【世界鋼鐵協(xié)會】2024鋼鐵：為世界添彩報告

鋼鐵為世界添彩worldsteelAS

SO

CA

T

O

N鋼

鐵

與世界息息相關的

資

料

集

粹鋼對于社會的價值何在？鋼產自世界各地，鋼是現(xiàn)代社會的支柱，鋼帶來

就業(yè)機會和經(jīng)濟發(fā)展。56-69頁鋼具有無限次的再循環(huán)能力，

可以反復用于制造

汽車、容器和建筑物。零廢棄戰(zhàn)略、資源的優(yōu)化

使用及鋼的超高強度，使鋼具備眾多可持續(xù)發(fā)展

的優(yōu)勢。26-55頁我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院?？鋼的產生可以追溯到3000年前，隨著冶煉技術

的不斷發(fā)展進步，今天鋼已經(jīng)成為世界上最具創(chuàng)

新性、啟發(fā)性、多功能性和不可或缺的材料之一

。讓我們一起來探索鋼的制造過程。

鋼鐵，為世界添彩

mm鋼是世界上最基礎的工程建筑材料。鋼應用于我們

生活的方方面面：汽車和容器、冰箱和洗衣機、貨

輪和能源基礎設施、醫(yī)學設備和最新式的衛(wèi)星。4

5什么是鋼？鋼的用途目錄70-127頁6-25頁什么是鋼?6

7鋼鐵，為世界添彩所有的鋼都出身于鐵鐵是地球4（46%）、硅（28%）和鋁（8%）之后。當鐵水轉換成鋼時，溫度高達1,700

C,遠高于火山熔巖的溫度。9O上排名第的常見元素，位列氧位當鐵與碳、廢鋼以及少量其他元素結合時，就會轉換成一種強度更高的材料—鋼，成為人民生活中最廣泛

使用的材料。鋼的強度是鐵的1,000鋼是鐵與碳的合金，

2

1%含有低于

什么是鋼？

鋼鐵，為世界添彩的錳以及少量硅、磷、硫和氧。不銹鋼是一種合金

鋼，含有

10.5%

以上的鉻（按質量計算）。倍。8鋼

是

世界

上

應

用

最

普

遍

的

金

屬生

活

中鋼無處不在

什么是鋼？

鋼鐵，為世界添彩10

11公元前3世紀，印度南方的工匠們使用坩鍋和木炭冶煉鍛鐵，生產‘烏茲鋼’——時至今日，這種材料的品質仍然令人驚嘆。一般認為，在19世紀50年代中期，英國發(fā)明家亨利

·

貝塞麥是第一個發(fā)明了大規(guī)模煉鋼工藝的人。今天的煉鋼工藝仍然源自貝塞麥工藝，即將空氣吹過熔融狀態(tài)的生鐵，一邊使生鐵氧化，一邊去除雜質。13最早一項有關鋼制工藝品的記載來自希臘歷史學家希羅多德，他提到希俄斯島上的格勞克斯在公元前7世紀

制作的一只嵌鋼碗。“一只純銀制成的絕妙的碗，里面嵌著一只奇特的鋼質淺

盤。希俄斯島人格勞克斯制

作了它，他是第一個發(fā)明嵌鋼工藝的人?！?2塞浦路斯的一項考古發(fā)

現(xiàn)表明，早在公元前11世紀，工匠們已經(jīng)開始生產淬火

硬化鋼刀。

什么是鋼？

鋼鐵，為世界添彩

鋼鐵生產-工藝

1

：高爐或長流程工藝該工藝生產一噸粗鋼，所使

用的主要原料包括：1,370千克鐵礦石，780千克煤炭，270千克石灰石，125千克廢鋼。14鋼鐵生產-工藝2

：電弧爐工藝該工藝的主要原料是廢鋼、直接

還原鐵和

/或鐵水和電。電弧爐工

藝生產一噸粗鋼，所使用的原料

包括：710千克廢鋼，586千克鐵礦石，150千克煤炭，88千克石灰石，2.3吉焦電力。30%廢鋼。大部分鋼制品的使用壽命可達數(shù)

