由中国金属学会、江苏省金属学会、南京钢铁集团有限公司主办的第五届中国电炉炼钢科学发展论坛于2024年9月11日~13日在江苏南京隆重召开。本次论坛围绕“低成本电炉炼钢，成就未来绿色钢铁”，邀请业内专家解读国家政策、聚焦低成本电炉冶炼技术最新进展、废钢原料应用技术以及能源和环保方面的重大问题进行研讨，同时对不同炉型的技术指标进行交流。中国金属学会电炉炼钢标准化工作小组、电炉炼钢生产技术服务平台持续推动电炉炼钢装备升级、研发技术创新，优化工艺流程，降低能耗和排放，提升材料利用率等，这是钢铁行业自身发展的需要，也是全球可持续发展趋势的必然选择。


　　大会同期举行了“第三届全国电炉炼钢厂长工作座谈会”，电炉炼钢生产企业代表围绕电炉炼钢成本和主要技术指标，电炉生产成本优化、废钢使用技术以及电炉炼钢未来的发展路线进行了交流探讨。


　　本次电炉论坛来自全国115家企业共计340余名专家会议代表参会，85名电炉厂厂长提供生产技术交流材料，大会技术报告28人次。其中来自中国宝武集团、南钢集团、沙钢集团、张宣科技、四川冶控集团、福建金盛兰集团、广西桂鑫集团、江苏飞达集团、徐州金虹集团、首钢集团、本钢板材、河钢石钢等钢铁企业的代表，重点介绍了近年来各企业围绕国内外电炉炼钢现状和发展趋势所做的具体工作以及新技术，并提出了方向性建议，共同探讨了如何实现电炉的零碳冶炼技术、世界主流炉型技术工艺特点及在中国市场发展现状、 电炉炼钢超低排放及环境保护技术等相关问题，展望了碳中和时代的电炉炼钢技术的未来发展方向。


　　江苏省工信厅原材料工业处一级调研员林乐福；江苏省科学技术协会二级巡视员李政；中国金属学会副理事长兼秘书长王新江；江苏省金属学会常务副理事长、江苏省冶金行业协会会长陈建华及南钢副总裁楚觉非分别与会致辞。


　　江苏省工业和信息化厅原材料工业处一级调研员林乐福在致辞中表示，在减碳化、高端化、智能化、绿色化发展的背景下，电炉炼钢成为钢铁行业工艺结构调整和政策主力发展的明确方向，进入了快速发展期。钢铁行业是江苏传统优势行业，是工业领域推动绿色低碳转型发展的主力军，也是关乎全省工业稳定增长，经济平稳运行的重要领域。近年来，江苏省深入贯彻落实习近平总书记重要指示精神和国务院的政策部署，不断巩固钢铁传统优势产业地位，将先进金属材料列入全省产业体系重点培育，产业综合实力大幅度提升，产业结构持续优化，产业供应链愈趋完备。钢铁行业为推动全省制造业发展提供了有力的支撑。2023年全省钢铁行业实现利润总额占全国约47%，今年1-7月份，江苏省钢铁行业实现营收1468亿元，同比基本持平，利润总额78.8亿元，增长1.1%。在有序发展短流程炼钢方面，江苏省认真贯彻促进钢铁工业高质量发展指导意见，落实差别化优惠政策，积极推进常规电炉装备升级改造，产品结构优化升级，废钢加工体系建设，取得了一定的进展：一是江苏省电炉炼钢产能位于全国前列。江苏是全国较早推广电炉短流程炼钢的省份，已成为全国电炉钢大省，电炉产能2000多万吨，电炉钢产能占比17.2%，高于全国平均水平。二是电炉钢企业转型升级取得了积极进展，企业的装备水平得到了明显提升。三是电炉生产的品种不断优化，江苏电炉钢企业充分发挥电炉短流程炼钢在开发小批量多品种高智能钢材等方面工艺技术优势，同时加大工艺技术创新，聚焦关键重点领域研发推广应用。四是废钢资源循环利用体系逐步完善，用好废钢对于推动钢铁工业绿色低碳转型，保障产业供应链具有重要的意义。江苏省将以此次大会为契机，引导企业认真学习先进经验，在装备的大型化、工艺技术的先进化等方面持续推进，进一步落实制定电炉炼钢的优惠政策措施，同行业协会做好技术推广和服务工作。


