云貴鋼鐵與焦化行業政策分析及行業發展建議

魏沖建，袁東營 ，范慶魁，張凝凝，梁 峰，李 揚

(1.云南曲煤焦化實業發展有限公司，曲靖 655338;2.煤炭科學技術研究院有限公司 煤化工分院，北京 100013; 3.煤炭資源高效開采與潔凈利用國家重點實驗室，北京 100013)

0 引 言

我國的能源結構正在向綠色低碳轉型，但煤炭作為主體能源的地位在短期內難以改變[1-2]。隨著低碳經濟生產方式在全球的推廣，節能減排已成為各國工業發展的主題，與此同時，我國也提出了雙碳目標，謀求建設清潔低碳、安全高效的能源體系[3]。我國與煤相關的焦化和鋼鐵企業，其作為我國重要的經濟支柱，污染大、碳排放高，是實現節能減排目標的重點行業。云貴地區位于我國的西南部，煤炭資源豐富，發展了規模化的焦化企業和鋼鐵企業，但云貴地區作為傳統的旅游產業區，環保要求高，對當地企業的發展提出了更高的要求。以下結合云貴地區的區位優勢，通過分析焦化和鋼鐵企業的現狀與政策，對未來的煤-焦-鋼企業提出發展建議。

1 云貴地區鋼鐵行業的現狀

鋼鐵工業是國民經濟的基礎，在新中國成立70年以來，我國的鋼鐵工業也實現了從小到大、從弱到強的歷史性轉變，成為世界鋼鐵生產和出口第1大國，為推動我國的工業化和現代化做出了重大貢獻[4]。

“十三五”期間，在需求增長與改革深化的基礎上，鋼鐵行業的主要產品產量保持增長態勢，從2015年到2019年生鐵產量增長了24%，粗鋼和鋼材產量均增長了7.2%。在國家的支持鼓勵下，鋼鐵企業之間的兼并重組加劇，如中信集團戰略重組特鋼，首鋼重組長治鋼鐵、貴陽鋼鐵和通化鋼鐵等[4]。在兼并重組的推動下，2019年我國的鋼鐵集中度提升至39.3%，比2015年提升了3.1個百分點。在國家創新驅動發展戰略的引導下，鋼鐵產品的質量明顯提升，國產鋼材有282項品種質量達到國際先進水平，20項產品也達到國際先進水平節能減排降耗取得積極進展。鋼鐵行業圍繞焦化、燒結(球團)、煉鐵、煉鋼、軋鋼等重點工序及智能制造、高溫煙氣循環分級凈化技術、副產品資源化技術等組合式系統集成節能減排技術排取得初步成效，噸煤能耗從572 kg標準煤下降到555 kg標準煤，下降了3%。

鋼鐵行業在我國的經濟發展中占有舉足輕重的地位[4]，但其生產工藝90%以上為長流程生產，產污環節多，污染物排放量大，有的甚至主要污染物排放量已超過電力行業，成為工業污染中最大的污染物來源[5]。截止到2020年，云南和貴州2020年焦炭和鋼鐵在全國所占比例見表1。由表1可知，全國生鐵、粗鋼和鋼材產量分別為8.88億t、10.53億t和13.25億t，其中云南省的生鐵、粗鋼和鋼材產量約占全國的2.1%、2.1%和2%;貴州省占全國的0.4%、0.4%和0.6%。 云南-貴州地區鋼鐵企業分布如圖1所示，從圖1可知，鋼鐵產業在云南和貴州的規模不大，主要分布在云南滇東的曲靖市和貴州的六盤水市，靠近焦炭生產基地，有利于節省原料的運輸費用，提高產品的競爭力。

圖1 云南-貴州地區鋼鐵企業分布圖Fig.1 Distribution map of steel enterprises in Yunnan-Guizhou region

表1 云南和貴州2020年焦炭和鋼鐵在全國所占比例Table 1 Proportion of coke and steel in China in Yunnan and Guizhou in 2020

