炼钢
地条钢是用中频炉把废钢铁熔化,再倒入简易铸铁模具内冷却而成。其间,既不进行任何分析化验,也无温度等质量控制,用这种方法炼出的钢,90%以上属于不合格产品。
双碳,即碳达峰与碳中和的简称
碳达峰(peak carbon dioxide emissions) [11] 就是指在某一个时点,二氧化碳的排放不再增长达到峰值,之后逐步回落 [3] 。碳达峰是二氧化碳排放量由增转降的历史拐点,标志着碳排放与经济发展实现脱钩,达峰目标包括达峰年份和峰值
碳中和(carbon neutrality),节能减排术语。碳中和是指国家、企业、产品、活动或个人在一定时间内直接或间接产生的二氧化碳或温室气体排放总量,通过植树造林、节能减排等形式,以抵消自身产生的二氧化碳或温室气体排放量,实现正负抵消,达到相对“零排放”。
“特钢又被称为特种钢或特殊钢,专指由于成分、结构、生产工艺特殊而具有特殊物
理、化学性能或者特殊用途的钢铁产品”
高端、特种装备制造领域
“钢铁是钢和铁的合称。根据国家标准《钢分类》,钢是指以铁为主要元素,含碳量一般在2%以下,并含有其他元素的材料,如硅、锰、磷、硫等,故又被称为铁碳合
金。”
钢铁的性能一般分为力学性能1、化学性能2和工艺性能3。其中力学性能也称机械性能,是钢材最重要的使用性能,包括强度4、硬度5、塑性6和韧性7。
力学性能是指钢材在不同环境(温度、介质、湿度)下,承受各种外加载荷(拉伸、压缩、弯曲、扭转、冲击、交变应力等)时所表现出的力学特性。
强度指材料抗变形或断裂的能力,强度越高,钢材承受力越大。
硬度指材料表面抗硬物压力能力,硬度越高,说明钢的耐磨性越好,即不容易磨损。
塑性指材料发生变形而不断裂的能力,塑性越高,说明钢材的延展性越好,即容易拉丝或轧板。
韧性也叫冲击韧性,指材料抵抗冲击变形的能力,韧性越高,说明钢材抵抗运动载荷的能力越强。
化学性能是指钢材与周围介质扫触时抵抗发生化学或电化学反应的性能。
工艺性能是指钢材承受各种加工、处理的能力。
碳是决定钢铁机械性能的主要元素,含碳量越高,钢铁的硬度越高,但为了保持其强度、韧性和塑性,含碳量一般不超过 1.7%。
而硫、磷、氧、氮多对钢铁性能有所损害,如硫含量越高,钢铁的韧性、耐腐蚀性和可焊性越低,需严格控制其含量。
根据化学性能的不同,可将钢铁分为非合金钢、低合金钢、合金钢三大类
合金钢可根据主要使用特性分为工程结构用钢、机械结构用钢、不锈、耐蚀和耐热钢、工具钢、轴承钢、特殊物理性能钢和其他。
特殊物理性能钢,在钢的定义范围内具有特殊磁性、电性、弹性、膨胀性等物理特性的钢,包括软磁钢、永磁钢、无磁钢以及特殊弹性钢、特殊膨胀钢、高电阻钢和合金等。
按照质量等级从低到高又可将这三类钢铁分别分为普通、优质和特殊三大类。
从制钢流程来分,可将钢铁分为生铁、粗钢和钢材三大类。生铁,又称“铁水”,是铁矿石经高炉冶炼的产品,根据碳存在形式不同可分为白口铁、灰口铁和球墨铸铁9;粗钢,即钢坯,是由生铁氧化加工或废钢经过电弧炉等设备提纯,将含碳量和其他元素降到规定范围,符合最终钢材所要求的化学成分的钢水;钢材是粗钢通过铸、扎、锻、挤等工艺加工而成的各种形状、尺寸和性能的产品。根据断面形状的不同,一般分为线材、型材、板材、管材和金属制品等类型。
白口铁中的碳以碳化铁的形式存在,断面呈白色,坚硬而脆,通常用于炼钢;灰口铁中的碳以片状石墨的形式存在,断面为灰色,具有良好的切削、耐磨和铸造性能,主要用于各种铸件;球墨铸铁中的碳以球状石墨的形态存在,其机械性能远胜于灰口铁而接近于钢,主要用于韧性、强度要求高的铸件。
球炼铁主要方法包括高炉法、熔融还原法、直接还原法等。其中高炉法是现代炼铁的主要方式,即以铁矿石为原料、焦炭为燃料和还原剂,经过高温将铁矿石还原成液态生铁,并除去有害元素硫。
“炼钢分为转炉炼钢和平炉炼钢两大类,其中转炉炼钢为全球主流工艺,即以铁水为原料,废钢作为冷却剂,通入氧气,并除去多余的碳、磷和剩余的硫,制成粗钢。按照
性能要求,还可添加适量的硅锰等合金元素。”
