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電気炉製鋼の秩序ある発展をどのように支援・指導すべきか?

8月25日、工業情報化部を含む7部門は、「鉄鋼産業の安定成長のための作業計画」(以下「計画」という)を正式に発表し、鉄鋼産業が国民経済の基幹産業であり、産業の安定成長と経済の円滑な運営に関わる重要な分野であることを改めて強調した。同時に、「計画」では、電気炉鋼の秩序ある発展を支援・指導する「12鋼」を含む12の作業措置を提示した。(詳細はこちらをクリック:重大!7部門が共同で「鉄鋼産業の安定成長のための作業計画」を発表)

現在、電気炉鋼の生産量は我が国の粗鋼生産量の約10%を占めています。不完全な統計によると、我が国には250以上の短工程電気炉製鋼企業があり、そのうち約200社は全スクラップ電気炉製鋼企業です。「産業炭素ピーク実施計画」では、「2025年までに短工程製鋼の割合を15%以上に、2030年までに短工程製鋼の割合を20%以上にする」という目標が掲げられており、省や直轄市も「炭素ピーク実施計画」、「産業分野炭素ピーク実施計画」、「省エネルギー・排出削減総合作業計画」などの文書で、短工程製鋼の割合を5%から20%にすることを目標として提案しています。

我が国の鉄鋼産業の「二重炭素」の後半は、炭素排出量ピーク後のカーボンニュートラル達成のために、電気炉製鋼の力強い発展に頼る必要がある。グリーン電気全スクラップ電気炉製鋼の割合が高いこと、および水素ベース直接還元鉄とグリーン電気電気炉製鋼の割合が高いことは、ある意味で「グリーン鋼」の生産と同義である。

今年5月、工業情報化部、生態環境部、四川省政府は、四川省瀘州市で全国電気炉短工程製鋼推進会議を共同開催し、「電気炉短工程製鋼の高品質発展主導プロジェクトの実施計画」をさらに重点的に実施しました。電気炉鋼の秩序ある発展を支援・指導する面では、工業情報化部を含む7つの省庁が発表した新たな「計画」は、短工程電気炉鋼の高品質発展主導プロジェクトの実施を加速することを強調し、全スクラップ電気炉鋼の差別化された能力代替プロジェクト、環境管理などの政策の実施を改めて明確にし、世界をリードする電気炉鋼産業クラスターを創出することを目指しています。

電気炉製鋼産業クラスターの設立と発展は、全スクラップ鋼電気炉製錬の生産プロセスを採用する電気炉製鋼企業に頼る必要があります。短工程製鋼の割合が予定通り基準に達するかどうかは、電気炉製鋼企業が重要な役割を果たすことになります。電気炉製鋼企業は優れたベンチマーク企業を創出する能力を有しており、普及モデルを再現できる優れたベンチマーク企業を電気炉製鋼で形成するという重要な歴史的使命も担わなければなりません。電気炉製鋼企業の質の高い発展は、鉄鋼産業の質の高い発展の推進力および安定化要因にもなります。電気炉鋼の品質の効果的な向上と量の合理的な増加を促進することは、電気炉製鋼企業と切り離すことができず、電気炉製鋼企業は「12の鉄鋼規制」の実施において重要な指導的役割と模範的役割を果たし、「2つの揺るぎない」具現化の深化にもなります。