　　江苏省科学技术协会二级巡视员李政在致辞中表示，党的二十届三中全会指出教育科技人才是中国式现代化的基础性战略性支撑，必须深入实施科教兴国战略，人才强国战略，创新驱动发展战略，提升国家创新体系整体效能。我们要全面赋能新质生产力发展。江苏是经济大省，也是科技教育大省，江苏科技研发投入的强度已达到3.2，江苏经济的发展得益于教育和人才，江苏省金属学会在省级学会里一直走在前，做示范。当前钢铁行业面临着新的发展形势，绿色低碳化要求越来越高，本次论坛对于研究电炉短流程炼钢，更好的促进行业发展，对进一步推动废钢高质量利用等关键问题是个很好的契机。


　　中国金属学会副理事长兼秘书长王新江在致辞中表示，中国电炉炼钢发展论坛是中国金属学会的重要会议也是极具影响力的会议。首届论坛于2018年4月9日在北京召开，会议邀请了世界主流电炉工艺设备制造公司，如达涅利、普锐特、特诺恩、西马克、巴登工程、SPCO以及中国冶金工程公司等单位报告电炉技术现状、未来发展和主要技术经济指标，工信部原材料司和发改委产业司的领导解读了国家政策。首次论坛正确引导了中国电炉炼钢的合理发展，电炉炼钢也步入快车道，全国电炉钢比已由之前的6%上升至10%，对我国钢铁工业绿色发展做出了重要贡献。时隔五年，世界钢铁工业发生了根本性的变化，中国钢铁工业更是面临严峻的考验，绿色化已成为共识。高质量需要解决很多问题，电炉生产经营困难，当前，要突破目前形势冷静思考电炉发展需要解决的问题，中国金属学会会履行自身职责向政府提交报告和行业发展的建议，为电炉企业共同研究发展方向、解决问题。


　　王新江介绍，本次会议重点聚焦几个方面：一是中国钢铁工业现代化。二是绿色发展成为主旋律，二氧化碳的减排要高度重视，短流程、长流程之争要从政策上给予支持。三是降本在企业经营中的难度越来越大，要统一的考虑，解决深层次问题。四是碳中和的技术需深度思考，要更加重视降碳实用技术的应用。五是碳中和技术与能源管控分不开，要结合二氧化碳减排来研究。六是中国钢铁工业要积极参与国际学术技术交流以提高绿色发展能力。


　　江苏省金属学会常务副理事长、江苏省冶金行业协会会长陈建华在致辞表示，江苏省对大电炉短流程工艺生产并进行深入研究，制定了江苏省冶金工业机构调整规划，规划明确江苏要走超高工艺大电炉短流程发展之路，并在全省建设十条超高工艺大电炉短流程生产线，规划的成功实施使江苏省跨入全国产钢大省行列，也为全国大电炉短流程的发展做出了示范，江苏省对支持电炉短流程的发展始终是坚定不移的。与长流程相比，电炉钢短流程具有显著的节能环保优势，吨钢能耗能降低50%以上，固废、二氧化碳、废气的排放分别会减少96%、78%和73%。当前，在节能减排方面电炉短流程具有显著的优势，但由于废钢、电价和长流程竞争等问题，短流程企业在生存和发展上仍然面临着巨大的挑战，需要大家共同努力降本增效，呼吁国家和社会对涉及电炉钢企业生存发展各方面给予有力的政策支持。江苏既是产钢大省又是优废大省，废钢作为钢铁重要的原材料之源，加强废钢的高质化利用对保障钢铁行业原材料工艺，调剂长短流程废钢比例、降本增效、加强循环经济建设方面均有重要的作用。陈建华提出，当前，废钢流和加固环节在税收和开票方面还存在着较多的问题，比如废钢再生资源原料的进口在全球受到了很大限制、固废管理等方面也面临着政策引导等问题，都还需政府、企业和学会的共同努力一个个去攻克解决。