短流程不需制铁,可直接用电弧炉将废钢冶炼为粗钢。废钢为主要原材料,经破碎、分装后装入电炉,利用石墨电极与废钢之间产生电弧所发生的热量来熔炼废钢,通过脱气等流程后得到合格钢水。
我国长流程粗钢产量占比约 89.4%,高出世界平均水平高18.6BP;
短流程炼钢的主要原材料为废钢,但我国工业起步较晚,废钢资源较少,导致废钢成本较高。
长流程吨钢耗电量较少。电弧炉炼钢依靠电力产热使废铁熔化,而高炉炼铁则主要由焦炭提供热量,转炉炼钢则通过铁液本身的物理热和组分之间的化学反应产生热量,因此吨钢耗电较少。
无论是长流程炼钢还是短流程炼钢,原材料的波动基本与钢材价格一致。
铁矿石是长流程炼钢最主要的原材料。铁矿石占长流程炼钢成本的 47%,
根据含铁矿物种类,可将常用于炼铁的铁矿石分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿和菱铁矿
全球铁矿石原矿储量 180012亿吨,其中澳大利亚 500 亿吨(27.8%)、巴西 340 亿吨(18.9%)、俄罗斯250 亿吨(13.9%)、中国 200 亿吨(11.1%),四国储量占全球总量的71.7%。
世界铁矿资源整体品位较高,平均品位为 46.7%.我国铁矿石品位仅为 34.5%,低于全球平均品位。
2020 年,全球铁矿石出口量16.6 亿吨,其中澳大利亚铁矿石出口 8.7 亿吨,巴西出口 3.4 亿吨,占全球铁矿石总出口量的 73.4%。
我国铁矿石进口依赖度高,主要进口国为澳大利亚。
进口铁矿的价格大多低于国产铁矿的价格..进口矿价格优势来自于两方面:一方面,由于我国铁矿埋藏较深,采矿成本远高于国外。国内铁矿石开采成本(不含运费)约为 80美元/吨,而海外大型企业仅为 20-30 美元/吨;另一方面,我国选矿成本要高于国外。由于我国多贫矿,不能直接用于高炉炼铁,需要经过选矿、人工造块等流程后品位才能与进口矿相当,与富矿相比需要花费更多的选矿成本。
根据废钢来源,可分为社会采购废钢14、自产废钢15和进口废钢。
社会采购废钢包括加工废钢和折旧废钢。加工废钢是钢材下游的制造商,如汽车、家电、机械等制造商,在生产装配过程中产生的废钢;折旧废钢指各种钢铁制品使用寿命到期后,报废产生的废旧钢铁。
自产废钢也称内部废钢,指钢厂在生产、轧材过程中产生的切头、切尾、切屑、边角料等,是钢铁生产企业自用,不参与社会流通的废钢。
““地条钢16”出清,释放我国长期被地条钢挤占的
废钢资源”
表观消费量是指当年产量加上净进口量(当年进口量减出口量)。特点是较易取得相关数据。
钢材的表观消费量,就是钢材的全国产量加上净进口量的总和,但是这些钢材可能并不全都被消费掉了,要扣减其他损耗和仓储等等才是真实的实际消费量。
废钢价格显著高于铁矿石价格
建筑业和制造业是消费两大支柱,房地产是驱动钢铁消费变化的主要行业。
建筑业包括基建和地产,制造业包括机械、汽车、家电、造船、集装箱和能源化工等。
地产、基建和机械是钢铁下游消费的主要领域,三者占比占整体消费的七成以上。
房地产消费占比最高,2021 年占比为 36.5%;其次为基建和机械,占比分别为 21.1%和 16.1%。
产能等量或减量置换就是对于钢铁、水泥等产能过剩行业,必须首先通过在全国或某一个区域(集团公司)内淘汰落后产能、整合重组原有企业,把落后产能或技术含量比较低的产能淘汰,之后再增加新产能,新建、扩建项目新增产能应等于或小于淘汰的产能,只有在减少或不增加产能的前提下才能审批新的建设项目,原则上不再核准和支持单纯扩大产能的项目。
对外购铁矿石依赖度高的钢铁厂更倾向于建设在毗邻深水码头的沿海地区。举例来说,江苏省本土几乎没有铁矿石资源,但受益于沿江港口的优势,粗钢产量位于全国第二位;
进出口对我国总需求和总供给的影响较小。2021 年我国钢材出口需求仅占总需求的 6.5%;从供给端来看,2021 年我国钢材进口量仅占总供给的 1%。
产能产量双控仍然是政策管控的重点,国内粗钢产量持续下降趋势延续,但产能利用率进一步提升。