炼钢技术发展路径专题之一：短流程VS长流程：环保与经济性加速短流程炼钢发展，上游原材料及耗材产业链或受益.pdf

识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 1 / 25 本报告联系人：刘洋 021-87570852 gzlygf 专题研究 |钢铁 2018 年 03 月 06 日 证券研究报告 Tabl e_Title 炼钢 技术 发展 路径 专题 之一：短流程 VS 长流程 环保与 经济 性 加速短流程炼钢发展， 上游原材料及耗材 产业链或受益 Table_Aut horHorizontal 分析师： 李 莎 S0260513080002 020-87574792 lishagf Table_Summary 一、 概况：全球电炉钢产量占比 25.66%，海外在建短流程产能是长流程的 3.6 倍，国内产能置换新增 3118 万吨电炉钢产能 长流程和短流程是 两种 典型 的 钢铁生产流程， 其中 高炉 -转炉、电弧炉分别为长流程和短流程核心设备 。 产量方面 ， 2016 年全球 粗钢 产量 16.29 亿吨 ， 其中 电炉钢产量达 4.18 亿吨，电炉钢占比为 25.66%； 2016 年 我国电炉钢 产量 达 5170 万吨 ， 占比回升至 6.40%， 但 仍 仅为全球平均水平的 1/4； 新增 产能 方面 ， 2017 年海外在建电弧炉产能超 3600 万吨，高炉 -转炉产能仅 1000 万吨， 在建短流程产能是长流程产能的 3.6 倍 ， 其中 伊朗新增电弧炉产能占比近 65%，印度新增高炉 -转炉长流程产能规模最大 ； 国内 已 官方 公布 淘汰 4059万吨 炼钢 产能置换为 3118万吨电炉钢产能 ， 其中 云南 、 四川 新增 电弧炉 产能 规模 最大 。 二、 产品差异：小批量合金 钢多用电弧炉，大批量低合金钢多用转炉，炉外精炼技术 模糊两种工艺生产钢种区别 工艺 特性 的 差异决定了电弧炉炼钢适合冶炼小批量、多品种合金钢、中高碳钢，转炉炼钢适合冶炼大批量、低碳、低合金含量钢种，但炉外精炼技术的 发展使 转炉和电弧炉已 逐步 转变为炼钢初炼炉，钢种及产品界限已逐步模糊 ， 目前 长流程 也 已 开始 生产 齿轮钢 等 特钢 产品 ， 短流程 也 逐渐 开始 生产 低合金 板材 等 普钢 产品 。 三、 环保和能耗：短流程 SO2、 NOX排放对环境更友好，二 噁 英处理更容易，能耗仅为长流程炼钢工序的 1/9 环保 方面 ， 短流程吨钢 SO2、 NOx 排放量分别仅为含烧结流程的长流程炼钢的 2%和 21%，且高效除尘器特别是袋式除尘器可明显减少短流程 主要 污染物 二 噁 英的排放， 相比 之下 ，长流程炼钢需进行 脱硫、脱硝改造，环保 投资 和 环保 运行 成本较高； 能耗 方面 ， 短流程 工序能耗也仅约为长流程炼钢工序能耗的 1/9。 因此电弧炉在 污染物 排放、 能耗 方面相比长流程炼钢更为友好。 四、 经济性：生产成本取决于原料价差、能耗及石墨电极价格，短流程建设投资更低、建设周期更短，环保投资和运行成本更低 生产 成本 方面 ， 短流程 与 长流程 在 生产成本 方面 的 差异 取决于原料价差、能耗及石墨电极 等 耗材 价格 ， 其中铁水与废钢价差为影响长短流程吨钢成本的核心变量，石墨电极价格 高企 自 2017 年下半年起影响力增强 ， 废钢价格及石墨电极价格大幅上涨助推短流程炼钢综合成本高于长流程炼钢 ； 建设 投资 与 建设 周期 方面 ， 短流程钢企建设投资、建设周期分别仅为长流程联合企业投资的 1/2 和 1/41/3，短流程钢企 的 吨 钢折旧费用更低 ； 环保 投资 与成本 方面 ， 吨钢环保设备投资仅为长流程的 78%，吨钢环保运行成本仅为长流程的 1/8。 因此 综合 来看，短流程在经济性方面相较长流程有 明显 优势 。 