美国钢铁业:要成为绿色经济的核心

2014年06月03日

钢铁行业一直被视为美国制造业的支柱,其为美国提供大量就业的同时,也为经济发展提供钢铁产品。美国钢铁协会主席托马斯在今年的报告中表示,美国钢铁业是实现美国绿色经济的核心,为此应该将其发展成为一个具有可持续发展性质的行业,注重节能减排和循环利用。

在经历了长达5年的经济衰退之后,美国依然维持其全球钢铁制造大国的位置,其汽车、能源和建筑业的复苏是钢材需求增长的主要原因。从近两年美国钢铁消费行业的结构构成来看,建筑行业仍为美国钢材消费的第一大行业,汽车业为美国钢材消费的第二大行业。

发展优势得天独厚

美国国土面积广阔,拥有丰富的铁矿石和废钢资源,同时该国经济发展提供了强大的钢铁消费需求,可以说,美国钢铁业拥有得天独厚的发展条件。

资源储备丰富。相关数据显示,美国铁矿石储量为69亿吨,而且铁矿石资源储量大、分布较为集中。美国钢铁生产的铁矿石供应几乎全部来自国内,完全实现了自给自足,因此美国钢铁企业的生产成本很少受到国际铁矿石市场价格变动的影响。

而美国钢铁行业另一大优势就是不仅页岩气的储量较大,而且其勘探开发技术远比世界其他各国先进。以天然气代替煤炭来精炼铁矿砂的直接还原铁(DRI)工厂,利用廉价的页岩气代替焦煤来冶炼铁矿石,可降低钢铁冶炼的成本,其成本维持在200美元/吨~350美元/吨。

美国得天独厚的资源优势恐怕是其他国家难以比肩的,而且采用高品质直接还原铁生产的钢材在价格和质量方面都具有一定优势,这已经给传统的焦炉/高炉钢铁生产企业造成了不小的市场压力。

废钢循环利用率高。美国在长期工业化过程中积累了大量废钢,庞大的废钢积蓄量使得美国具备充足的废钢资源。

美国钢铁工业根据钢铁生产流程总结出一套废弃物采集、回收、储存、运输、转化处理系统,从而保证了其在世界范围内的竞争优势。每年美国钢铁业回收利用的废钢资源量已经超过了回收利用的废铝、废纸、废玻璃和废塑料资源量的总和。据美国钢材回收协会估算,近年来美国钢铁循环回收利用率达到88%。根据钢铁循环利用的难易程度来看,汽车用钢和家电用钢的循环利用率分别高达92.5%和90%,螺纹钢的循环利用率则为70%,结构钢的循环利用率达到98%,钢制容器的循环利用率为72%。

劳动生产效率高。目前,美国钢铁行业的从业人数大约是152900人,钢铁行业已经直接或间接地提供了100万个以上的工作岗位。相关数据显示,2013年美国每吨成品钢的劳动生产率是2.0工时,与上世纪80年初期的10.1工时水平相比,美国钢铁工业的劳动生产率已经足足提高了5倍。并且,大多数美国钢铁企业生产1吨成品钢甚至还不到1.0工时。

与此同时,美国钢铁企业一直都在职工的工作安全和身体保健方面不断进行改进,竭力营造无工伤的工作环境,还加强了对职工针对性的培训,切实提高职工的操作技能。据悉,钢铁行业劳动生产率的提高每年直接为美国经济产生了20亿美元~40亿美元的效益。

积极应对低迷期

事实上,任何一个行业都不可避免地要经历一个起步—快速发展—衰退的过程。虽然,美国钢铁行业拥有与生俱来的优势,但是其钢铁业的发展也经历了这一过程中的衰退期。

在美国钢铁业进入快速发展期后,上世纪70年代,由于日本和欧洲等国家和地区的钢铁行业发展以及国际贸易的竞争,大大挤压了美国钢铁业的市场份额,此后美国钢铁业的发展处于低迷状态。并且,上世纪90年代,在企业营业收入逐渐下滑的情况下,美国钢企仍未止住扩张的脚步,大规模的资本支出恶化了钢企的资金链,导致大批企业破产。在接下来几年的调整期里,由于金融危机的影响,美国钢铁业受到较大打击,亏损严重。并且,受奥巴马政府对国家税收制度进行改革和政府开支缩减的影响,美国钢铁行业前景依旧不明朗。