　　南京钢铁集团有限公司副总裁楚觉非在致辞中表示，当前钢铁工业面临着前所未有的压力，绝大部分企业也面临着竞争和生存的压力。明年开始钢铁行业将纳入碳交易范畴，我们还将面临着未来的挑战。当前电炉钢的发展比转炉钢面临着更大的成本压力，但未来绿色低碳的机遇也将提供广阔的前景。把现在低碳做好的同时如何高端化、智慧化，在转型发展的同时如何装备升级、工艺优化都是需要思考研讨的发展趋势。


　　上午的大会主题报告会分别由广东工业大学教授、低碳冶金工程创新交叉研究院院长王中丙和北京科技大学教授、绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室主任朱荣主持。


　　宝钢股份钢管条钢事业部电炉厂厂长李治平作了题为《宝钢电炉数智模型与AI赋能的运用与展望》主题报告。李治平表示当前钢铁行业形势艰难，“长周期、减量、调结构”三大特征更加明显，企业面临着提高生产效率、降低成本等多重挑战，“智能化、高效化”转型成为钢铁企业应对这些挑战的重要途径。2022年被誉为AI元年，宝钢股份将2024年定位为全面推进AI转型的元年，致力于通过智慧制造、AI赋能打造“未来钢铁”，促进行业向由“制造”向“智造”转变。


　　达涅利冶金设备有限公司总监侯志强作了题为《DIGIMELTER绿色数字化冶炼设备——助力提升您在低碳转型之路上的竞争力》的主题报告，介绍了达涅利数字化冶炼电炉，它将供电、智能化和环保的设备巧妙地结合在一起，可实现年产超过15000炉次，同时将运营成本降至最低，对环境的影响最小，并且对于所需原料具有高度的灵活性。


　　南钢产业发展研究院副院长车马俊作了题为《南钢在双碳发展领域的思考和实践》的主题报告，介绍了南钢双碳战略的目标是2030年实现碳达峰，2035年具备减碳30%的工艺技术能力，2050年实现碳中和，双碳战略路径是建立“N-ZERO”绿色产品、低碳工艺、清洁能源零碳三大体系。


　　普锐特冶金技术有限公司全球短流程技术销售总监Joerg Schwoerer作了题为《最新欧洲绿钢转型电炉项目/Latese EU Green steel EAF transition projects》的主题报告。他介绍了普锐特冶金技术电炉里程碑，同时指出截至2018年欧盟碳排放许可5-10欧元，从2018年开始逐步上涨，由于气候变化，无论大众是否同意，碳价都将作为新常态，并成为影响成本的因素。


　　中国废钢铁应用协会副秘书长王方杰作了题为《我国废钢铁产业现状及发展趋势》的主题报告，介绍了废钢利用的主要流程是回收分拣体系、加工配送体系和钢铁冶炼体系三个环节。


　　特诺恩技术有限公司提案部门负责人Andrea GRASSELLI 作了题为《钢铁领域高效可靠的绿色转型：特诺恩方案》的主题报告。他认为，可持续发展在任何地方都将是必要的，但世界不同的地区将依照自己的规则/标准来解决这一问题，这也将产生由于贸易屏障带来的机会，脱碳和电气化的趋势才刚刚开始。他认为，由于去全球化、地缘政治紧张和商品短缺，能源和原材料的成本和可及性将更加不稳定。天然气在未来几十年仍将是能源组合的关键组成。工业废弃物的减少/回收将是不可避免的，尤其是对于人口密度高的国家。气候变化将影响工业对于水的关注。工厂和电网的相互影响将成为生产许可证的一部分。