我が国の電気炉製鋼の発展状況をプロセスの観点から考察する

不完全な統計によると、我が国の電気炉製鋼能力は約2億トンですが、2022年の電気炉製鋼の生産量は1億トン未満で、設備稼働率は約50%です。今年1月から7月にかけて、我が国のすべてのスクラップ鋼電気炉の平均稼働率は75%を超えましたが、平均設備稼働率は約50%にとどまり、電気炉製鋼企業はわずかな利益と損失の間で揺れ動いています。一方では、電気炉製鋼企業は今年の夏の高温による大規模かつ長期の停電に遭遇せず、電気炉の平均稼働率は高い水準を維持しました。他方では、電気炉の平均設備稼働率は低い水準にとどまっており、これは主に鉄鋼の下流市場価格状況が悪く、スクラップ鋼資源の価格が高く供給が不足し、エネルギー価格が高いなど多くの要因によるものです。工程の観点から言えば、電気炉製鋼設備の建設を開始して、能力代替によって「長工程から短工程へ」を実現することは非常に容易であり、これは2025年までに短工程製鋼の割合を15%以上にするという目標達成に全く問題がないことを意味する。しかし、これは我が国の粗鋼生産量の15%が電気炉で生産されることを意味するものではない。なぜなら、電気炉製鋼の生産に必要なスクラップ鋼の供給や価格などの原材料要因、および電気などのエネルギー価格の上昇要因により、電気炉製鋼のコストが転炉製鋼のコストよりも高くなっているため、コスト面での優位性がほとんどないからである。電気炉製鋼の発展を阻害する「ボトルネック」要因は十分に改善されておらず、短期間で電気炉製鋼の工程比率に関して大きな突破口を開くことは難しい。

設備面から見た我が国の電気炉製鋼の発展状況

2023年7月14日、国家発展改革委員会は「産業構造調整指導目録(2023年版、意見募集草案)」(以下「目録」という)に関するパブリックコンサルテーションの告知を発出した。目録では、制限対象となる電気炉製鋼設備を「定格容量30トン以上100トン(合金鋼50トン以下)の電気アーク炉」と規定している。この方針は2011年から実施されており、変更されていない。

不完全な統計によると、2021年6月1日に「鉄鋼業における生産能力更新実施措置」が実施されて以来、2023年7月末までに、生産能力更新の実施により、合計66基の電気炉製鋼設備が建設済み、新設済み、または建設予定となっている。総公称生産能力は6,430トンで、各設備の平均公称生産能力は97.4トンであり、すでに100トンに近づいている。これは、我が国の電気炉製鋼設備が大規模開発の道を急速に進んでおり、「カタログ」の要件を十分に満たしていることを示している。しかし、新設された設備すべてが公称生産能力100トン以上であるわけではなく、生産能力などの制約により、一部の設備は依然として合金鋼の生産に使用されており、公称生産能力100トン以上という制限を回避していることにも留意する必要がある。

2017年以降、合計1億4000万トンの「床鋼」を処分し、我が国は新たに多数の電気炉製鋼設備を建設しましたが、100トン以上の電気炉設備は主に輸入されています。不完全な統計によると、このレベルの公称容量の輸入電気炉は累計で51基建設済み、建設中、または建設予定で、ダニエリ製が23基、テノバ製が14基、プライム製が12基、SMS製が2基などとなっています。このレベルの電気炉設備では、企業が外国メーカーと競争するのは困難です。国内の長春電気炉、無錫東雄などの電気炉設備企業は、主に100トン以下の横型給湯電気炉、特に70~80トンの横型連続給湯電気炉に注力しています。この電気炉の国産化率は95%を超えています。

調査の結果、70~80トンの全スクラップ水平連続供給電気炉の平均製錬時間は約32分、平均製錬電力消費量は鋼1トンあたり335kWh、電極消費量は鋼1トンあたり0.75kgであり、各種技術経済指標は100トン以上の電気炉レベルに達し、炭素排出強度は鋼1トンあたり約0.4トンに過ぎないことがわかった。このレベルの電気炉設備が要求どおりに超低排出への転換を完了すれば、国家超低排出実施基準の要件を十分に満たすことができる。「提案」では、技術設備のハイエンドアップグレード、先進電気炉、特殊製錬、ハイエンド試験などのハイエンド設備の推進を加速し、「産学連携研究応用」の上流・下流連携研究を強化することを提案している。上記の調査データから、70~80トンの全スクラップ水平連続供給式電気炉は「先進電気炉」の要件を満たし、鉄鋼企業の革新と開発能力を示していることがわかる。

