为积极响应国家提出的“双碳目标”，各部委针对钢铁行业出台了一系列政策文件，明确指出要有序合理引导废钢电炉全流程发展，进一步推动钢铁行业绿色低碳转型。在此背景下，首先根据《中国能源统计年鉴》核算的黑色金属冶炼及压延加工终端能耗数据，详细核算了1991年至2021年我国钢铁行业造成的直接碳排放、间接碳排放及产品碳汇减排量，分析了我国钢铁行业CO排放状况；典型长流程和短流程钢铁生产企业造成的CO_.

对排放量进行计算，探究两种工艺碳排放的差异，量化电炉工艺的碳减排潜力，指出合理有序发展电炉工艺是未来钢铁行业转型升级的主要方向。结合当前钢铁行业发展形势，梳理我国电炉工艺发展面临的困难与挑战，并针对以上问题，从资源能源安全、发展模式、发展电炉工艺所需的技术结构三个方面开展研究，并给出应对策略。

基于以上研究，构建了中国电炉工艺的两碳分析模型，并分别从工序和时间两个层次绘制了中国电炉工艺的低碳发展路线图。研究发现，电炉工艺和轧钢工艺的碳减排潜力最大，分别占全工序碳减排潜力的40.7%和36.7%。并且随着各工序低碳技术的应用，预计2030年电炉工艺碳排放强度将比2020年降低35.1%，2040年降低74.7%，2050年实现“近零碳”冶炼。

前言

钢铁工业是技术、资金、资源、能源密集型产业，也是国民经济的重要基础产业。改革开放以来，我国钢铁工业发展迅速，自1996年以来，我国粗钢产量已连续27年位居世界第一。特别是近年来，我国粗钢产量占世界的比重已超过50%，2022年粗钢产量将达到10.13亿t。

钢铁行业涉及行业广泛，关联度高，在国民经济建设、社会发展、财政税收、国防建设、稳定就业等方面发挥着重要作用，是国家经济水平和综合国力的重要标志，有力支撑了国家GDP的快速增长。但与此同时，钢铁行业规模庞大的生产过程也产生了大量的二氧化碳。₂温室气体排放在一定程度上加剧了全球气候变暖等一系列生态环境问题。对此，在第75届联合国大会一般性辩论上，习近平总书记代表中国发表重要讲话，提出中国应对气候变化的战略方针。₂排放量力争2030年达到峰值，力争2060年实现碳中和。

为积极响应党中央号召，近年来，各部委也相继发布了《工业碳达峰实施方案》、《关于促进钢铁工业高质量发展的指导意见》等一系列政策文件，对钢铁工业全面协调绿色可持续高质量发展提出了明确指导意见，其中有序引导全流程废钢电炉炼钢工艺发展是重要方向。因此，本文在“倍增碳”背景下，对未来我国电炉炼钢短流程发展的难点与挑战、所需的资源能源安全、发展模式、技术结构以及低碳发展路线图等进行了系统研究。

总结

1）由于我国历史上粗钢生产基地规模庞大，钢铁行业面临严峻的碳减排压力。高炉-转炉工艺是我国主要的炼钢工艺，以煤炭为主要能源介质，大规模的煤炭资源消耗已成为我国钢铁行业最重要的CO排放源。₂相比之下，以电力为主要能源介质的电炉工艺具有更大的碳减排潜力，有序推进电炉工艺发展对行业低碳、绿色转型具有重要意义。

2）未来我国废钢资源丰富，电力资源充足，若采用完善的废钢税收政策，引导废钢资源合理流向钢铁行业，可为我国电炉工艺发展提供必要的物质能源保障。在此基础上初步预测，2030年我国电炉工艺占比有望达到15%；2035年进一步提高到30%；2040年后将成为我国主要的钢铁制造工艺。

3）考虑到大部分高炉及其配套生产设备未达到使用年限，在发展过程中，以钢筋、线材替代中小型高炉；同时，全部废钢-电炉、氢冶金-电炉和电炉-近终制造。

4）以冶金过程工程理论为指导，未来电炉工艺技术结构从产品制造向“三大功能”转变，应加强工艺流程优化、低碳生产、绿色物流和废弃物绿色低碳处置等方面的技术研发与应用，最大限度地挖掘电炉工艺的增碳潜力，为钢铁行业实现“双碳”目标提供技术支撑。

5）通过对我国电炉工艺低碳发展路线图分析，从工艺层面看，电炉工艺减碳潜力最大，其次是轧钢工艺，精炼和连铸工艺具有一定的减碳潜力；随着各类减碳技术的应用，电炉工艺碳排放强度将大幅降低，有望在2050年左右实现“近零碳”冶炼。