五 、 投资建议：环保及经济性突出加速海外及国内短流程炼钢发展，短流程上游原材料及耗材产业链或受益 短流 程与长流程钢种生产差异日益模糊，但短流程环保性与经济性更为突出 ， 从而 加速 了 海外 及 国内 短流程炼钢 技术 的 发展 。 建议重点关注短流程上游原材料（如废钢及废钢加工产业链）、耗材（如石墨电极及针状焦产业链）等相关产业链投资机会。 六 、 风险 提示 ： 宏观经济大幅波动； 废钢、钢材以及上游原材料价格大幅波动；电弧炉、石墨电极、废钢等产业政策发生重大变化。 相 关研究 ： 【广发钢铁李莎】 钢铁工业国际比较专题之三：日美比较 &“中国模式”分析 -供给侧改革是有效手段、环保倒逼落后产能退出，兼并重组待加速、海外扩张仍可期 2018-02-04 【广发钢铁李莎】炭素行业专题报告之一：钢铁用炭素（ I） -新增电炉投放驱动石墨电极需求，技术进步、集中度提升助长期发展 2017-06-25 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 2 / 25 专题研究 |钢铁 目录索引 一 、概况：全球电炉钢产量占比 25.66%，海外在建短流程产能是长流程的 3.6 倍，国内产能置换新增 3118 万吨电炉钢产能 . 4 （一）长流程和短流程是典型钢铁生产流程 ，高炉 -转炉、电弧炉分别为长流程和短流程核心设备 . 4 （二）产量和占比： 2016 年全球电炉钢产量达 4.18 亿吨，电炉钢占比为 25.66%，我国电炉钢占比回升至 6.40%，仅为全球平均水平的 1/4 . 5 （三）新增产能： 2017 年海外在建电弧炉产能超 3600 万吨，高炉 -转炉产能仅 1000万吨，国内淘汰 4059 万吨产能置换为 3118 万吨电炉钢产能 . 5 二、产品差异：小批量合金钢多用电弧炉，大 批量低合金钢多用转炉，炉外精炼技术逐渐模糊两种工艺生产钢种区别 . 9 （一）钢种：工艺差异决定电弧炉炼钢适合冶炼小批量、多品种合金钢、中高碳钢，转炉炼钢适合冶炼大批量、低碳、低合金含量钢种 . 9 （二）发展：炉外精炼技术致转炉和电弧炉转变为炼钢初炼炉，钢种及产品界限已逐步模糊 . 11 三、环保和能耗：短流程 SO2、 NOX排放对环境更友好，二 噁 英 处理更容易，能耗仅为长流程炼钢工序的 1/9 . 14 （一）污染物排放：短流程吨钢 SO2、 NOX排放量分别仅为含烧结流程的长流程炼钢的 2%和 21%，但二 噁 英排放是其主要环保问题 . 14 （二）能耗：短流程炼钢工序能耗仅约为长流程炼钢工序能耗的 1/9 . 14 （三）污染治理：短流程二 噁 英排放可通过高效除尘器有效去除，长流程烧结、球团大气 污染物需配合脱硫、脱硝工艺达标 . 15 四、经济性：生产成本取决于原料价差、能耗 及石墨电极价格，短流程建设投资更低、建设周期更短，环保投资和运行成本更低 . 17 （一）生产成本： 2017 下半年来废钢价格及石墨电极价格大幅上涨助推短流程炼钢综合成本高于长流程炼钢 . 17 （二）建设成本：短流程钢企建设投资、建设周期分别仅为长流程联合企业投资的 1/2和 1/41/3，短流程钢企吨钢折旧费用更低 . 21 （三）环保成本：短流程吨钢环保设备投资仅为长流程的 7%8%，吨钢环保运行成本仅为长流程的 1/8 . 22 五、投资建议：环保及经济性突出加速海外及 国内短流程炼钢发展，短流程上游原材料及耗材产业链或受益 . 24 （一）短流程与长流程钢种生产差异日益模糊，但短流程环保性与经济性更为突出，海外新建及国内置换短流程炼 钢产能方兴未艾 . 24 （二）建议重点关注短流程上游原材料及耗材产业链投资机会 . 24 六、风险提示 . 24 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 3 / 25 专题研究 |钢铁 图表索引 图 1：炼钢 的 短流程与长流程对比示意图 . 