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美國大(da)河(he)特(te)種(zhong)鋼在(zai)阿肯(ken)色州的智能化(hua)電爐(lu)鋼廠(chang)人均產鋼量(liang)高達3720噸/年，如何做到的？

2016年底(di)，美國廢金屬回收(shou)和鋼鐵(tie)生產商(shang)大河特種鋼鐵（Big River Steel，BRS）在阿肯色州的智(zhi)能化電爐鋼(gang)廠（一期）正式投(tou)產(chan)，年產量為160萬噸(dun)，員工(gong)數(shu)僅為(wei)430人，人(ren)均產鋼量高達3720噸(dun)/年。

美國(guo)每(mei)年的電爐鋼總產量超(chao)過5000萬(wan)噸。大河特種鋼鐵的這座電爐僅是美(mei)國眾多電爐鋼廠中(zhong)的一(yi)座(zuo)，但(dan)卻(que)助推(tui)美國電爐鋼占(zhan)粗鋼總(zong)產量的比例在2016年底達(da)到了新(xin)高——67%，比本世(shi)紀初(chu)（2001年）的47.4%提高了(le)近20個(ge)百分(fen)點。

根據世界鋼鐵協會公布(bu)的數據，2016年中國電爐鋼占比僅為5.2%，比本(ben)世紀初（2001年）的15.9%下降(jiang)了10個百分點(dian)，離中國《廢(fei)鋼鐵產業“十三五”發展規劃》中提出的“到(dao)2020年煉鋼的廢鋼比(bi)要達到(dao)20%”這(zhe)一目標越來(lai)越(yue)遠。

這“一增(zeng)一降”反映出(chu)過(guo)去十(shi)多年來中美鋼鐵發展路徑(jing)的差異，但也昭示(shi)著未來的路也(ye)許有(you)相(xiang)同(tong)之(zhi)處。日前，大河特種鋼鐵首席執行(xing)官大衛(wei)·斯(si)蒂(di)克(ke)勒（David Stickler）在接受《中國冶金(jin)報》、中國鋼鐵新聞網記者(zhe)采訪時(shi)著力對此(ci)進(jin)行了闡(chan)述。

▲ 圖為大衛·斯蒂克勒

美國的電爐鋼之路

美國鋼鐵業的發(fa)展並(bing)非(fei)一開始(shi)就“主打”電爐鋼。在過去的幾十年，思維模(mo)式的轉(zhuan)變(bian)使美國鋼鐵業更傾(qing)向(xiang)於采(cai)用(yong)基(ji)於(yu)電爐的小型鋼廠。

“美國在1962年建了最(zui)後一個大型綜(zong)合鋼廠，之後(hou)的鋼廠全部都是以綠色環保(bao)的電爐鋼廠為主。”斯蒂克勒(lei)告訴《中國冶金報》、中國鋼鐵新聞(wen)網記者。

根(gen)據(ju)世界鋼鐵協會(hui)的數據，直到上(shang)世紀70年(nian)代中期，美國電爐鋼占粗(cu)鋼總產量的比例僅約20%。隨後經(jing)過約20年（到1995年）的發展(zhan)，這一比例突破40%，並於2009年突(tu)破60%，到2016年達到67%。

在1998年~2003年間(jian)，美國國內鋼鐵猫咪app下载网址經曆了大規(gui)模的合理化改革(ge)、重組和(he)兼(jian)並，導致許多基於高爐（BOF）一體(ti)化的大型鋼廠關閉。小型電爐鋼廠受(shou)益於美國國內鋼鐵猫咪app下载网址的重組，以(yi)及(ji)電爐技術(shu)發展帶(dai)來的效率提高使(shi)其能夠與一體化大型(xing)鋼廠分庭(ting)抗禮(li)。

與許多在生產過程(cheng)中消耗(hao)煤炭、鐵礦石和焦炭的一體化大型鋼廠不(bu)同，小型電爐鋼廠采用廢金屬、生鐵塊(kuai)、直接還原(yuan)鐵和熱壓(ya)鐵作為主要原材料。斯蒂克勒認(ren)為，小(xiao)型電爐鋼廠主(zhu)要有三方麵(mian)的優(you)勢：經濟節(jie)能、循環利(li)用和綠色環保。

他表(biao)示，目(mu)前美國的螺紋(wen)鋼100%是由(you)廢鋼生產並循(xun)環利用的，扁平材中的約55%由廢鋼生產，剩下的45%由大型高爐鋼廠生產。

“猫咪社区app破解版認為，未來10年內，通(tong)過大型高爐鋼廠生產扁平材的比例會降低至(zhi)25%，那(na)些鋼廠的競(jing)爭(zheng)力會越來越弱，像(xiang)大河特種鋼鐵這樣(yang)的鋼企(qi)會迫使這些轉爐鋼廠停(ting)產。”他(ta)說。

斯蒂克勒表示，在過去的六七年時間裏(li)，已經有約2500萬噸的通過轉爐生(sheng)產的鋼鐵退出美國市場(chang)———伯利恒鋼鐵廠倒(dao)閉了、美國鋼鐵公司關閉了阿拉巴馬(ma)州的生產線(xian)……美國有大量的廢鋼和充(chong)足的電力(li)，未(wei)來是電爐鋼的市場。

