一、我國煉鐵產(chǎn)能產(chǎn)量現(xiàn)狀及變化趨勢

（一）煉鐵產(chǎn)能產(chǎn)量

據(jù)不完全統(tǒng)計，2020年底全國符合規(guī)范條件鋼鐵企業(yè)（簡稱規(guī)范企業(yè)）共有煉鐵高爐約850座左右，高爐煉鐵總產(chǎn)能約9.1億噸?！笆奈濉逼陂g，鋼鐵行業(yè)繼續(xù)推進供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，通過淘汰落后、低效裝備，限制類裝備產(chǎn)能置換升級等方式，持續(xù)壓減過剩產(chǎn)能。截止到2024年底，規(guī)范企業(yè)（第六批）煉鐵高爐共約671座，高爐煉鐵總產(chǎn)能約8.6億噸。全國生鐵產(chǎn)量由2020年88752.4萬噸下降至2024年85173.7萬噸。2020~2024年全國生鐵產(chǎn)量如圖1所示。

圖1 2020 ~ 2024 年全國高爐生鐵產(chǎn)量

（二）變化趨勢

自進入“十四五”以來，鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能產(chǎn)量雙控取得顯著成績。通過煉鐵產(chǎn)能減量置換、粗鋼產(chǎn)量壓減等措施，全國高爐數(shù)量和高爐煉鐵總產(chǎn)能均呈現(xiàn)逐年下降趨勢。高爐數(shù)量共減少180座左右，減少幅度達到21.2%，限制類高爐等落后、低效產(chǎn)能大量置換退出；高爐煉鐵總產(chǎn)能共壓減0.5億噸，壓減比例約5.5%。自2020年以來，全國生鐵產(chǎn)量整體呈現(xiàn)下降趨勢，僅2023年出現(xiàn)小幅上升。相比于2020年，2024年生鐵產(chǎn)量降低3578.7萬噸，降幅達到4.0%。

二、我國煉鐵裝備現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

（一）煉鐵裝備變化情況

截至2024年，我國鋼鐵行業(yè)規(guī)范企業(yè)（第六批）約有671座煉鐵高爐，8.58億噸煉鐵總產(chǎn)能。其中，1200立方米以下限制類高爐裝備共321座，煉鐵產(chǎn)能24614萬噸，數(shù)量占比47.8%，產(chǎn)能占比28.7%；1200（含）～2000立方米高爐數(shù)量213座，煉鐵產(chǎn)能27504萬噸，數(shù)量占比31.7%，產(chǎn)能占比32.0%；2000（含）～3000立方米高爐數(shù)量89座，煉鐵產(chǎn)能17905萬噸，數(shù)量占比13.3%，產(chǎn)能占比20.9%；3000立方米及以上高爐數(shù)量48座，煉鐵產(chǎn)能15796萬噸，數(shù)量占比7.2%，產(chǎn)能占比18.4%。我國鋼鐵行業(yè)規(guī)范企業(yè)平均爐容由2020年不到1200立方米提升至2024年1422立方米，非限制類高爐裝備產(chǎn)能占比達到71.3%，行業(yè)先進水平以上的高爐產(chǎn)能占比達到39.3%，高爐裝備大型化、高端化水平得到顯著提升，見圖2。

圖2 2024年鋼鐵行業(yè)規(guī)范企業(yè)高爐裝備情況

（二）煉鐵裝備發(fā)展趨勢

“十五五”時期，我國煉鐵裝備將以高端化、綠色化、智能化、低碳化為核心發(fā)展方向，通過技術(shù)創(chuàng)新與裝備升級實現(xiàn)高質(zhì)量轉(zhuǎn)型發(fā)展。頂燃式高風溫熱風爐、高效長壽高爐本體、底濾法渣處理系統(tǒng)等煉鐵關(guān)鍵裝備將不斷突破技術(shù)瓶頸，保障高爐生產(chǎn)穩(wěn)定性與高效性；高爐休風放散煤氣全回收、高爐煤氣精脫硫、高爐沖渣水余熱溴化鋰制冷、高爐熔渣干法?；坝酂峄厥盏裙に囇b備與技術(shù)有望逐步成熟，推動鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)減污降碳協(xié)同發(fā)展；AI、大數(shù)據(jù)、5G等技術(shù)的融合應(yīng)用將更廣泛應(yīng)用于煉鐵裝備，實現(xiàn)爐況診斷定量化、爐內(nèi)狀態(tài)高仿真解析、關(guān)鍵操作自動控制，以及煤氣流分布和爐溫水平閉環(huán)調(diào)節(jié)等功能，數(shù)字賦能使煉鐵生產(chǎn)管控更加精準和高效；隨著鋼鐵行業(yè)納入碳市場，富氫碳循環(huán)高爐、高爐富氫冶煉、噴吹生物質(zhì)炭和廢塑料、氫基豎爐直接還原等低碳冶煉和氫冶金技術(shù)將迎來發(fā)展機遇，助力我國“雙碳”目標加快實現(xiàn)。