4 图 2： 2016 年我国电炉钢产量占比达 6.40%，但仍远低于世界平均水平的 25.70%. 5 图 3： 2016 年我国电炉钢产量回升至 5170 万吨，同比增长 5.94%，增速高于长流程转炉钢 . 5 图 4：炉外精炼设备的发展拓展了电弧炉可生产的钢种范围 . 12 图 5：配合铁水预处理技术和炉外精炼技术，转炉冶炼特殊钢的条件更加优越 . 13 图 6：国内铁精粉湿基均价、二级冶金焦含税均价及铁水价格估算值 (单位：元 /吨 ). 17 图 7： 2012 年 6 月以来转炉炼钢吨钢材料成本始终高于电炉炼钢吨钢材料成本（单位：元 /吨） . 18 图 8：综合考虑能耗以及石墨电极价格 ， 20142016 年转炉炼钢成本始终低于电炉炼钢成本， 2017 年上半年铁矿石焦炭价格大幅上涨推动转炉炼钢成本高于电炉，2017 年下半年废钢价格上涨致电炉成本高企（ 单位：元 /吨 ） . 19 图 9： 2014 年以来铁矿石、焦炭、废钢价格变化情况 （ 单位：元 /吨 ） . 20 图 10：铁水与废钢价差为影响长短流程吨钢成本的核心变量，石墨电极价格自 2017年下半年起影响力增强 . 20 图 11： 2016 年短流程钢企美国纽柯吨钢折旧费用仅为长流程国际钢企的 1/2 左右. 22 表 1：海外在建和计划建设的短流程产能中伊朗占比最大，在建和计划建设的长流程产能中印度占比最大 . 6 表 2： 官方已宣 布的产能置换电弧炉设计产能为 3118 万吨，淘汰炼钢产能 4059万吨，综合产能置换比例为 1.30:1 . 7 表 2： 长流程和短流程炼钢工艺差异对比 . 10 表 3： 电炉冶炼与转炉冶炼的特点及适用生产钢种 . 10 表 4： 常见炉外精炼工艺 . 11 表 5： 适用于转炉生产的特殊钢种类 . 12 表 6：短流程炼钢在二氧化硫和氮氧化物等污染物排放方面对环境更为友好，但二噁 英排放是其主要环保问题 . 14 表 7：短流程炼钢工序能耗仅约为长流程炼钢工序能耗的 1/9 (单位：千克标煤 /吨 ). 15 表 8：常用的三相（交流）电弧炉电耗率在 390430kWh/t，石墨电极消耗率在1.22.5kg/t . 18 表 9：部分 电弧炉及其产线的投资情况 . 21 表 10： 技术方案 1、技术方案 2 各功能环节的吨钢环保投资 . 23 表 11： 技术方案 1、技术方案 2 各功能环节的吨钢环保运行成本 . 23 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 4 / 25 专题研究 |钢铁 一 、 概况 ： 全球 电炉钢 产量 占比 25.66%， 海外 在建短流程产能是长流程 的 3.6 倍 ， 国内 产能 置换 新增 3118万吨电炉钢 产能 （一）长流程 和短流程是典型钢铁生产流程 ，高炉 -转炉、电弧炉分别为长流程和短流程核心设备 根据杜涛等 2006年在中国冶金报文发表的典型钢铁生产流程的环境负荷分析及周建南等 2008 年在山东冶金发表的钢铁制造流程技术进步与钢铁企业可持续发展，目前我国比较典型的钢铁生产流程分为两类：一类为高炉 转炉 连铸 轧制工艺流程，即长流程；另一类为电炉 连铸 轧制工艺流程，即短流程。 长流程 炼钢 生产流程的源头是从矿石原料开始 的 ， 高炉和转炉是长流程关键设备 。 主要的矿物原料有三 种：铁矿 、炼焦煤、石灰石。铁矿经选矿工序先选成铁精矿，然后进一步制成烧结矿或球团矿；炼焦煤 经过洗煤、配煤工序后经过焦炉干馏，释放出挥发成分而后得到焦炭；石灰石可直接用于高炉炼铁的造渣熔剂。以上三种主要原料进入现代炼铁高炉冶炼得到碳的质量分数在 4%以上的液态铁水。高炉铁水经过氧气转炉吹炼配以精炼炉得到合格钢水。