢鋼資源的相對(duì)短缺以及電爐煉鋼成本較高，我國(guó)大規(guī)模發(fā)展全廢鋼電爐煉鋼的時(shí)間尚不成熟，電爐煉鋼比例顯著提升只少要在2030年以后，甚至是2035年后。因?yàn)檫@取決于三個(gè)因素：一是預(yù)計(jì)我國(guó)仍然需要約8-10年后才有比較充足的廢鋼資源；二是，預(yù)計(jì)2030年后我國(guó)鋼鐵總需求將減少到8億噸以下，部分長(zhǎng)流程鋼廠關(guān)閉，減少了轉(zhuǎn)爐中廢鋼的用量；三是綠色發(fā)展促進(jìn)城市鋼廠的建設(shè)，電爐短流程工藝可以消納城市周邊產(chǎn)生的廢鋼、棄電、城市中水等社會(huì)廢棄物，促進(jìn)鋼企與城市和諧共存。那么，現(xiàn)階段和今后我國(guó)電爐短流程鋼廠如何發(fā)展呢？筆者認(rèn)為可以有以下幾種途徑。

　　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(guó)式”電爐的主要特點(diǎn)，雖然不是發(fā)展方向，但確實(shí)是目前電爐生存的無奈之舉。我國(guó)由于缺少天然氣，大規(guī)模發(fā)展氣基豎爐生產(chǎn)直接還原鐵條件仍然不具備。因此，充分利用“一帶一路”倡議，鼓勵(lì)我國(guó)鋼鐵企業(yè)走出去，在天然氣和鐵礦資源相對(duì)豐富的國(guó)家建設(shè)直接還原鐵工廠，進(jìn)口到我國(guó)作為電爐煉鋼的原料是解決廢鋼短缺和稀釋廢鋼中有害元素的有效解決方案之一。另外，鋼鐵塵泥、赤泥、銅渣、不銹鋼冶煉廢渣、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于鐵素資源，但直接用于高爐原料或煉鋼原料工藝難度大、不經(jīng)濟(jì)。寶武環(huán)科在原有國(guó)外引進(jìn)的轉(zhuǎn)底爐基礎(chǔ)上做了一系列工藝技術(shù)和裝備創(chuàng)新，可以用于不同金屬組元的還原和分離，并將生產(chǎn)出的直接還原鐵經(jīng)電爐熔分后的鐵水可以作為電爐的原料，也是解決當(dāng)前廢鋼資源不足的有效途徑，并同時(shí)實(shí)現(xiàn)有價(jià)金屬的綜合利用和固廢的綠色化處理，經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著。

　　第二，發(fā)展短流程城市鋼廠。我國(guó)在發(fā)展電爐短流程的過程中，可以借鑒美國(guó)Minimill鋼廠的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)：將鋼廠布局在城市周邊。一方面靠近來自城市的廢鋼資源和其他含鐵固體廢棄物，另一方面，可以利用生物質(zhì)裂解爐處理城市垃圾和農(nóng)業(yè)秸稈等生物質(zhì)原料產(chǎn)生CO和CH4等還原性氣體，以及其他低價(jià)碳素資源等作為轉(zhuǎn)底爐的還原劑，并利用廢氣和余熱發(fā)電，建立智能微電網(wǎng)能源管控系統(tǒng)，充分利用夜間電網(wǎng)棄電或清潔能源發(fā)電，使電爐起到調(diào)節(jié)城市電網(wǎng)負(fù)荷的作用，實(shí)現(xiàn)綠色化和能源的高效利用，降低煉鋼成本，促進(jìn)鋼企與城市和諧共存。這種城市鋼廠，以螺紋鋼、線材為主要產(chǎn)品，規(guī)模以約100萬t/a為宜。