十年，之后進行循環(huán)利用。因此，再循環(huán)鋼不足以滿足不斷增長的鋼材需求。

1電弧鋼鐵生產主要有兩大工藝：高爐-堿性氧氣轉爐（BF-BOF)和電弧爐（EAF)。今天，大約

什么是鋼？

鋼鐵，為世界添彩隨后，粗鋼被軋制成鋼材。例如，卷材、板材、型材或棒材。的鋼通過高爐-堿

性氧氣工藝生產。的鋼使用電弧爐

工藝生產。71%29%最多可以使用15100%鋼是一種永久性材料，

能夠無限次、地循環(huán)，并且不會影響品質。

什么是鋼？

鋼鐵，為世界添彩16

17新的鋼制品平均含有30%今天的鋼制品將成為明天的容器、

列車、橋梁或建筑物。19對于低價值鋼制品產生的廢鋼，可以通過使用相關加工和冶金工藝，將其轉化成為高價值鋼材。對于其他材料，這通常不可能實現(xiàn)；對于混凝土、木材和鋁，其再循環(huán)材料往往出現(xiàn)品質降級或者無法循環(huán)再利用，

并且循環(huán)次數(shù)有限。鋼是閉環(huán)再循環(huán)的材料，并且不局限于單一應用。所有鋼材品種都能經(jīng)過再循環(huán)，變成各種等級

的新鋼材，同時保留

內在材料屬性。

什么是鋼？

鋼鐵，為世界添彩的回收

廢鋼。18鋼材品種繁多，大約有3,500余個鋼種，不同的鋼種級別對應不同的物理

性能、化學性能、環(huán)境適應性、允許的厚度

和形貌。每個鋼種有其獨特性能滿足相應的

應用。

藝改進。

什么是鋼？

鋼鐵，為世界添彩鋼鐵行業(yè)持續(xù)不斷開發(fā)新型鋼。

2018年，鋼鐵行業(yè)將收入的20

2175%在當前使用的3500種鋼材品種中，有超過的品種在20年前是沒有的。

什么是鋼？

鋼鐵，為世界添彩22

23為了防止鋼材暴露在水和氧環(huán)境中，產生化學反應形成鐵銹（氧化鐵），很多鋼材需要進行涂鍍層處理。汽車表面涂漆，冰箱和其他家電產品表面搪瓷等等。耐候鋼有防銹設計，使用氧化涂層進行防護，

不必涂漆。25鋼鐵行業(yè)正在共同采取多項舉措，

開發(fā)突破性鋼鐵生產技術，希望將二氧化碳排放量減少以上，并逐步徹底改革生產工藝。50%平均而言每生產1噸鋼，平均排放1.89噸二氧化碳。因為使用化石燃料，鋼鐵行業(yè)占

全球直接排放量的7%至

9%。大部分二氧化碳來自于鋼鐵生

產過程中的化學反應。

什么是鋼？

鋼鐵，為世界添彩24我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?6

27鋼鐵，為世界添彩鋼是的基礎。通過回收、再利用、再制造和再循環(huán)，鋼

確保資源價值最大化。循環(huán)經(jīng)濟

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩28

29鋼鐵行業(yè)有效使用資源，

產生極少廢棄物。9

64被.31.3%被轉化成為共生產品。僅有3.7%變成廢棄物。：，19的原鋼鐵620100%鋼鐵行業(yè)的共生產品幾乎可以再利用。爐渣可用于水泥、道路施工、肥料、

水利工程和海底造林。工藝氣體可用作發(fā)熱和/或發(fā)電。乳劑和油料可用作還原劑。鐵氧化物和鋅可從粉塵和塵泥中回收?；瘜W物質可用作化學行業(yè)的原料。

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩30

31

爐渣

水泥和鋪路材料。其余回收爐渣被用于其他用途，例如，肥料、金

屬應用、水利工程等。根據(jù)國際能源署的統(tǒng)計，通過利用爐渣水泥代替水泥熟料，這將大幅減少每年的能源消耗量和二氧化碳排放量——最多可以減少5億吉焦能耗，以及2億噸二氧化碳排放。33,是鋼鐵行業(yè)中體積最大的固體共生產品。