三、我國煉鐵工藝技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

（一）煉鐵工藝技術(shù)變化

“十四五”期間，我國煉鐵技術(shù)進步主要體現(xiàn)在以下幾方面：

全行業(yè)普及推廣高風溫、高頂壓、高富氧、大噴煤等強化冶煉措施。行業(yè)先進企業(yè)平均風溫提高至1230℃以上，頂壓提升至250千帕以上，富氧率保持在7%~10%，煤比提高至170~180千克/噸，促進高爐燃料比、工序能耗逐步下降。

高爐高比例球團冶煉工藝技術(shù)成功應(yīng)用。首鋼京唐5500立方米高爐球團礦平均比例達到55%以上，唐鋼新區(qū)2922立方米高爐球團礦比例最高達到64%，西昌鋼釩1號高爐釩鈦球團礦比例達50%以上，首鋼伊犁鋼鐵成為國內(nèi)唯一采用全球團冶煉的企業(yè)。

積極探索高爐低碳冶煉技術(shù)并取得重大突破。寶武八鋼富氫碳循環(huán)高爐、中冶賽迪3R碳氫高爐等低碳冶煉技術(shù)取得重大突破，高爐富氫氣體噴吹技術(shù)、高爐噴吹生物質(zhì)技術(shù)等創(chuàng)新低碳技術(shù)在晉南鋼鐵、首鋼遷鋼不斷進行探索和攻關(guān)，并取得積極進展。

燒結(jié)返礦冷壓塊等新型爐料技術(shù)取得新進展。燒結(jié)返礦冷壓塊技術(shù)已在酒鋼集團榆中鋼鐵、漢中鋼鐵、略陽鋼鐵、山西安泰鋼鐵等成功應(yīng)用，取得了降本減碳的顯著效果，現(xiàn)已列入2024版鋼鐵行業(yè)極致能效技術(shù)清單（T80），未來鐵礦石冷壓塊技術(shù)有望作為氫基豎爐直接還原鐵或高爐原料得到應(yīng)用和推廣。

氫冶金開發(fā)與示范應(yīng)用成果顯著。寶鋼湛江建成百萬噸級氫基豎爐直接還原鐵示范項目，2024年實現(xiàn)連續(xù)滿負荷生產(chǎn)。河鋼集團張宣科技開發(fā)出基于焦爐煤氣零重整豎爐直接還原技術(shù)，于2023年5月建成投產(chǎn)60萬噸氫基豎爐直接還原示范項目，至今已穩(wěn)定運行近2年時間。中國鋼研開發(fā)出純氫多穩(wěn)態(tài)豎爐直接還原技術(shù)和中試示范工程，實現(xiàn)60天連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)運行，達到國際領(lǐng)先水平。鞍鋼集團開發(fā)出綠氫零碳流化床高效煉鐵創(chuàng)新技術(shù)，于2024年完成1萬噸/年中試線建設(shè)和首次熱試試驗。建龍賽思普開發(fā)出氫基熔融還原技術(shù)，在烏海建設(shè)運行國內(nèi)外首套氫基熔融還原生產(chǎn)線，并實現(xiàn)穩(wěn)定生產(chǎn)。

（二）主要技經(jīng)指標變化

“十四五”時期，煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標取得一定進步。高風溫、高頂壓、高富氧等強化冶煉手段在行業(yè)內(nèi)快速推廣，促使高爐焦比、燃料比逐年下降，煤比逐年升高。隨著頂燃式高風溫熱風爐、高輻射覆層節(jié)能技術(shù)、熱風爐自動燃燒、無擾動換爐等技術(shù)裝備的普及應(yīng)用，高爐平均風溫基本呈現(xiàn)逐年上升趨勢。入爐品位基本保持在57%左右，從2022年行業(yè)進入下行周期以來，鋼鐵企業(yè)開始使用更多低品位經(jīng)濟礦，高爐入爐品位呈現(xiàn)下降走勢。綜合來看，在高爐大型化、先進節(jié)能技術(shù)配備和操作水平提升等作用下，盡管近幾年入爐品位呈現(xiàn)下降趨勢，但高爐燃料消耗指標仍取得穩(wěn)步下降的較好成績。全國重點鋼鐵企業(yè)2020~2024年煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標及變化情況分別如表1和下圖2所示。