筆者對分布于云南，貴州，廣西，廣東和境外的38家鋼鐵企業進行了調研，其數據見表2。

表2 云貴桂粵地區鋼鐵企業消耗焦炭量Table 2 Coke consumption of steel enterprises in Yunnan,Guizhou,Guangxi and Guangdong province

云南省分布的鋼鐵企業有22家，月消耗焦炭97.57萬t，其中焦炭主要來源于本省，還有少數來自于四川省和貴州省;貴州省分布的鋼鐵企業共5家，其月消耗焦炭19.14萬t，焦炭主要來自于本省和云南省;廣西自治區分布鋼鐵企業5家，月消耗焦炭約54.55萬t，焦炭主要來自于云南和貴州;廣東省分布有5家，月消耗焦炭32.28萬t，云南省和貴州省也是其焦炭的主要供應源;除此之外，國外企業如越南VTM老街鋼廠采購云南和山西的焦炭，月消耗量2.6萬t。鋼鐵企業所需焦炭以80焦和二級焦為主，云南和貴州省的焦炭品質完全能夠滿足要求。云南和貴州的焦化產業規模較大，總規模可達到2 300萬t，完全能夠為本地區和周邊省份的鋼鐵行業的發展提供優質的焦炭。

云貴地區的鋼鐵生產工藝基本相似，貴州省除首鋼水鋼股份有限公司采用長流程生產鋼鐵，主要設備是高爐煉鋼和轉爐煉鋼，其它4家鋼鐵企業采取的煉鋼設備是電爐，鋼鐵企業主要分布在貴陽、六盤水、遵義和畢節，產品除水鋼有優質碳結鋼、碳工鋼、合結鋼和軸承鋼等特殊鋼外，其他企業生產的均為普通建筑用鋼[6]。云南省共有鋼鐵企業22家，主要設備是高爐和轉爐，其主要的分布地區是昆明、玉溪、曲靖等市，主要生產普通建筑用鋼。從中可以看出，云南和貴州省的鋼鐵產品同質化嚴重，急需升級改造產品結構。

雖然云南和貴州省2020年的粗鋼產量分別為2 233萬t和461萬t，但與周邊省份的鋼鐵企業相比，其規模不大。如廣西柳鋼集團位于我國泛珠三角、大西南與東盟經濟圈黃金區位，是我國華南、西南地區乃至泛北部灣經濟圈的特大型鋼鐵聯合企業，截至2020年底，柳鋼集團的粗鋼產量達到1 691萬t，位居全球的粗鋼產量的第20位。因此，云南和貴州省的鋼鐵企業與焦化企業之間存在著供求矛盾，焦化企業多余的產品應以向外輸出為主。

2 云貴地區焦化行業的發展現狀

我國的焦化行業從1949年的52.5萬t起步，經過70余年的發展，到2020年達到47 116.1萬t，有力支撐了我國經濟和鋼鐵工業的發展。進入21世紀以來，我國基本形成了以高爐冶金焦，機械鑄造焦和半焦為主的格局，成為了世界上焦炭品種最為齊全產能最大的焦化工業體系。在煉焦的過程中，除焦炭產品外，還有約20%生成各種化學產品和煤氣，如來自于焦爐的荒煤氣，可以提取出煤焦油、萘、蒽、硫化氫、氰化氫及粗苯等化學產品，并得到純凈的焦爐煤氣。我國的焦化企業主要分為獨立焦化企業和鋼鐵聯合焦化企業2種，其中獨立焦化企業數量占到焦化企業總數的2/3，云南省和貴州省的焦化企業多為獨立焦化廠，產品多以對外輸出為主。