平均而言，高爐

-

轉爐路線生產一噸粗鋼約產生400千克

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩170千克

爐渣。爐渣爐渣，電弧爐路線約產生32目前正在開發(fā)將鋼鐵工藝氣體轉化成甲醇和乙醇的技術，在保護能源的同時，還可以減少運輸?shù)刃袠I(yè)對化石燃料的需求。60-100%。鋼鐵生產的工藝氣體

可用于發(fā)熱和發(fā)電。當工藝氣

體得到完全利用時，能夠提供

鋼廠電力需求的

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩353460%這促進了二氧化碳強度的大幅降低。每生產一噸鋼的平均能耗從20世紀60年代的50吉焦/噸，

下降到當前的大約20

吉焦

/

噸鋼鐵行業(yè)大約90%的用水經(jīng)過凈化和冷卻后，被重新返還給水源地。大部分損耗由于蒸發(fā)導致。返還給河流和其他水源地的水往往比提取時更

加干凈。河鋼集團唐鋼公司在華北新建的廢水處理中

心擁有每小時處理6000立方米廢水的能力：

在其處理的廢水中，3000立方米是工業(yè)廢水，

3000立方米是城鎮(zhèn)廢水。每年，該中心節(jié)省

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩從20世紀60年代起，每

生產一噸鋼所需的能耗已減少2450萬噸淡水，廢水回收再

利用率高達36

37100%。。鋼是世界上

回收利用率

最高的材料。鋼具有磁性，易于從廢物流中回收，

且回收成本較低。

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩38

39按照行業(yè)計算，以下幾個下游行業(yè)的全球鋼材回收率預計至少可以達

到以下數(shù)值：85%

90%

90%

50%建筑汽車機械電氣設備和家用電器250億噸廢鋼得到再循環(huán)。這使得鐵礦石消

耗量減少大約350億噸，煤炭

消耗量減少大約180億噸。再循環(huán)節(jié)約了大量的

能源和原料每再循環(huán)1噸廢鋼，可

以減排1.5噸二氧化碳、節(jié)約1.4

噸鐵礦石、740千克煤炭以及120千克石灰石。每年回收大約6.3億噸廢鋼與從礦石中提煉鋼相

比，每年可以減少將

近9.5

億噸二氧化碳

排放。

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩40

41自1900年以來，已有超過年。對于使用壽命長的產品應用，例如建筑物或基礎設施等，我們需要等上100年以上，才可進行再

循環(huán)。如果是鋼質包裝，生產和再循環(huán)之間的相

隔時間可能只有幾個星期；如果是汽車，這個時

間可能長達15-20年。鋼制品經(jīng)久耐用。鋼制品的平均使用壽命約為

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩4042

43由于鋼具有耐久性，許多鋼制

品都能在使用壽命結束后得到

再利用。鋼制品的再利用延長了產品壽命，因此也保護了資源。許多鋼鐵

公司和鋼制品制造商在設計產

品時，越來越傾向于再利用。與同類新建建筑相比，

竣工時的隱含碳量減少56%。25%。2000年，在英國斯勞建造了一處建筑面積3320平

方米的倉庫；2015年，該倉庫被遷移到其他地區(qū)，

重建保留了相同的鋼制結構。該項目帶來的節(jié)約量

化如下：

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩與同類新建建筑相比，

成本節(jié)約4544再制造發(fā)動機比生產全新發(fā)動機所需能耗降低高達全新發(fā)動機相比，消費者可節(jié)約的成本高達53%。

買再制造的渦輪機能夠使得風電

站在遠超設計壽命的情況下，保持峰值運行。再制造過程能

夠延長渦輪機的壽命長達20同時使得原始投資收益翻一倍。

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩鋼制品易于再制造，廢舊產品可以恢復如新，例如

汽車發(fā)動機和風力渦輪機。年4647新開發(fā)的輕型高強度鋼使所應用的產品實現(xiàn)25-40%重量減重及強度增加。這些新型鋼材幫助其它下游行業(yè)減少環(huán)境足跡。