　　第三，發(fā)展氫氣豎爐-新型綠色電爐為核心的高品質(zhì)特殊鋼短流程生產(chǎn)線。發(fā)展氫冶金是鋼鐵工業(yè)實(shí)現(xiàn)碳中和的有效途徑，甚至是終極解決方案。但是目前氫冶金發(fā)展的最大障礙是生產(chǎn)成本太高，無論是采用富氫還是純氫從經(jīng)濟(jì)上無法與以焦炭為主的高爐煉鐵工藝競(jìng)爭(zhēng)。然而，氫冶金生產(chǎn)的高純凈直接還原鐵是生產(chǎn)純凈鋼和高端特鋼的最佳鐵源材料，氫氣豎爐以高品位氧化球團(tuán)為爐料，經(jīng)過氫氣還原得到的DRI，無碳，成分近乎于純鐵。以此作為煉鋼原料，無需吹氧脫碳，可直接通過配置一定比例清潔廢鋼和鐵合金冶煉高品質(zhì)特殊鋼，因而不需要加傳統(tǒng)的脫氧劑，采用剩余少量的雜質(zhì)則用氫等離子電爐進(jìn)行脫氧和精煉，后部采用電渣重熔或真空電弧重熔等特種冶金工藝，可以實(shí)現(xiàn)鋼材的“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(qiáng)鋼等，顯著提升鋼材的附加值，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)特殊鋼高質(zhì)量和高效益的統(tǒng)一。

　　第四，在廢鋼資源和清潔電力相對(duì)豐富條件下，最終實(shí)現(xiàn)我國(guó)鋼鐵工業(yè)以電爐短流程為主導(dǎo)。據(jù)中鋼協(xié)等相關(guān)機(jī)構(gòu)估計(jì)，2035年廢鋼資源將可能達(dá)到4億噸，此時(shí)電爐煉鋼短流程的大發(fā)展才真正開始，預(yù)計(jì)到2050年我國(guó)廢鋼資源量將達(dá)到約5.5億t，粗鋼產(chǎn)量約8億噸，以廢鋼為主原料配以氫冶金生產(chǎn)的直接還原鐵作為補(bǔ)充原料的短流程電爐鋼比將超過70%，長(zhǎng)流程的粗鋼占比將不超過30%。因此，電爐煉鋼短流程的發(fā)展是將一個(gè)緩慢的過程，應(yīng)該積極穩(wěn)妥地發(fā)展，防止一哄而上。在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍然應(yīng)該發(fā)展長(zhǎng)流程的節(jié)能減碳技術(shù)，確保我國(guó)鋼鐵工業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展。

　　結(jié)語

　　電爐煉鋼短流程其低碳冶金的本質(zhì)是以廢鋼為主要原料，通過廢鋼的高質(zhì)循環(huán)利用有望實(shí)現(xiàn)低碳甚至零碳的鋼鐵生產(chǎn)。然而，電爐煉鋼短流程的發(fā)展取決于三個(gè)條件：一是充足且相對(duì)廉價(jià)的廢鋼資源；二是價(jià)格適當(dāng)且充足的電力資源；三是電爐煉鋼技術(shù)的顯著進(jìn)步，促使其生產(chǎn)成本和環(huán)境保護(hù)方面與長(zhǎng)流程有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。所以，電爐短流程的發(fā)展是一個(gè)漸進(jìn)的過程，需要十年甚至更長(zhǎng)時(shí)間的不斷努力。在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)，富氫高爐+高廢鋼比轉(zhuǎn)爐的長(zhǎng)流程將是電爐短流程有力的競(jìng)爭(zhēng)者，也是鋼鐵生產(chǎn)向低碳化發(fā)展的重要貢獻(xiàn)者。

　　采用氫冶金生產(chǎn)的直接還原鐵以補(bǔ)充廢鋼資源的不足并稀釋廢鋼中的有害雜質(zhì)元素，采用非化石能源的綠色能源發(fā)電（光伏、風(fēng)能、潮汐能、地?zé)?、水電和核電等）供給電爐煉鋼，發(fā)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(shí)現(xiàn)電爐短流程的高效、低耗、低成本和高質(zhì)量生產(chǎn)，將是今后的發(fā)展方向。

　　在全球雙碳背景下，我國(guó)現(xiàn)有電爐煉鋼迎來了新的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也面臨著資源、能源和成本的挑戰(zhàn)。如何從技術(shù)、裝備、原料、工藝等多方面入手，突破制約電爐煉鋼短流程發(fā)展的瓶頸，是未來我國(guó)冶金工作者面臨的光榮而艱巨的重大任務(wù)。（姜周華）

（作者系東北大學(xué)冶金學(xué)院特殊鋼冶金研究所所長(zhǎng)）