從表1可看出，云南省和貴州省的焦炭產量分別是1 093.3萬t和428.4萬t，約占全國總產量的2.3%和0.9%。云南和貴州焦化企業分布如圖2所示。結合圖2可知，焦化企業主要分布在曲靖市和六盤水市，靠近煉焦煤產地，節省了煉焦煤在運輸中的成本，提高了生產效率，產品以冶金焦為主。高4.3 m焦爐和5.5 m焦爐的區別是大容積焦爐的自動化程度高，單孔炭化室裝煤量大，勞動效率高，同時焦爐大型化可減少出爐次數，減少裝煤和推焦的陣發性污染，云南和貴州省的焦爐類型主要以4.3 m和5.5 m爐型為主。側裝多采用搗固煉焦的方式，該方式是1種通過增加堆密度來充分利用高揮發分、弱黏結和不黏結低價煤來擴大煉焦煤資源，進而生產高質量焦炭的方式，與頂裝方式對比來說，其具有提高焦炭質量和節約資源，提高經濟效益明顯，同時減少環境污染的優點。

圖2 云南和貴州焦化企業分布圖Fig.2 Distribution of coking enterprises in Yunnan and Guizhou

對云南和貴州境內焦化企業進行統計,見表3。

表3 云南省焦化企業統計表Table 3 Statistics of coking enterprises in Yunnan province

從表3可看出，云南省焦化企業共有18家，其中炭化室高度主要是4.3/5.5 m，除云煤能源有限公司(安寧)和楚雄德勝煤化工有限公司兩家采用頂裝工藝外，其余均采用側裝工藝，其總產能約為1 895萬t。

貴州省焦化企業統計見表4，從表4可看出，貴州省焦化企業共有4家，炭化室高度是4.3/5.5 m，除水鋼采用頂裝工藝外，其余均采用側裝工藝，其總產能約為500萬t，主要分布于六盤水市附近，體現了靠近煉焦煤產地的屬性。

表4 貴州省焦化企業統計表Table 4 Statistics of coking enterprises in Guizhou province

3 鋼鐵和焦化行業的政策

3.1 鋼鐵行業政策分析

鋼鐵行業的低碳化發展是指從事黑色金屬礦物采選和冶煉加工等生產活動為主的行業，其能源消耗逐漸減少，能源使用效率逐漸提高，固體廢棄物排放和有害污染物排放逐年減少的過程。

“十三五”以來，從中央到地方出臺了1系列有力舉措，推動鋼鐵行業全流程超低排放。2018年5月生態環境部發布的《鋼鐵行業超低排放改造工作方案(征求意見稿)》，進一步提高了新建鋼鐵項目特別排放限值標準;2019年4月生態環境部等五部委聯合印發《關于推進實施鋼鐵行業超低排放的意見》，指出力爭2025年底80%以上比例的鋼鐵產能企業達到超低排放要求。此2項政策促使鋼鐵行業采用低碳生產工藝，促進行業整體優化升級。超低排放是鋼鐵行業打贏污染防治攻堅戰的關鍵，鋼鐵行業超低排放的實施將會顯著改善空氣質量。在行業標準方面，鋼鐵行業制定了YB/T 4767—2019《綠色設計產品評價技術規范 取向電工鋼》等11項綠色設計產品行業標準和T/CISA 104—2018《綠色設計產品評價技術規范 鋼塑復合管》等11項協會團體標準，促進鋼鐵行業堅持綠色發展理念，創新低碳生產技術。在此基礎上，“十四五”期間進一步提出，淘汰落后產能，降低粗鋼的產量和消費量，實現廢鋼資源的合理利用，實現綠色發展，繼續推進行業的智能化水平，提高產業的集中度。

我國的鋼鐵行業目前制造流程以高爐-轉爐流程為主，高爐煉鐵的二氧化碳排放量占整個流程的80%以上[7]，因此高爐煉鐵是鋼鐵行業節能減排的關鍵。為積極應對日益嚴重的環保形勢，落實“碳達峰”和“碳中和”，我國鋼鐵行業應積極采取一些措施，大力研發高爐煉鐵節能減排相關技術，加速推動中國鋼鐵行業的綠色發展。