钢水经过浇铸连续浇铸或模铸成为钢坯或钢锭，再经过轧制工序最后成为钢材。 短流程炼钢生产流程的 原材料 是 废钢 ， 电弧炉是 短流程炼钢的关键设备 。 废钢经简单加工破碎或剪切、打包后 装入电 弧 炉中 ， 利用石墨电极与 铁料之 间产生电弧所发生的热量来 熔炼 铁料，并 配以精炼炉 完成脱气、调成份、调温度、去夹杂等功能 ，得到合格钢水，后续轧制 工序与长流程 基本 相同。 图 1：炼钢 的 短流程与长流程对比示意图 数据来源： 广发证券发展研究中心 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 5 / 25 专题研究 |钢铁 （二） 产量和占比： 2016 年 全球 电炉钢 产量 达 4.18 亿吨 ， 电炉钢 占比 为25.66%， 我国 电炉钢 占比 回 升至 6.40%， 仅为 全球 平均 水平 的 1/4 产量： 2016 年 全球 电炉钢产量 达 4.18 亿吨 ， 我国 电炉 钢 产量 5170 万吨，同比增长 5.94%， 占 全球 电炉钢 产量 的 12.36%。 根据国际 钢铁协会统计数据 ， 2016年 全球 粗钢 产量 16.29 亿吨 ， 其中 电炉钢 产量 4.18 亿吨 ， 同比 2015 年 增长 2.77%；2016 年 我国电炉钢产量达 5170 万吨， 同比 2015 年 增长 5.94%， 占 全球 电炉钢 产量 的 12.36%。 从历史统计数据 看， 2000 年至 2011 年，我国电炉炼钢产量处于上升阶段，至 2011 年达到峰值 7094.60 万吨， 20122015 年 电炉炼钢产量逐年下降，但同比降幅逐渐缩小。 占比： 2016 年 电 炉 钢 占 全球 粗钢 产量 比例 为 25.66%， 我国电炉钢产量占比 回升 至 6.40%，结束了 2011 以来的五连降 。根据 国际 钢铁协会统计数据， 2016 年全球电炉炼钢占粗钢总产量 比重 为 25.66%， 同比 提 升 0.50 个百分点； 美国、欧盟 28国、日本 、印度 电炉钢占比 分别为 67.00%、 39.50%、 22.20%、 57.30%， 除日本之外，其他国家地区 占比同比均有所提升，其中美国电炉钢占比大幅上升 4.33 个百分点；中国电炉炼钢占比 自 2011 年以来持续 5 年下降， 2015 年电炉粗钢产量占总产量百分比为 6.07%， 2016 年回升至 6.40%，但仍 仅为 世界 平均 水平 25.66%的 1/4。 图 2： 2016年我国电炉钢产量占比达 6.40%，但仍远低于世界平均水平的 25.70% 图 3： 2016年我国电炉钢产量回升至 5170万吨，同比增长 5.94%，增速高于长流程转炉钢 数据来源： 国际 钢铁协会、 广发证券发展研究中心 数据来源： 国际 钢铁协会 、 广发证券发展研究中心 （三） 新增产能： 2017 年 海外 在建 电弧炉 产能 超 3600 万吨 ， 高炉 -转炉产能 仅 1000 万吨 ， 国内 淘汰 4059 万吨 产能 置换 为 3118 万吨 电炉钢 产能 1、海外： 2017 年海外 在建短流程产能是长流程产能的 3.6 倍 ， 伊朗 新增 电弧炉 产能 占比 近 65%， 印度 新增 高炉 -转炉 长流程 产能 规模 最大 0%10%20%30%40%50%60%70%80%2001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016中国 美国 日本全球 印度 欧盟 28国-20%-10%0%10%20%30%40%0100020003000400050006000700080002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016我国电炉钢产量 (万吨 ) 电炉钢增长率 (右轴 )转炉钢增长率 (右轴 ) 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 6 / 25 专题研究 |钢铁 总量 方面 ， 2017 年在建短流程产能是长流程产能的 3.6 倍， 1819 年计划新建短流程产能是长流程产能的 1.4 倍 。 