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不完全な統計によると、我が国には電気炉が418基あり(既存のもの、新設のものと建設予定のものを含む)、そのうち定格容量が50トン以下の電気炉が181基、51トンから99トンまでの電気炉が116基(70トンから99トンまでは87基)、100トン以上の電気炉が121基あります。「カタログ」の要件によれば、合金鋼の名の下に新たに設置された50~100トンの電気炉設備を一部除外したとしても、我が国の制限対象電気炉設備の割合は依然として非常に高いです。電気炉の容量をさらに拡大し、「万能」かつ「蜂の群れ」のように「小から大へ」と強制的に拡大していくか、あるいはすべてのスクラップ鋼製錬電気炉製鋼設備の制限的な定格容量基準を的を絞って引き下げるかを検討し議論する価値があります。既存の70~99トン電気炉設備の利点をより有効活用し、そのような電気炉設備を所有する企業の負担を軽減するため、「カタログ」中の「定格容量30トン以上100トン(合金鋼50トン、全スクラップ鋼70トン)以下の電気アーク炉」という表現を「定格容量30トン以上100トン(合金鋼50トン、全スクラップ鋼70トン)のアーク炉」に変更することを提案する。

製品構造の観点から見た我が国の電気炉製鉄企業の変革と高度化

我が国の電気炉製鋼企業が生産する鉄鋼製品のうち、普通炭素鋼が80%以上、建築用鋼材が60%以上を占めています。鉄筋などの建築用鋼材の需要が弱まるにつれ、大規模かつ多種多様な鉄鋼製品を生産する電気炉製鋼企業は、製品構成の調整と転換・高度化を早急に行う必要があります。

我が国の質の高い経済発展が深まるにつれ、鉄鋼製品に対する個人需要はますます高まり、「受注生産」が増加しています。一般的に、100トン以上の生産能力を持つ電気炉製鋼企業では、生産能力指標が高く、圧延生産ラインの整備には多額の設備投資が必要となりますが、敷地面積や多額の新規固定資産投資といった要因によって制約を受け、製品構造の調整を完全に完了することは困難です。

生産バッチ数が多く、小ロット生産で高付加価値の合金鋼や特殊鋼の場合、生産コストを効果的に削減できるだけでなく、設備のメンテナンスコストも削減できる「小型電気炉」を最初に使用する必要があります。これは、「計画」で提案されている先進的な鉄鋼産業クラスターの創出というイニシアチブにも合致しています。電気炉製鋼企業は、革新的な中小企業、専門的かつ特殊な新しい中小企業、専門的かつ特殊な新しい「小さな巨人」企業、および製造業における個々のチャンピオン企業の方向に優先的に発展する必要があります。たとえば、安徽省の国家レベルの専門的特殊新しい「小さな巨人」企業は、35トンの電気炉を使用して複数の精錬炉、誘導炉、自家消費炉などをサポートし、年間15万トンの高級特殊合金材料の生産能力を持っています。製品は航空、宇宙、造船、石油化学、原子力などの分野で幅広く使用されており、新素材に対する顧客のニーズに応じて新素材の研究開発と生産を組織することができます。江蘇省の上場企業は、60トンの電気炉を使用して複数の精錬炉、誘導炉、自家消費炉などをサポートし、合金材料と合金製品を生産しています。製品は、新エネルギー風力発電、鉄道輸送、宇宙、軍事機器、原子力、半導体チップ装置などのハイエンド機器製造業界で幅広く使用されています。

約70トンの全スクラップ電気炉は、「多ロット、多品種、小ロット契約」という特性を十分に満たすことができます。鉄鋼企業の委託生産によって生じる残余在庫を削減できます。約70トンの全スクラップ電気炉の原材料および補助材料の調達量と製品販売量は、100トン以上の電気炉よりも少なく、地域全体の汚染物質および温室効果ガスの排出量も少なくなります。