　　JP Steel Plantech Co.中国销售总监前田一飞作了题为《CleanArc/电炉炼钢电源的先进解决方案》的主题报告，他在报告中表示，因为日本要在2050年实现碳中和，钢铁业特别期待出现二氧化碳排放较少的电炉。与长流程相比，短流程的CO2排放量估计为其1/4，日本的长流程炼钢厂制定了到2030年减少30% CO2排放量的目标，预计会将一部分高炉转换为大型电炉。他指出当前大型电炉的课题是电炉对连接到该电力系统工厂内的电气设备和一般用户的设备有很大影响，因此需要针对各种电网的课题提供合适的解决方案。大容量负荷电炉的课题解决对策应对于大型电炉，现有的对策是不可行的，需要使用新的、大容量电力电子学上的解决方案。


　　马鞍山钢铁股份有限公司特钢公司电炉分厂厂长汪国才作了题为《马钢特钢电炉高效绿色冶炼生产实践》的报告，指出加快电弧炉炼钢技术创新，提高电弧炉炼钢的绿色制造和智能制造水平，提升电弧炉炼钢流程产品质量和产品竞争力，将是我们努力的方向。同时进行了三点详细的介绍：一是引进电炉底吹控制系统，开发强化供氧和底吹搅拌复合吹炼技术，满足多元炉料条件下电弧炉冶炼的技术，年底前实施，实现高效率、低能耗。二是开发智能化监测技术和控制模型在电弧炉炼钢过程的应用，如钢水连续测温、钢水成分在线分析和电弧炉炼钢过程整体智能控制等，提高电弧炉炼钢过程的智能化水平。三是电炉低碳冶金新技术开发与应用，如造渣用焦炭替代、氢基直接还原铁等相关技术。


　　淮钢特钢股份有限公司炼钢厂副厂长王帅作了题为《淮钢量子电炉调试生产实践》的报告。介绍了近年来，淮钢特钢持续加大对高能耗、高排放生产工艺的淘汰和限制，通过实施包括高炉BF、电炉EAF在内的设备升级改造项目，加快推进工艺装备“高端化、智能化、绿色化”升级改造，进一步推进节能降耗、改善环境污染推进绿色生产。淮钢电炉绿色升级改造项目通过产能置换，新建了一座80吨量子电炉，配套2座80吨LF、2座80吨RH真空脱气炉，一台七机七流210方连铸机，以及相应的环保设施。


　　下午的大会主题报告会由北京科技大学教授、中国金属学会电冶金分会秘书长李晶和北京科技大学教授李京社主持。


　　达涅利冶金设备有限公司销售经理陈靖作了题为《浅谈原料对钢水质量和消耗的影响》的报告，介绍了电弧炉工艺和设备的持续改进包括工艺控制、减少断电实践和节能与优化三个方面。


　　普锐特冶金技术有限公司全球短流程技术总监Dr.Deniz Catan作了题为《革新性电炉解决方案-量子电炉》的报告，详细介绍了量子电炉主要工艺操作优势有废钢预热、平熔池操作、炉盖关闭操作、无渣带点出钢等。


　　新余钢铁集团有限公司营销中心副经理柳凯作了题为《新钢130t电弧炉项目介绍及低成本炼钢的设想》的报告，对于低成本炼钢设想，分别从主原料的选择、优化底吹气系统、电弧炉炼钢炉气在线分析技术、电弧炉非接触钢液测温技术和开发电弧炉钢能效优化系统5个方面进行了详细的阐述。


　　本钢板材股份有限公司特钢事业部副总经理于海啸作了题为《本钢生态电炉低碳高效冶炼技术》的报告。本钢电炉完成升级改造，炼钢工序采用废钢→ECOARC生态电炉→LF精炼炉→RH精炼炉→连铸短流程生产工艺。主要工艺装备包括2座ECOARC电炉、3座双车位LF炉、2座RH精炼炉、2台合金钢连铸机。