短流程 经合组织 （ OECD）于 2017 年 8 月 7日发布了 CAPACITY DEVELOPMENTS IN THE WORLD STEEL INDUSTRY（全球钢铁工业产能发展）报告，统计了 2017-2019 年全球已宣布的钢铁产能计划 。我们 在 表 1中给出 了 2017年 海外 在建（ Underway） 和 1819年计划建设 （ Planned）的电弧炉产能和所在 国家 /地区。 2017 年 海外 在建 短流程 电弧炉 产能为 3676.2 万吨 ，在建 高炉 -转炉 长流程 产能 为 1000 万吨 ； 1819 年 海外 计划 新建 电弧炉 产能 8835.5万吨 ， 计划 新建 高炉 -转炉 产能 6332 万吨 。 2017 年 在建 短流程 产能 是 长流程 产能 的3.6 倍 ， 1819 年 计划 新建 短流程 产能 是 长流程 产能 的 1.4 倍 。 结构 方面 ， 海外 在建 和 计划 建设 的 短流程 产能 中 伊朗 占比 最大 ， 在建 和 计划 建设 的 长流程 产能 中 印度 占比 最大 。 根据 经合组织（ OECD） 2017 年 8 月 7 日发布的 CAPACITY DEVELOPMENTS IN THE WORLD STEEL INDUSTRY（全球钢铁工业产能发展）报告 ， 2017 年 海外 在建 短流程 产能 中 ， 伊朗 占比 近 65%， 在建 长流程 产能 中 ， 印度 占比 达 65%； 1819 年 计划 新建 短流程 产能 中 ， 伊朗 占比 近 60%，计划 新建 长流程 产能 中 ， 印度 占比 近 68%。 表 1： 海外在建和计划建设的短流程产能中伊朗占比最大，在建和计划建设的长流程产能中印度占比最大 国别 短流程 设计产能 （万吨） 长流程设计产能 （万吨） 2017年在建 1819年计划 2017年在建 1819年计划 阿尔及利亚 230 460 0 35 埃及 83 85 0 0 尼日利亚 0 0 0 260 突尼斯 0 70 0 0 孟加拉国 81.5 0 0 0 印度 0 0 650 4300 印度尼西亚 50 550 0 0 马来西亚 0 0 0 500 巴基斯坦 0 100 0 100 越南 0 170 0 100 格鲁吉亚 0 18 0 0 俄罗斯 240.7 495.5 180 857 塔吉克斯坦 0 15 0 0 吉尔吉斯斯坦 0 12 0 0 乌克兰 0 12 0 0 德国 0 40 0 0 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 7 / 25 专题研究 |钢铁 意大利 0 357 0 0 玻利维亚 0 15 0 0 巴西 0 120 0 60 厄瓜多尔 0 100 0 0 秘鲁 0 65 0 0 委内瑞拉 0 6 0 0 伊朗 2570 5225 170 0 伊拉克 0 90 0 0 阿曼 120 20 0 0 沙特阿拉伯 241 150 0 0 墨西哥 60 340 0 0 美国 0 120 0 0 澳大利亚 0 0 0 120 土耳其 0 200 0 0 合计 3676.2 8835.5 1000 6332 数据来源： OECD CAPACITY DEVELOPMENTS IN THE WORLD STEEL INDUSTRY 、广发证券发展研究中心 2、 国内 ： 官方 已宣布的产能置换电弧炉设计产能为 3118 万吨 ，淘汰炼钢产能4059 万吨 ， 综合 产能置换比例为 1.30:1 钢铁行业产能置换实施方法允许 退出转炉建设电炉 项目可实施等量置换 。