钢铁行业转炉废钢比提升空间分析 | 双碳目标下的绿色炼钢

本报告分析钢铁行业转炉废钢比提升空间,涵盖现状、限制因素、驱动因素及潜力预测。探讨技术瓶颈、政策驱动与成本优势,助力企业实现绿色转型与降本增效。

发布时间:2025年10月20日 分类:金融分析 阅读时间:9 分钟

钢铁行业转炉废钢比提升空间分析报告

一、引言

转炉废钢比(以下简称“废钢比”)是衡量钢铁企业炼钢工艺效率与绿色化水平的核心指标之一,定义为转炉炼钢过程中废钢加入量占总炉料(废钢+铁水)的比例。提高废钢比不仅能降低生铁消耗(每增加1%废钢比,可减少约1.6%生铁使用量),还能显著减少碳排放(废钢炼钢比铁水炼钢降低约70%的CO₂排放)。在“双碳”目标驱动下,钢铁行业面临减碳与降本的双重压力,废钢比提升成为行业转型的关键方向。本报告从当前现状、限制因素、驱动因素及提升潜力四大维度,系统分析钢铁行业转炉废钢比的提升空间。

二、当前钢铁行业转炉废钢比现状

(一)国内行业平均水平

根据券商API数据[0],2024年国内转炉炼钢企业平均废钢比约为25%-28%,较2020年的20%左右有明显提升,但仍低于国际先进水平(如日本35%-40%、美国30%-35%)。龙头企业表现优于行业平均:宝钢股份2024年转炉废钢比达32%,鞍钢集团为30%,主要得益于其先进的废钢预处理技术与工艺优化。

(二)国际对比与差距

日本钢铁企业废钢比高的核心原因是完善的废钢回收体系(社会废钢回收率达98%)及高效的废钢预处理技术(如隧道窑预热废钢,温度可达800℃以上)。而国内废钢回收体系仍显滞后,社会废钢回收率约为85%,且废钢预处理率不足60%,导致废钢质量参差不齐(如含硫、磷等杂质较高),限制了转炉中的添加比例。

三、转炉废钢比提升的限制因素

(一)技术瓶颈:转炉工艺与废钢预处理能力

  1. 转炉设计限制:传统转炉的供氧强度(约4-5m³/min·t)与炉容比(约0.8-0.9)难以满足高废钢比的需求。当废钢比超过30%时,炉内温度易下降(废钢吸热),导致钢水成分波动(如碳含量难以控制),影响钢材质量。
  2. 废钢预处理技术落后:国内多数企业仍采用“冷装”或“简单预热”(如火焰预热),废钢温度仅能提升至200-300℃,无法有效弥补废钢加入后的热量损失。而国际先进的连续加热炉预热(温度达600-800℃)或电磁感应预热技术,可将废钢比提升至35%以上,但此类技术国内仅有少数龙头企业掌握。

(二)供应约束:废钢来源与质量

  1. 社会废钢产量不足:国内社会废钢主要来自报废汽车、家电、建筑钢材及机械制造废弃物,2024年社会废钢产量约为2.2亿吨,仅占钢铁总产量的18%(国际平均约为25%)。随着汽车、家电报废高峰期的到来(预计2025-2030年社会废钢产量年增速约5%),供应能力将逐步提升,但短期仍显紧张。
  2. 进口废钢政策限制:2021年起,国内禁止进口“洋垃圾”(包括废钢),进口废钢量从2020年的1500万吨降至2024年的不足100万吨,进一步加剧了废钢供应压力。

(三)成本与质量平衡

废钢价格波动较大(2024年国内废钢均价约3200元/吨,铁水均价约3800元/吨),当废钢价格低于铁水时,企业有动力提高废钢比;但废钢中的杂质(如铜、锌)会影响钢材质量(如高端钢材对铜含量要求≤0.01%),因此企业需在废钢比与钢材质量间权衡,限制了废钢的添加比例。

四、转炉废钢比提升的驱动因素

(一)政策驱动:双碳目标与行业规划

《“十四五”钢铁工业发展规划》明确提出“到2025年,转炉废钢比提升至30%以上”,并将废钢比纳入钢铁企业环保考核指标。此外,财政部、税务总局出台《关于资源综合利用增值税政策的公告》,对废钢回收企业实行增值税即征即退政策(退税率为30%),降低了废钢采购成本。

(二)技术进步:工艺优化与装备升级

  1. 转炉工艺优化:采用“顶底复吹+喷吹煤粉”技术,提高炉内搅拌强度与热量传递效率,可在废钢比提升至35%时保持炉温稳定。宝钢股份通过该技术,2024年转炉废钢比较2020年提高了8个百分点。
  2. 废钢预处理技术突破:国内企业正在研发新型废钢预热技术,如“蓄热式加热炉”(温度可达1000℃)、“微波预热”(加热均匀且效率高),预计2026年可实现工业化应用,届时废钢预处理率将提升至80%以上,支撑废钢比达到35%。

(三)成本优势:废钢与铁水的价格差

2024年,国内铁水成本约为3800元/吨(其中铁矿石占60%、焦炭占30%),而废钢成本约为3200元/吨(其中回收成本占50%、预处理占30%),每吨废钢比铁水节省600元。若废钢比从25%提升至30%,每吨钢可降低成本约30元(按每吨钢需2吨炉料计算),对于年产能1000万吨的企业,年增收约3亿元,成本驱动明显。

五、转炉废钢比提升空间预测

(一)短期(2025-2027年):突破技术与供应限制

预计2027年,国内转炉废钢比将提升至30%-33%,主要驱动因素:

  • 技术推广:龙头企业的废钢预处理技术(如连续加热炉)向中小企业扩散,预处理率提升至70%;
  • 供应增加:社会废钢产量年增速约5%,2027年达到2.5亿吨,进口废钢政策可能放宽(如允许进口高纯度废钢),补充国内供应;
  • 政策倒逼:环保考核压力加大,企业为达标将主动提高废钢比。

(二)中期(2028-2030年):达到国际先进水平

随着新型废钢预热技术(如蓄热式加热炉)的工业化应用,废钢预处理率提升至85%以上,转炉废钢比可达到35%-38%,接近日本当前水平。同时,废钢回收体系完善(社会废钢回收率达90%)与进口废钢增加(预计2030年进口量恢复至500万吨),将支撑废钢供应能力提升。

(三)长期(2031-2035年):实现绿色炼钢目标

氢冶金技术(如直接还原铁与废钢结合)得到广泛应用,转炉废钢比可进一步提升至40%以上,此时炼钢过程中使用的生铁量将减少至60%以下,碳排放较2020年降低约40%,实现“双碳”目标下的绿色炼钢。

六、结论与建议

转炉废钢比提升是钢铁行业实现“双碳”目标与降本增效的关键路径,当前国内仍有较大提升空间(从25%到40%)。为推动废钢比提升,企业需加大技术投入(如废钢预处理与转炉工艺优化)、完善废钢回收体系(与汽车、家电企业合作建立逆向回收渠道)、利用政策红利(如增值税即征即退、环保补贴)。同时,政府应放宽进口废钢政策(如允许进口高纯度废钢)、加强废钢质量标准建设(如制定废钢中杂质限量标准),为废钢比提升创造良好环境。

总体来看,随着技术进步与政策驱动,国内钢铁行业转炉废钢比将逐步向国际先进水平靠拢,成为钢铁行业高质量发展的重要支撑。

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