大河特種鋼鐵的人工智能嚐試

引起業界極大關注(zhu)的是(shi)，大河特種鋼鐵的人均產鋼量達到3720噸/年，遠高於長流程轉爐鋼廠的人均(jun)產鋼量。他們(men)是怎麽做到的？

在美國，電爐鋼廠的生產效率(lv)要高於轉爐鋼廠。以美國兩(liang)大鋼鐵巨頭的數據進行對(dui)比，2016年，美國長流(liu)程轉爐鋼廠的代表企業———美國鋼鐵公司（USS）的鋼產量為1422萬噸，在崗員(yuan)工總數為29800人，人均產鋼量為477.2噸/年；而美國電爐鋼廠的代表企業———紐柯(ke)公司（Nucor）2016年的鋼產量為2195萬噸，在崗員(yuan)工總數為23900人，人均產鋼量達到918.4噸/年，幾乎達到美國鋼鐵公司的兩倍(bei)。

相比之下，大河特種鋼鐵的人均產鋼量還要高出紐柯許多。據了解，大河特種鋼鐵將(jiang)人工智能應用於鋼鐵生產，使鋼廠達到最現(xian)代化的水(shui)平，不僅大大提高特種鋼的比例和品質(zhi)，還極大地提高了生產效率。

“猫咪社区app破解版用最現代化的設備(bei)，用很多(duo)的傳感器(qi)貫(guan)穿在生產環節，形成一套完(wan)整的係(xi)統，來監控整個生產流程，包(bao)括(kuo)溫(wen)度、振動、壓力等，能清楚地知道原料(liao)進去(qu)後出來的是什(shen)麽產品，也能夠預(yu)測(ce)到哪裏可能會出現問題(ti)，哪(na)裏需要進行調(diao)整。這全(quan)部都是係統化的，一切都(dou)是為了提高產品質量和生產效率。”斯蒂克勒告訴記(ji)者。

他表示，基於全流程的智能化，大河特種鋼鐵在阿肯色州(zhou)的電爐鋼廠項(xiang)目到二期(qi)完工投產的時候，總共隻(zhi)需要600多人，總產量能達到每年330萬噸，人均產鋼量講(jiang)進一步達到5000噸／年。屆(jie)時，該(gai)廠將成為世界(jie)人均產鋼最高的特種鋼鐵廠。

正因為大河特種鋼鐵廠技術的領(ling)先性，該項目獲得(de)了國際的認可與重視。該項目不僅被美國阿肯色州指(zhi)定為全州首個“超級項目”，並且吸(xi)引(yin)了巴菲特名下基金的投資。在國外，該項目獲(huo)得了德(de)國政府的擔保並由德國複興(xing)信貸銀行提供(gong)擔(dan)保。多家國際(ji)著名的特鋼應(ying)用企業，包括特斯拉、德國寶(bao)馬、日本三菱、韓國現代(dai)等(deng)都是大河特種鋼鐵廠的首批客戶(hu)。

斯蒂克勒強(qiang)調，大河特種鋼鐵的核心技術是控製電爐鋼生產的人工智能（AI）。“40年前(qian)，人工成(cheng)本占到總投入(ru)的80%，20%是靠(kao)技術；但現在完全變了，90%是技術和AI，隻有10%是人力的工作。”他說(shuo)，“技術成熟和AI是未來鋼鐵生產過程中提高產品(pin)質量的關(guan)鍵。”

盡管(guan)中國鋼鐵業自本世紀(ji)以來發展迅(xun)速，但電爐鋼的發展基本處於停滯(zhi)階段，電爐鋼產量整(zheng)體先增後減，占粗鋼總產量的比例逐年下滑。不過，隨著鋼材積(ji)蓄(xu)量的增加和能源(yuan)成本的下降，電爐鋼在中國的未來充滿機遇(yu)。猫咪app污

斯蒂克勒認為，中國如(ru)果繼續用鐵礦石、焦炭(tan)等通過高爐轉爐生產鋼鐵，那會遇到各種環境問題，未來應大力發展電爐鋼。

中國金屬學會專家(jia)研究的數據表明(ming)，用廢鋼鐵煉(lian)1噸鋼比用鐵礦石煉1噸鋼可(ke)減少(shao)1.6噸碳(tan)排放、3噸固(gu)體廢渣，可替(ti)代1.6噸鐵精礦(kuang)，可節約(yue)1噸原煤(mei)和1.7噸新水。

數據顯示，“十二五”期間，中國煉鋼消耗廢鋼鐵約4.4億噸，比“十一五”的3.8億噸增長15.8%，用廢鋼鐵煉鋼數量約占“十二五”粗鋼總量的11.5%，與(yu)鐵礦石(shi)煉鋼相比共減(jian)少7億噸CO2的排放(fang)，減(jian)少13.2億噸固體廢物排(pai)放，節省(sheng)原煤4.4億噸。2016年，中國廢鋼鐵消耗9010萬噸，增幅(fu)為8.16%。工信部在去年發布的《工業綠色發展規劃(hua)（2016-2020年）》中提出，到2020年，廢鋼鐵回(hui)收利用量達到1.5億噸。鋁型材價格(ge)

“再有五六年的時間，中國的廢鋼供給將進一步(bu)增長，那時候就會有大量廢鋼可以用來進行生產，不需要進口了。”斯蒂克勒對記者表示。

與此同時，他表示，鋼鐵生產如果轉換到電爐，遇到的問(wen)題就(jiu)是如何生產和供應電力。“每生產350萬噸鋼鐵，需要400MW的電力。如果(guo)要用電爐生產4億噸鋼鐵，得需要多少電力供應？這確實是一個需(xu)要解決(jue)的大問題。”他說。鋁型材框架

不過，有專家表示，中國電力供應已經進入到全麵過剩的時代，結(jie)合當前各地已(yi)經在試行的直供電和大用戶直購(gou)電等政(zheng)策，電爐煉鋼未來的發展預計(ji)不會受到電力供應和價格的太大製約。

斯蒂克勒預計，未來十年內，中國的高質量鋼材產品和汽(qi)車都會在美國市(shi)場進行銷售。