表1 全國重點鋼鐵企業(yè)2020~2024年煉鐵技術(shù)經(jīng)濟指標

圖2 全國重點鋼鐵企業(yè)2020~2024年煉鐵技經(jīng)指標變化情況

（三）發(fā)展趨勢

碳減排工作將成為直接影響鋼鐵企業(yè)經(jīng)濟效益的重要工作。鋼鐵行業(yè)是碳排放管控重點行業(yè)，未來國家將充分發(fā)揮碳市場作用，逐步強化碳排放強度約束，嚴控碳排放總量，通過碳配額激勵先進、鞭策落后，并將持續(xù)開展碳排放重點工序降碳行動。

開發(fā)大數(shù)據(jù)、可視化等智能操控煉鐵技術(shù)。例如，充分應(yīng)用大數(shù)據(jù)分析與挖掘、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、人工智能手段、在線監(jiān)測等信息技術(shù)，建立基于歷史數(shù)據(jù)和實時數(shù)據(jù)的爐況推理規(guī)則和自動推理機，根據(jù)實時爐況診斷結(jié)果，給出調(diào)整建議和優(yōu)化措施，有利于高爐長期保持高效、順穩(wěn)、節(jié)能和低碳生產(chǎn)。

氫冶金新技術(shù)未來發(fā)展?jié)摿Υ?。近期由于氫冶金新技術(shù)成熟度低、生產(chǎn)成本高、能源資源保障難度大，還不具備推廣條件。在汽車行業(yè)等下游用戶對鋼鐵產(chǎn)品低碳生產(chǎn)的需求下，部分鋼鐵企業(yè)開展氫冶金技術(shù)開發(fā)應(yīng)用。中遠期隨著制氫成本下降、碳價增加、下游用鋼行業(yè)對低碳鋼需求增加，氫冶金將逐步具有競爭優(yōu)勢，或?qū)⒊蔀殇撹F行業(yè)碳中和的終極技術(shù)路徑。

四、“十五五”展望及建議

（一）重視高爐降碳工作

高爐—轉(zhuǎn)爐長流程仍在可預(yù)見的未來占據(jù)主導(dǎo)地位，未來高爐工藝將著重于高比例球團/塊礦冶煉、低成本原料條件下高爐低燃料比冶煉、富氫氣體噴吹、新型爐料等低碳技術(shù)探索和應(yīng)用，持續(xù)推進極致能效提升，并借助智能化改造，實現(xiàn)生產(chǎn)的精準控制與優(yōu)化，降低碳排放強度，實現(xiàn)低碳煉鐵。

（二）深入開展氫冶金創(chuàng)新技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用

“十五五”期間，基于焦爐煤氣的豎爐直接還原技術(shù)將在煤氣資源豐富地區(qū)或企業(yè)得到進一步推廣應(yīng)用，純氫冶金將在東北及西北可再生能源豐富地區(qū)開展工業(yè)化示范應(yīng)用。建議鋼鐵企業(yè)投資氫冶金項目前，依托權(quán)威機構(gòu)做好項目技術(shù)調(diào)研、路徑比對、經(jīng)濟分析、投資風險評估等基礎(chǔ)論證工作，研究好鐵礦石冷壓塊技術(shù)和直接還原用低碳礦石解決方案，同時，加強與制氫裝備企業(yè)合作，共同推進制氫-氫冶金兩大行業(yè)實現(xiàn)能源穩(wěn)定供應(yīng)，技術(shù)裝備開發(fā)和設(shè)施運營的一致性、互融性。

（三）加快制定個性化經(jīng)濟降碳方案

鐵前工序碳排放占比約在55%以上，是決定鋼鐵企業(yè)碳配額存在盈余或缺口的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。隨著鋼鐵行業(yè)納入碳市場并開展履約交易，未來碳交易價格將水漲船高，部分高碳排放強度企業(yè)的履約成本將大幅提高。建議鋼鐵企業(yè)借力行業(yè)權(quán)威機構(gòu)政策、信息、技術(shù)等先發(fā)優(yōu)勢，積極開展碳診斷碳減排工作，針對燒結(jié)、煉鐵等碳排)放重點工序制定個性化經(jīng)濟降碳方案，應(yīng)用先進可靠的節(jié)能降碳技術(shù)，精準提高企業(yè)碳排放績效水平和碳履約能力，助力企業(yè)在碳交易市場中占據(jù)先機。

（四）開展市場化、法治化的鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能治理

建議順應(yīng)國家全面深化改革的大趨勢，結(jié)合行業(yè)發(fā)展導(dǎo)向，統(tǒng)籌考慮、遠近結(jié)合，基于市場化和法治化思維，建立一套有利于先進產(chǎn)能充分發(fā)揮、促進優(yōu)勝劣汰和供需平衡的產(chǎn)能產(chǎn)量調(diào)控機制，倒逼不符合高端化、智能化、綠色化發(fā)展要求的產(chǎn)能裝備退出。

來源 | 冶金工業(yè)規(guī)劃研究院

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