电炉炼钢以废钢为原料，以电能为主要能源，是一种短流程的炼钢工艺，具有流程短、污染少、投资小等优点。日前美国大型钢铁公司Schnitzer Steel Industries发布一季度报告称，2025年美国电炉炼钢的市场占比将提升到80-85%。而受技术水平限制等因素，我国电弧炉炼钢占比相较世界平均水平始终显著偏低，只达到10%左右，且出现电炉转炉化、长流程化现象。近年政策导向呼吁钢铁去产能、控制能耗与碳排放，也极力要求电弧炉炼钢比例的提高。
一、全球电弧炉炼钢市场概况
近年来，世界粗钢年产量在16~18亿吨，其中电炉钢有4亿多吨，占比约25%。除中国以外，全球钢铁工业的电炉钢占比已达40%以上。行业规模而言，2021年全球电弧炉市场规模达到10.7亿美元，至2025年将达15.4亿美元。亚太地区电弧炉市场大幅增长，2021年亚太地区占全球61%市场份额。中国和印度是亚太地区电弧炉的主要市场。至2025年间全球市场增长的67%将来自于亚太地区。
二、我国电弧炉市场规模及存量情况
目前，我国在投用的电弧炉在300个以下，始终保持稳定个数，变动主要涉及由落后电弧炉向高效、节能、大容量电弧炉的置换，以提升产能效率。电弧炉净增产能现逐年增长，2018年净增产能68万吨，2019年净增343万吨，2020年净增996万吨。2021年以来，10家企业新投产电炉14座，涉及产能1700万吨；多数涉及产能置换，仅2家钢厂属于纯新增。
三、我国电弧炉炼钢情况
近年我国电弧炉产能逐年稳健上升，至2021年达1.86亿吨。同时，电弧炉炼钢占比也总体提高，然而仍比全球40%的情况明显偏低。由于虽然开工率长期偏低，原材料、用电等方面的成本居高不下，又受到疫情和限电影响，电弧炉炼钢产量提升较缓，从2017年的0.79亿吨提升至2021年1.15亿吨。根据已公布的产能置换信息，至2023年，国内还将新增2000万吨电炉粗钢产能，电炉粗钢总产量将达到2.1亿吨左右。从当前电炉的区域分布来看，中频炉产能淘汰与电炉产能新增之间基本形成替代与补充的关系。电弧炉主要分布在废钢资源丰富或电力资源丰富的区域。 华东、华南、华中地区是目前电弧炉较为集中的区域，产能占比合计73%。西南地区占样本统计12%，未来西南地区也将成为电弧炉产能较集中的区域。江苏、广东、山东、四川、湖北等地电弧炉产能较高。数据显示，江苏产能在2606万吨，广东1464万吨，湖北1459万吨等。值得注意的是，我国有明显电炉转炉化现象：容量大于60t的电弧炉70%以上采用了电炉加部分铁水冶炼技术。大钢厂因为自身有高炉生产铁水，为降低成本，在电炉原料中，大量使用铁水。大钢厂使用废钢比例由原来的80%左右，下降到现在的不到40%，中小钢厂因为技术和缺铁水的原因，废钢配比变化不大，依旧在95%左右。大量使用铁水，使原来电炉短流程钢厂的流程不再短，无法体现金属材料的循环利用。
四、我国电弧炉炼钢现存问题
从电弧炉炼钢持续低迷的占比以及较缓的增速即可看出当前市场在政策的大力呼吁下仍存在不少严峻问题，例如：原材料市场供应问题：废钢产业不成熟，资源匮乏，成本偏高；持续的能源限制威胁石墨电极的供应。电炉炼钢利润低：原料供应长期紧平衡，耐火材料消耗快，生产成本持续处于高位。且工业电价高，冶炼成本相较转炉长流程炼钢高出很多。同时由于我国粗钢体产量大，成材价格难以出现大幅上涨，预计电炉钢企利润持续被生产侵吞。限电限产带来的威胁：伴随着限产逐步升级及能耗双控政策，生产企业停产限产再次升级。2021年华东区域部分电弧炉企业国庆节前近乎全停。如何在废钢产业不成熟，电力成本高，而补贴政策还未落实的现实情况下提高行业使用废钢的积极性，是摆在整个钢铁行业眼前的现实问题。。
五、刚性指标要求与企业现实间的阻碍如何逐步克服
工信部、发改委、生态环境部联合发布的《关于推动钢铁工业高质量发展的指导意见》提出“有序引导短流程炼钢（电炉）”，谈及十四五“电炉钢产量占粗钢总产量比例提升至15%以上，力争达到20%”的目标。这与当前长期保持的10%左右电炉钢产量占比有显著差异。然而产业的短板就是企业的机会，已有钢企在不断提升企业内电炉钢占比，如沙钢2021年4月答投资者问，表示公司内部电炉炼钢占比已达20%左右。而由于电炉炼钢的要求与成本，即使是大型企业也面临威胁、阻碍，宝钢2021年9月答投资者问，表示公司生产制造基本为高炉冶炼，电炉炼钢产能约200万吨，占公司炼钢量不足5%。长期看，随着废钢产生量的累积和环保压力的加大，电炉冶炼的优势将逐步显现，然而企业如何克服阻碍，逐步向政策、指标的要求靠近，同时减轻自身压力？对于电弧炉炼钢而言，除原料价格受市场供应影响大，被动而难以控制外，企业降低成本可从用电方面入手。钢铁行业能耗高、成本控制困难。特别是电弧炉炼钢的用电成本更是亟待解决的痛点。我们提出炼钢流程信息化节能解决方案，从数据采集、监测，建立生产质量预测模型和能耗、温度预测模型，引入先进的评价体系等方面，制定炼钢质量与节能双方面的动态优化方案。近年来钢铁行业企业已开始重视自动化、智能化和节能，关于工业大数据在钢铁行业的信息化应用。
六、总结
纵观各国钢铁行业的发展，从历史、政策导向、环境可持续发展多方面而言，电弧炉炼钢都是大势所趋。目前我国正在不断探索与发展中。上文已简单介绍电弧炉炼钢市场的发展，问题已然凸显，各先进国家电炉炼钢发展过程中的探索和当前的成功局面可为我国提供方向。相信不断会有政策出台，利好和支持电弧炉炼钢的发展，不论是雪中送炭抑或锦上添花，智慧化地管控、节省工业用电，一定是电弧炉炼钢企业应选之路。