3.2 焦炭行業政策分析

《焦化行業準入條件》《關于抑制部分行業產能過剩和重復建設引導產業健康發展若干意見的通知》《煉焦化學工業污染物排放標準》《環境保護法》等一系列政策的出臺，均涉及到焦化產業的環保問題，推動了焦化行業落后產能的淘汰以及產業結構的優化升級，符合未來綠色循環發展的理念。“十四五”發展策略出臺以后，對焦化行業提出了新的要求:堅持創新理念，提高智能化制造水平，重視人才隊伍的建設，用高質量標準促進行業良性健康發展。雖然行業的效益在短時間內可能受到環保政策的影響，但該影響也是焦化企業綠色潔凈發展的機遇，應促進企業進行技術改造升級，轉變落后生產觀念，激發企業活力，從而為社會和企業的健康發展創造出更大的效益。

與此同時，貴州省和云南省也積極響應國家政策，對當地的焦化企業提出相應的規范要求。如貴州省以《產業結構調整指導目錄(2019年本)》為指導，嚴格按照職能權限審批焦化項目，對新建焦化產能進行如下規定:2020年1月后備案的焦化項目，常規頂裝焦化爐炭化室高度須≥6 m，搗固焦爐炭化室高度須≥5.5 m，焦爐單組爐產能須≥10萬t/a，熱回收焦爐爐餅體積須≥35 m3;同樣云南省也對焦化行業進行產業結構指導，如曲靖市發布了《曲靖市焦化行業轉型升級實施方案》，指出要以生態環境保護倒逼產業轉型升級和提質增效，堅持“控焦興化、焦化并舉、上下聯產、聚集發展”思路。以上舉措均將促使焦炭企業堅持綠色發展理念，創新低碳生產工藝，從而實現行業的健康發展。

焦化行業的低碳化就是提高生產效率，轉變高污染，高排碳(CO2)和高能耗的被動狀態。我國的焦化行業正處于結構調整的關鍵時期，要緊跟鋼鐵下游產業的結構布局調整步伐，全面落實中央打贏藍天保衛戰的戰略部署。

4 云貴地區的鋼鐵-焦化行業發展建議

云南和貴州省位于我國的西南部，基礎設施相對落后，導致焦炭和鋼鐵等大宗商品的生產和銷售具有明顯的地域性特點。云南的焦化企業主要集中在曲靖市，貴州的焦化企業集中在西南部的六盤水市地區，靠近煉焦煤產地;鋼鐵企業作為焦化的下游企業，受到焦炭產地和鐵礦資源的制約，主要靠近焦炭產地，能極大縮短焦炭運輸的成本。

從資源角度分析，貴州省和云南省的煤炭資源豐富，分別位居全國的第5位和第11位，煉焦煤資源極其豐富，為焦化企業的發展提供了豐富的原料;此外，該地區的水資源豐富，為焦化企業提供了基礎性的資源條件。此兩者也是云南和貴州建立起規模化焦化產業的重要原因。鋼鐵企業是焦炭企業的主要下游行業，在此基礎上鋼鐵也得到了規模化的發展。但鋼鐵產業除受到焦炭產能的影響外，還受到鐵礦資源的影響。云南省鐵礦石儲量為32.16億t，其中有11.27億t暫不能使用，且富鐵礦少、難選貧礦多、分布邊遠，實際上很難用于煉鐵，難以滿足經濟發展的需求[8];貴州省鐵礦資源豐富，但以硫鐵礦為主，品位很差，此為云南和貴州無法建立起規模巨大的鋼鐵產業的實際原因[9]。

從市場條件來看，隨著新1輪西部大開發和“富民興邊”工程的實施，交通設施得到進一步快捷便利，鐵礦石的運輸條件也得到改善，當地的鋼鐵企業將得到迅速發展，對焦炭的需求量進一步提升。南方若干省份粗鋼和焦炭產量(據2020年數據)見表5。

表5 南方若干省份粗鋼和焦炭產量(據2020年數據)Table 5 Crude steel and coke output by Southern provinces(according to 2020 data)