2018 年 1 月 8 日，国家工业和信息化部原材料工业司 公布工业和信息化部关于印发钢铁水泥玻璃行业产能置换实施办法的通知，正式发布 钢铁行业产能置换实施方法（简称方法） ， 方法规定 ： 各地区钢铁企业内部退出转炉建设电炉的项目可实施等量置换 ， 退出转炉时须一并退出配套的烧结、焦炉、高炉等设备。 总量看， 官方 已宣布的产能置换电弧炉设计产能为 3118 万吨，四川、云南两省合计占比超 66%。 截止 2018 年 3 月 1 日，全国已公布产能置换方案的江西、湖北 、湖南、河南、四川、云南、福建和重庆等地区共拟新增电弧炉产能 3203 万吨，其中四川省 1149 万吨 ， 云南省 909 万吨，湖北省 400 万吨 ， 河南省 359 万吨。 结构看， 官方 已宣布的钢企共淘汰炼钢产能 4059 万吨，其中电炉炼钢产能 2010万吨，高炉 -转炉炼钢产能 2049 万吨 ， 淘汰电炉炼钢产能与高炉 -转炉炼钢产能的比例为 电弧炉钢：转炉钢 = 0.98:1；综合产能置换比例为淘汰产能：新增产能 = 1.30:1。 表 2： 官方已宣布的产能置换电弧炉设计产能为 3118 万吨，淘汰炼钢产能 4059 万吨，综合产能置换比例为 1.30:1 省份 公司 淘汰 产能（万吨） 新建 产 能 （万吨） 置换比例 江西省 江西 新余钢铁集团有限公司 100 100 1:1 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 8 / 25 专题研究 |钢铁 湖北省 湖北立晋钢铁集团有限公司 206 200 1.03:1 湖北 武汉顺乐不锈钢有限公司 200 200 1:1 湖北省 合计 406 400 1.01:1 河南省 河南 洛阳洛钢集团钢铁有限公司 80（普钢） 85（特钢） 0.94:1 河南 沁阳宏达钢铁有限公司 50（普钢） 50（特钢） 1:1 河南昌泰不锈钢板有限公司 95 94 1.01:1 河南鹏达金属制品有限公司 131 130 1.01:1 河南省合计 356 359 1:1 四川省 四川德润钢铁有限公司 183 183 1:1 四川 鑫阳钢铁有限公司 252 200 1.26:1 四川盛泉钢铁有限公司 160 150 1.07:1 四川 成都市长丰钢铁集团 160 150 1.07:1 四川眉雅钢铁有限公司 183 183 1:1 四川 成都冶金实验厂有限公司 344 283 1.22:1 四川省合计 1282 1149 1.12:1 云南省 云南天高镍业有限公司 110 95 1.16:1 云南永钢钢铁集团巨利达钢 铁有限公司 120 100 1.20:1 云南 大理大钢钢铁有限公司 80 77 1.04:1 云南玉溪钢铁集团 1115 270 4.13:1 云南曲靖钢铁集团 310 190 1.63:1 云南德胜钢铁有限公司 180 177 1.02:1 云南省合计 1915 909 2.11:1 福建省 福建宏丰实业集团有限公司 171 100 1.71:1 重庆市 重庆足航钢铁集团有限公司 171 101 1.71:1 截止 2018年 3月 1日，全国合计 4059 3118 1.30:1 数 据来源： 各地市政府官网 、 发改委官网 、 广发证券发展研究中心 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 9 / 25 专题研究 |钢铁 二、 产品 差异 ： 小批量合金钢多用电弧炉，大批量低合金钢多用转炉，炉外精炼技术逐渐模糊两种工艺生产钢种区别 （一） 钢种： 工艺 差异决定 电弧炉炼钢适合冶炼小批量、多品种合金钢、中高碳钢，转炉炼钢 适合 冶炼 大批量、低碳、低合金含量钢种 1、 工艺差异 ： 电弧炉与转炉炼钢在原料 、 炉温 、 冶炼周期 、 单炉规模等方面存在较大差异 （ 1）电弧炉 优点 ： 二次利用废钢合金元素 ，电弧高温可熔化难熔合金元素， 可精确控制炉内温度 。 