さらに、70トンの電気炉1基を60万トンの圧延機生産ラインと組み合わせることは、半径200キロメートルの都市製鉄所にとって、スクラップ鋼の供給と製品販売のための合理的で経済的かつ効率的な炉機械の組み合わせ方法です。異なる公称容量の電気炉製品の開発方向については、次の3つの分類方法に従うことをお勧めします。1つ目は、電気炉の容量が30トンから50トンで、特殊鋼や合金鋼の小ロット生産に適しています。2つ目は、電気炉の容量が150トン以上で、板材や帯鋼、高付加価値の自動車用鋼、ステンレス鋼などの生産に適しています。3つ目は、電気炉の容量が50トンから150トンの範囲で、主に70トンから100トンで、都市周辺の小規模製鉄所が建設用鋼材を生産し、家庭ごみを処理するのに適しています。

我が国における電気炉短工程製鋼法の開発に関するいくつかの提案

まず、地域の実情に合わせた対策を奨励し、電気炉製鋼の発展を積極的かつ着実に推進すべきである。電気炉製鋼設備の数や電気炉製鋼の生産量の割合を急速に増やすことは適切ではなく、全国各地で工程構造の観点から電気炉短工程生産能力や生産量の割合を増やすことも推奨されない。具体的な量的指標の要求と比較すると、電気炉製鋼の発展の第一条件は、企業の立地場所に鉄くずなどのフェライト資源が十分にあることであり、次に比較的安価な水と電気が支援となり、第三に、環境保護、エネルギー、将来の炭素排出量が比較的逼迫し、不足していることである。ある地域が資源やエネルギーの優位性がなく、環境負荷容量や浄化能力が比較的高いにもかかわらず、「群れをなして」電気炉製鋼設備を盲目的に設置すると、最終的には一部の地域に多数の「電気変換装置」が存在することになるかもしれない。一部の電気炉製鋼企業は、長工程企業と競争できず、市場競争力の欠如から長期間生産を停止せざるを得ない状況に陥っている。

第二に、カテゴリー別に政策を実施し、在庫にある既存の電気炉の生産と管理をしっかりと行う。電気炉製鋼設備に関して外国に過度に欲張らず、電気炉製鋼設備に適した炉機械のマッチングメカニズムを計画し、設備の進歩性を測る唯一の指標として炉の容量の大きさだけを使用することは推奨しない。また、全国各地で「小型から大型へ」といった「万能型」政策を継続して使用することを奨励せず、競争力のある「小型電気炉」企業の発展を阻害しないようにする。

「提案」では、強化要因保証の観点から、すべての地域が鉄鋼業の安定的成長のための長期メカニズムを確立し、鉄鋼業に対する差別的政策を是正し、Aレベルの環境性能と高度なエネルギー効率を備えた電気炉製鋼の高品質開発方向を満たすべきであると提言している。鉄鋼プロジェクトは「高2位1資本」プロジェクト管理には含まれない。鉄鋼業界の現在のマクロ状況下では、企業は「生存」の確保を優先し、新しい電気炉設備によってもたらされる高水準の企業債務を避けるべきである。これは企業を押しつぶす最後の藁となるからである。

第三に、電気炉製鋼業の質の高い発展の促進を加速させる。電気炉製鋼企業は、できるだけ早く変革と高度化を図り、製品構造の最適化と調整を完了し、「クリーン」な工場で競争力のある高付加価値製品を生産すべきである。ブランド認知度を確立し、外部広報とコミュニケーションを重視し、「ブランドプレミアム」を目指す。電気炉設備は、制約の有無にかかわらず、顧客の品質要求を満たす建築用鋼を生産できる。「大型電気炉」が、鉄スクラップや直接還元鉄などの高品質で純粋なフェライト資源を継続的に入手できない場合、高付加価値鋼製品を生産することは困難である。建設用鋼材を主力製品とする電気炉製鋼企業は、専門的な合併・買収、国際的な生産能力協力などを通じて、できるだけ早く変革と高度化を完了させるべきである。「小さな巨人」、単独チャンピオン、隠れたチャンピオンといった電気炉製鋼企業の発展モデルと製品タイプは、研究開発投資の増加、技術協力の強化、成熟した技術の購入など、複数の対策を通じて、製品構造の調整を完全に実現し、「イノベーションプレミアム」を目指すべきである。


投稿日時:2023年9月11日