由表5可知，兩廣和四川地區鋼鐵產能較大，但兩廣的焦炭產能較小，必須依靠外省的焦炭產品的輸入，此外，云貴地區的整體經濟建設水平較低，對鋼材的需要較大，該現象將進一步刺激鋼鐵企業對于焦炭的需求;從地理位置上來看，云南地區位于我國的西南邊境，具有連接中國、東南亞、南亞3大市場的獨特區位優勢。隨著云南建設東南亞“橋頭堡”戰略的實施，以及“七出省”、“四出境”鐵路、公路的建設，大湄公河區域航運的發展[10]，綜合交通運輸條件將不斷改善，云南和貴州的焦化企業可不斷開拓新市場，進而進一步刺激該地區焦化企業的發展。

目前來說，云南和貴州省的焦化和鋼鐵行業的低碳綠色發展之路還有很長1段要走。云南和貴州的獨立焦化廠的產能占比較大，而本省的鋼鐵企業規模較小，供大于求，產能過剩，必須開發新的市場;焦化企業創新力度不夠，還是以普通的冶金焦為主，污染和產品競爭嚴重;鋼鐵企業產業布局不合理，產品以普通建材用鋼為主，同質化嚴重，科技創新力度亟需提高，且缺乏大型的鐵礦石供應基地。此外，云南省積極發展旅游業，對環境保護越來越重視，而相應的焦化企業和鋼鐵企業產生的廢氣、廢水和廢固還沒有得到有效的控制，該現象是目前急需解決的問題。

針對云南省和貴州省的焦炭企業的現狀，作者建議應從以下4個方面來進行考慮:

(1)削減產量，優化產業結構:淘汰落后產能，提升焦炭品質，強化焦化副產品在園區內的深加工，增加產品的附加值，如調配添加劑，獲取富氫焦爐氣，促進其在鋼鐵行業中的應用。

(2)堅持全流程的系統優化理念[11]:構建以焦炭行業為核心的能源產業鏈，推動焦化行業與冶金、化工、建材和現代煤化工的深度融合，做到碳排放全流程管控。

(4)節能降耗，提高能效:提高焦爐的熱工效率;推動焦化企業焦爐加熱介質結構優化;增加焦爐煤氣在焦爐燃料中的占比;大力推廣程序化加熱技術;鼓勵焦化企業構建焦爐的能源網絡;推動二氧化碳和常規污染物的協同減排[3]。云南和貴州省的鋼鐵行業應積極采取一些措施，研發高爐煉鐵節能減排相關技術，如燒結環保技術，燃料噴吹技術，煙氣循環技術，鐵焦技術，含碳球團技術，高爐混合噴吹技術和高爐智能化技術[13]，以及廢鋼再利用、碳捕集利用與封存[14]，氫氣直接還原鐵礦石煉鋼[15]等工藝技術。

綜合來看，云南和貴州的焦化企業應堅持綠色創新理念，實施節能低碳生產工藝，加強創新技術研發，提高焦炭品質，淘汰落后產能，推動建立起以焦化為核心的能源產業鏈，做到碳排放的全流程監控;鋼鐵企業應建立穩定的鐵礦石供應基地，建立電爐煉鋼的低碳化短流程生產工藝，降低鋼鐵生產過程中的碳排放。

5 結 語

云南和貴州省的焦化和鋼鐵行業作為傳統的高耗碳企業，為積極應對日益嚴重的環保形勢，必須降低碳排放，堅持綠色發展理念，實施低碳生產工藝，優化產業結構，做好科技創新是傳統焦化和鋼鐵企業改革的方向。云南和貴州省的煤炭資源和水資源豐富，發展焦化企業的基礎條件較好，且與兩廣地區，南亞和東南亞地區相鄰，市場潛力巨大。云南省和貴州省缺乏鐵礦資源，必須建立全球大型的鐵礦石供應基地，保障當地鋼鐵產業的穩定發展。