根据前文所述 ， 电弧炉以废钢为主要原材料 ，因此电弧炉炼钢能够二次利用废钢中的合金元素；电弧炉 利用 石墨电极与铁料之间产生电弧所发生的热量来熔炼铁料 ，电 弧区温度在 3000以上 ， 这使得电弧炉能够 冶炼难熔合金元素； 同时 通过精确调节电流大小来控制炉内温度，电弧炉可长时间精确 控制 钢 水温度 ； 电弧炉工艺柔性强，可满足 冶炼小批量 /多品种特种钢 。 缺点 ： 钢水质量受废钢影响较大，冶炼周期较长，耗电量较大 。 根据前文所述，电弧炉以废钢为主要原材料，在冶炼过程中可能将较多的杂质引入钢水之中，造成钢水质量偏低； 根据我们于 2017年 6月 25日发布的 炭素行业专题报告之一：钢铁用炭素（ I） -新增电炉投放驱动石墨电极需求，技术进步、集中度提升助长期发展深度报告 ，目前广泛应用的第四代电炉的平均出钢时间为 5560分钟 ，冶炼周期相较转炉炼钢较长；耗电量在 500kWh/t，对地方电网供电压力构成较大压力。 （ 2）转炉 优点： 钢水纯度较高、冶炼周期较短、耗电量低 。 根 据前文所述 ，转炉 以高炉生产的 铁水 为主要原料 ，因此转炉炼钢钢水纯度较高，杂质合金元素较少；转炉炼钢工艺 完全依靠铁水氧化带来的化学热及物理热来进行 ，无外部能量输入，因此耗电量较低； 冶炼周期在 2030分钟 ，相较电弧炉炼钢冶炼周期 较短，生产节奏较快。 缺点 ： 炉温较低不适合熔化难熔合金元素，炉容较大工艺柔性较差 。 由于转炉炼钢工艺完全依靠铁水氧化带来的化学热及物理热来进行，无外部能量输入 ，因此转炉炉温通常在 2000以下，不适合冶炼难熔合金元素；大型转炉炉容通常可达 200吨以上，宝钢湛江钢铁基地 1、 2号转炉炉容达 350吨，是目前国内 最大的转炉 ，但较大的炉容也导致转炉单炉钢水规模较大，冶炼柔性较差，不适合冶炼小批量多品种的钢种。 识别风险 ， 发现价值 请务必阅读末页的免责声明 10 / 25 专题研究 |钢铁 表 3： 长流程和短流程炼钢 工艺差异 对比 冶炼方式 电炉炼钢 转炉炼钢 优点 1、 有效二次利用废钢合金元素 2、 冶炼温度持续 3000以上可冶炼高熔点合金 3、可精确控制炉内温度，工艺柔性强 1、 纯铁水冶炼，钢水 纯度 较 高 2、 冶炼周期较短 ，生产 节奏较快 3、耗电量较 低 缺点 1、 冶炼周期 较 长，效率较低 2、 耗电量较大 3、 杂质 、 碳、氧含量较高 1、 炉温较低，不适用于冶炼高熔点合金 2、 单炉规模大，冶炼柔性较差 数据来源：钢铁生产工艺装备新技术 （冶金工业出版社） 、 广发证券发展研究中心 2、适合钢种 ： 电弧炉炼钢适合冶炼小批量、多品种合 金钢、中高碳钢，转炉炼钢适合冶炼大批量、低碳、低合金含量钢种 转炉和电炉加热熔炼钢水的 工艺特点 直接决定了转炉和电炉冶炼适合的钢种的不同 。 （ 1）电弧炉： 适合冶炼小批量、多品种的合金钢、中高碳钢，但不适合冶炼 低碳钢或低氮钢 根据前文所述，电弧炉以废钢 为主要原料 ， 可 二次 利用废钢中的合金元素 ， 因此适合冶炼各种类型的优质钢和合金钢 ； 电弧炉 炉容相对较小，工艺柔性较高 ， 因此适合于冶炼小批量、多品种的钢种 ，如各种优质特殊 钢等 ；然而，电弧炉 加热 会使钢水 增碳 ， 因此 适合冶炼中 、 高碳钢 而不适合生产低碳钢和超低碳钢 ；同时，电弧炉电 弧区存在钢水吸氮问题 ， 因此难以生产低氮含量钢种 。 （ 2） 转炉 ： 适合大批量、 低碳 、低合金含量 钢种， 但不适合冶炼高合金钢或含有难熔合金元素的合金钢 根据前文所述， 转炉生产原料以高炉铁水