　　永达集团-梧州市永达特钢有限公司总经理金颖春作了题为《国内首台投产量子电炉在生产》的报告，阐述了使用量子电炉冶炼不锈钢产品的探索和应用：一是铬铁、镍铁合金通过高位料仓直接加料至电炉热区装料速度快，原料灵活性高。二是与其它熔化熔化炉熔化铬铁、镍铁相比较效率更高。三是配合量子电炉的无渣出钢系统，减少氧化性渣进入出钢钢液，为不锈钢钢种精炼创造有利条件。四是降低二次精炼设备(VOD)的处理难度。五是提高产品质量，降低运行成本。


　　中国环境科学研究院研究员闫大海作了题为《钢铁窑炉协同处理固体废物环境风险控制研究进展》的报告。详细介绍了工业窑炉协同处理固废的定义：一是将满足或经预处理后满足投加要求的固体废物投入工业企业现有高温工业窑炉内，再满足工业窑炉正常生产要求、保证产品质量于环境安全的同时，实现固体废物的无害化处置和资源化利用。二是为利用或处置固体废物专门设计、开发的窑炉处理固体废物，不属于工业窑炉协同处理固体废物的范畴。钢铁冶炼窑炉协同处置固体废物的定位首先是促进钢铁行业能减碳、绿色转型，其次是和钢铁冶炼处置自有废物和“点对点”定向利用。再是传统处置利用设施的补充。


　　张宣科技特钢公司炼钢作业区作业长徐鹏作了题为《基于氢基DRI的绿色高质量电炉炼钢技术应用与研究》的报告。他表示，双碳背景下钢铁工业面临巨大减碳挑战，2023年我国粗钢产量101908.1万吨，钢铁行业碳排放量约19.14亿吨，碳排放仍位居制造业首位，减碳压力巨大。电炉短流程炼钢碳排放约为长流程的1/3，发展电炉短流程炼钢是我国钢铁工业实现绿色低碳发展的重要技术路径。但国内废钢供应短缺、质量差异大，优质废钢资源短缺，废钢中残余元素质量分数较高，限制了电炉短流程工艺在我国的发展和大规模应用。DRI中残余元素和有害元素质量分数较低，并且适合大规模生产，可以很好的用作优质废钢的替代品。但电炉配加DRI易导致电耗、造渣辅料消耗、钢铁料消耗、冶炼周期等技经指标升高，使渣量明显增大，炉龄降低。针对电炉配加DRI冶炼过程技经指标控制较差、成本较高的问题，对电炉配加DRI造渣制度、碳粉和氧气喷吹制度、供电制度和留钢留渣制度等进行研究和优化，探索电炉不同配比DRI冶炼条件下最优生产工艺，开发基于DRI的高品质绿钢电炉冶炼技术，填补国内相关领域技术空白，进一步推动钢铁工业转型升级和低碳冶炼。


　　广州市华滤环保设备有限公司总经理王锦作了题为《电炉滤筒除尘节能低碳技术及应用》的报告。他表示，自2022年开始，全球能源危机持续，发达经济体货币紧缩、美元持续走强，全球主要经济体增速大幅放缓，全球钢铁市场阶段性低迷。受到需求收缩、供给冲击和预期持续弱势的三重压力影响，中国钢铁行业受到明显冲击，铁矿石价格大幅波动整体仍处于高位，能源成本大幅上涨，钢材价格震荡下行，导致钢铁行业的经营效益明显下滑。他总结，行业现在重点面临政策、市场、企业三大压力，而我们需要超低排、降本增效、低碳降碳、创A保A。


　　北京市科学技术研究院城市安全与环境科学研究所主任郭宏志作了题为《深化电炉噪声治理策略，提高绿色生产环境质量》的报告。指出电弧炉利用电能作为热源，通过电极向炉内输送电能，利用电极与炉料发生作用产生电弧升高炉内温度，进而在炉内融化废钢。在金属冶炼过程中产生大量的噪声污染严重影响环境。对于防噪防振，他进一步讲到，在设备选型、采购过程中，尽量选择低噪声设备；对高噪声的设备和部位采取隔声措施，如安装双层玻璃密闭窗，设隔声门斗等；对产生振动和噪声较大的设备，如煤气鼓风机、煤气加压机、除尘风机等应设置减振基础，并配备隔声和消声设备；对各种大型除尘系统的除尘风机、引风机设专用机房，并做隔声降噪处理，如风机设减振垫，出口设消声器；优化厂区规划，高噪声设备、工艺流程置于厂区中间区域。加强噪声污染防治，守护人民群众耳边的宁静和谐，是建设美丽工厂的重要内容之一。