在其衰退低迷期内,美国钢铁工业采取了一系列的应对措施。

调结构、优产品、为客户

在行业衰退期,为了生存与发展,美国钢铁企业纷纷加入了兼并重组的行列,实行钢铁产业结构调整,在企业规模和技术创新能力方面已经有了明显提升,竞争力更有所增强。美国钢铁公司在近几年分别在本土、欧洲和加拿大开展了收购业务,纽柯钢铁公司主要针对短流程钢厂进行收购,从而一跃成为美国第二大钢铁企业。

美国主要钢铁企业还致力于优化丰富产品大纲。美国钢铁公司、纽柯覆盖了扁平材和长材产品,与此同时,这些企业均已锁定汽车和能源用钢作为重点研发的战略产品。多样化、高端化的的品种路线使得这些钢铁企业拥有稳固的市场地位。

在美国钢铁行业发展的过程中,钢材产品的营销体系出现由钢铁企业直销和社会化流通并存的局面。对于需求量大的终端客户,由钢铁企业直接销售;对于需求量较小、使用分散和需要钢材加工的中小用户,一般通过钢材服务中心、钢材零售店进行销售。这种营销体系真正实现根据客户的不同需求因地制宜、量体裁衣、灵活处理。此外,据北美金属服务中心协会(MSCI)统计,美国钢铁企业和钢材流通企业分别掌握着美国市场供应总量约50%的资源。

节能减排、提高能效

同其他发达国家一样,美国钢铁工业也面临环境污染、节能减排的问题。为此,美国钢铁行业积极推广最新的工艺流程,实施节能降耗。其主要措施有:先后投入数十亿美元淘汰效率低的老旧设备,应用喷煤技术以减少焦炭用量,使大多数钢厂关闭其炼焦炉,转而进口焦炭,以减少能源消耗;对高炉进行技术改造,增设了顶压发电,提高了炉顶气体利用率;配合使用预热废铁的电炉熔炼,为电炉提供热铁水;采取热装热送、直接熔炼等技术,并率先开发出废钢电炉薄板坯连铸连轧工艺,尽量减少工序转换过程中的能源消耗。

寻求二氧化碳减排方面的突破。美国钢铁企业持续加大在高级别材料和制造技术方面的投资力度。部分钢铁企业所开发的先进高强钢(AHSS)具备独特的冶金性能,其制造性能可以满足汽车行业日益严格的减排要求。相关数据显示,如果现有的先进高强钢产品全部应用于所有的美国汽车钢板,汽车温室气体排放量将减少约12%。

研究新型闪速炼铁工艺。美国犹他大学试验室正在进行这项研究,这种气基直接还原铁精粉工艺旨在大幅提高能效,降低排放,特别是二氧化碳的排放量。之前,该项研究主要是应用天然气,不过随着美国页岩气的成功开发,今后的研发将更倾向于页岩气的利用。一旦充分运用,闪速炼铁技术将提高美国钢铁业的能源利用率,同时减少温室气体的排放,这是由于还原过程中并没有使用焦炭、球团矿或烧结矿,而是采用了气体还原剂,比如天然气、氢气、合成气或者这几种气体的混合气体。这项技术将被应用于炼铁生产中,而且还能成为连续生产直接炼钢中的重要工序,最终或将成为替代高炉的一项炼铁技术。

开发双向直缸炉设备。这是一种具有高产出、低能耗等优势的炼铁装置,还可以处理钢厂的废钢料和含铁原料,其120毫米的高床层设计可防止直接还原铁再氧化,并确保充分燃烧,提高能源效率。该熔炉的燃料是煤粉和天然气而不是焦炭,这种创新的炼铁工艺有望在近3年实现商业化生产。今后该技术还可以与氧煤熔炉结合起来,为炼钢提供熔融金属,这种创新工艺的能耗只相当于高炉的三分之二,同时还可以将二氧化碳排放量减少三分之一,有望成为传统焦炉/高炉炼铁的切实可行、经济合算的替代方法。

来源:杭州赛泽金属制品有限公司
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