我國鋼鐵傳統工藝技術上一直存在著煉鐵能力<煉鋼能力<軋鋼能力的情況。2020年我國鋼鐵協會成員的鐵鋼比為0.8429，比全球（含中國）均值高15%左右，若不含中國則全球僅為0.5。

鐵礦石和廢鋼是主要煉鋼原材料，鐵鋼比高意味著廢鋼比低，而使用廢鋼和短流程工藝可降低70%-80%碳排放。雖然我國粗鋼產能占據世界超過一半，但工藝上仍以高爐-轉爐的傳統長流程為主，其能耗、污染物排放、生產成本與國際先進水平存在著較大差距，并長期受資源供給和生態環境制約。

高爐煉鐵仍將在未來保持巨大規模，但占比和產量將隨廢鋼使用增加而逐步下降

2020年我國煉鐵產量中90%是采用傳統的高爐-轉爐工藝流程生產，僅這一環節碳排量就超過10億噸，占全國10%碳排放總量，算上其他環節，整個鋼鐵行業占比則達到18-20%。根據鋼鐵行業技術水平某較先進企業分析，我國鋼鐵聯合企業高爐噸排放量在1.8-2.2噸，而電爐僅為0.4-0.8噸，但電爐比例卻遠低于高爐。焦化、燒結和煉鐵流程約占總能耗的70%，在節能減排的宏觀背景下，高爐是歷次環境治理中的重點。不過隨著2021年我國放松廢鋼進口，以及我國自產廢鋼產量逐年上升，供給電爐用廢鋼將持續增長，有助于鋼鐵企業進行生產工藝更新換代。

我國非高爐煉鐵工藝發展緩慢，與國際先進水平存在較大差距，國產替代存在較大空間

非高爐煉鐵技術包括直接還原和熔融還原兩大工藝，其優勢在于擺脫了焦煤資源日益短缺的問題，沒有了燒結及焦化工藝環節，提升了環保水平，有效降低產品綜合能耗，提高了產品質量，為煉鋼環節生產潔凈鋼和優質鋼等高端產品提供純凈的材料。

圖1 煉鐵工藝分類

直接還原工藝中被納入國際鋼鐵協會統計的只有豎爐、流化床和煤基回轉窯直接還原三種，轉底爐產品由于金屬化率僅約為50%-85%，只適合作為半成品原料供給高爐或作為冷卻劑供給轉爐。其中氣基豎爐生產工藝最成熟、能耗最低、單機產能最大，其單機產能可達到大型高爐水平，其產量占直接還原工藝總產量80%以上。

熔融還原工藝目前全球年產量不足1000萬噸，尚未實現技術突破。規模化熔融還原煉鐵技術主要有Corex、Finex和HIsmelt等。Corex工藝寶鋼擁有兩座，一座運行已4年，若持續保持創新未來可能成為世界第一座大型高效熔融還原煉鐵工藝，另一座停產。全球范圍沒有新的在建項目；Finex工藝在韓國浦項投產2套，目前都在運行生產；HIsmelt工藝已搬至山東墨龍，并于2017年投產，山東墨龍已獲得HIsmelt熔融還原技術系列專利與授權，但由于存在工藝問題項目僅運行112天。2018年5月經中國金屬協會組織的科技成果鑒定，該工藝達到國際領先水平。山東墨龍在2021年4月已經聲稱實現了裝備基本實現國產化，并進行了多方面工藝技術創新。其HIsmelt工廠是否復產目前尚不明確。

粗鋼存量產能需進行環保改造，鋼鐵環保設備空間較大

我國經濟增長和環保之間始終處于此消彼長的狀態。因此相較于需要數年并花費高額投入來完成的非高爐煉鐵工藝的推廣，為現有工藝增加先進環保設備可以在較短時間見到效果，盡快實現經濟高質量增長。

2019年4月，生態環境部、國家發改委、工信部、財政部和交通運輸部五部門共同發布的《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》（環大氣〔2019〕35號）提出“到2025年底前，重點區域鋼鐵企業超低排放改造基本完成，全國力爭80%以上產能完成改造。”，并且還提出“企業通過超低排放改造形成的富余排污權，可用于市場交易”等獎勵措施。

2019年12月份生態環境部發布了《鋼鐵企業超低排放評估監測技術指南》，其中要求：鼓勵行業協會發揮橋梁紐帶作用，指導企業開展超排放改造和評估監測工作，在協會網站上公示各企業超低排放改造和評估監測進展情況。截至今年3月，已有14家企業進行了公示。

2020年12月，工信部、科學技術部和生態環境部聯合發布《國家鼓勵發展的重大環保技術裝備目錄（2020年版）》，其中涉及冶金行業設備/技術/材料共四項，分別為超低氮燃燒技術、在線攪拌氣浮除油裝備、多污染物協同治理團聚復合劑以及納米纖維網膜復合過濾材料，并對每一項做出了詳細的技術指標要求。

結語

我國在運行的非高爐煉鐵裝備仍然依賴進口，技術成熟度和裝備自給率與大規模裝備的高爐仍有一定差距，高爐將依舊占據主要煉鐵產能。其中比較適合中國原材料資源條件的FINEX熔融還原裝備和專利技術由韓國企業浦項掌控，限制了該項技術在中國的發展。在電爐冶煉方面，我國能夠自主研發全套電爐裝備，但市場占有率上遠低于普銳特、達涅利等國外先進成套設備公司，在服務水平上也存在著一定差距，先進電爐裝備仍需進口。

在冶金環保設備方面，我國共有229家鋼鐵企業的6.2億噸粗鋼產能正在進行超低排放改造，冶金環保設備市場空間較大，隨著超低排放政策的持續推進將不斷創造市場需求。

總體上來說，在工藝方面，我國鋼鐵行業短期內由于經濟因素，預計仍以低成本長流程改造為主，在短時間內實現立竿見影的減少碳排放效果。中期則大力推廣電爐工藝，長期探索突破性技術。