　　北京科技大学教授李晶作了题为《电弧炉炼钢流程低碳智能化路径探讨》的报告。在低碳方面，以实际生产数据计算了电弧炉短流程炼钢碳排放，分析了影响碳排放的因素，从冶炼过程直接碳排放，电力产生的碳排放及其它间接碳排放三个方面探讨了电弧炉短流程炼钢过程中可以实现近零碳排放的措施，特别是冶炼过程造泡沫渣和电极消耗如何实现净零碳排放的技术，指出应结合源网荷储等先进电力技术助力电弧炉短流程炼钢高比例应用绿电，提出渣料消耗/合金减量化和固废资源化利用等技术降低间接碳排放。在智能化方面，介绍了泡沫渣智能监测等状态感知设备和支撑智能决策的相关工艺模型，以泡沫渣智能调控为例介绍了状态感知、智能决策和智能执行的智能化技术的应用。还介绍了已在多家钢厂推广的LF精炼炉全自动化/智能化的开发、在现场的应用情况和取得的经济和社会效益。


　　9月13日上午大会技术主题报告会由四川冶控集团总工程师彭可雕、中国宝武集团宝钢研究院高级主任研究员徐迎铁分别主持会议。


　　会上，中国宝武集团宝钢研究院高级主任研究员徐迎铁针对电炉短流程低碳冶金品种钢氮含量控制展开了深入探讨。特诺恩技术有限公司EAF&LF提案部门负责人Andrea GRASSELLI介绍了配备康斯迪尔？电磁搅拌系统的特诺恩康斯迪？电炉，强调了其在可持续发展方面的重要作用。沙钢研究院研究员蔺学浩分享了关于超高功率电弧炉高效智能供电系统的研究成果及应用实例。此外，冶金工业规划研究院副总工程师彭锋从宏观角度剖析了电炉炼钢的现状与未来趋势。北京科技大学教授姜敏则探讨了取消钙处理条件下Al脱氧钢可浇性的提升研究。中冶赛迪上海炼钢部部长干明介绍了新型绿色智能电炉技术的创新、实践及其未来发展方向。中化环境检测有限公司双碳咨询事业部总经理刘通强调了加强碳排放管理的重要性，以及如何通过这种方式提升新的生产力水平。北京科技大学副教授刘威在会上发表了关于新型全废钢电弧炉炼钢工艺基础研究的主题演讲。南京钢铁集团有限公司第二炼钢厂厂长助理杨利委则分享了南钢在电炉高效生产和品种钢冶炼方面的实践经验。


　　9月11日下午第三届全国电炉炼钢厂长工作座谈会召开，由中国金属学会副理事长兼秘书长王新江和江苏沙钢钢铁有限公司副总经理蔡振明，四川冶控集团副董事长刘义腾，江苏省金属学会常务副理事长兼秘书长、江苏省冶金行业协会会长陈建华主持电炉厂长全体讨论会。


　　第五届中国电炉炼钢科学发展论坛，以及同期活动第三届电炉炼钢厂长工作座谈会不仅展示了短流程企业在数字化、绿色化及低碳化方向上的前沿探索与实践，也为中国钢铁工业的结构调整、低碳发展以及科学合理发展电炉短流程提出发展方向。目前钢铁工业的高质量发展进入关键阶段，通过聚焦研讨汇集了行业内外，特别是电炉短流程企业工艺技术的智慧与经验，为“如何决策、实施降低电炉钢成本，实现绿色化低碳发展”提供了宝贵的指导与新启示。