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩48

494.4

萬鋼鐵行業(yè)擁有先進技術來管理最常見的排放污染物（硫氧化物、氮氧化物、粉塵、重金屬），以滿足日

益嚴格的監(jiān)管要求。世界各地的鋼鐵企業(yè)100%持有環(huán)保排放管理許可證。鋼鐵廠的袋式粉塵過濾器

一般能夠達到99%以上的除塵效率，即使粉

塵顆粒極小?？諝馕廴究刂剖卿撹F行業(yè)亟

待解決的首要問題。

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩蒂森克虜伯鋼鐵公司已經(jīng)為杜伊斯堡廠

區(qū)的燒結廠裝備了鋼鐵行業(yè)規(guī)模最大的

袋式粉塵過濾器之一。該過濾器將粉塵該過濾器由多個極細濾袋組

成，每個濾袋長

達三米，總纖維

面積達到

4.5萬

平方米。排放物減少了99.99%。5150幾乎每種

溫室氣體

減排技術

都依賴鋼，包括熱能和可再生能源生產、

電氣化、大宗運輸以及氫能經(jīng)

濟等。如果沒有鋼，《巴黎協(xié)

定》的目標將無法實現(xiàn)。

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩52

53鋼鐵業(yè)致力于建造一個零事故的工作場所，并且每年在鋼鐵行業(yè)安全生產日期間

舉行全行業(yè)范圍的安全隱患排查活動。

2018年，誤工工傷率降到0.85，過去15年以來傷害率下降了大約82.3%。

我們?yōu)槭裁礊殇摳械阶院溃?/p>

鋼鐵，為世界添彩54

55鋼對于社會的價值是什么？56

57鋼鐵，為世界添彩社會經(jīng)濟的繁榮發(fā)展與鋼密不

可分，鋼帶動了經(jīng)濟增長，使

人們過上了現(xiàn)代化的生活，并

幫助數(shù)以百萬的人擺脫了貧

困，時至今日，鋼仍舊在發(fā)揮

上述的作用。

鋼對于社會的價值是什么？

鋼鐵，為世界添彩58

59全球粗鋼產量從1950年的1.89億噸，增長到2021年的19.51億噸，自從2000年以來，粗鋼產量已經(jīng)增長一倍。1950

2000

20211.89億噸8.50億噸19.51億噸

602021中國

印度日本美國

俄羅斯10.328億噸

1.182

億噸9630萬噸

8580萬噸7560萬噸

鋼對于社會的價值是什么？

鋼鐵，為世界添彩年，前幾大產鋼國分別是：44,7022020年全球粗鋼總

量相當于建造個北

京國家

體

育館的用鋼量。61（%）中國歐洲印度

北美俄羅斯和其他獨聯(lián)體國家+烏克蘭

日本其他亞洲國家和大洋洲

韓國非洲和中東

南美200015.224.73.215.811.712.64.25.12.94.8202153.0

10.5

6.1

6.0

5.4

4.9

4.7

3.6

3.4

2.4排

名

前5位產鋼國的鋼產量占全球鋼產72%排

名

前

10位的產鋼國占全球鋼產

%排

名

前50

位的產鋼國

占全球鋼產

%量量

鋼對于社會的價值是什么？

鋼鐵，為世界添彩鋼產量占比2021

年9983量的的的6263根據(jù)我們的統(tǒng)計，規(guī)模最大的單體鋼廠是浦項制鐵的光陽鋼廠，2017年，光陽鋼鐵廠的碳鋼產量達到

2140萬噸。以平均每輛汽車含有900千克鋼計算，這相當于每年生產23,800,00065,205輛汽車。

鋼對于社會的價值是什么？

鋼鐵，為世界添彩64

65輛汽車或每天生產2019年，鋼鐵行業(yè)向社會直接和間接分配的價值約1,663億美元，占其總收入的98%。6725

鋼對于社會的價值是什么？

鋼鐵，為世界添彩今天全球用鋼量

人均超過233千克。為滿足我們不斷增長的人口需

求，預計用鋼量與目前水平相

比將增加月20%。到2050的鋼進入國際貿易。年，66鋼鐵行業(yè)每創(chuàng)造1

個就業(yè)崗位，就會間接帶來8.1個就業(yè)崗位，換言之，鋼鐵行業(yè)為4930

萬人提供了就業(yè)。全球超過600萬人在鋼鐵行業(yè)從事工作。鋼鐵行業(yè)帶動的就業(yè)人數(shù)（軋制、沖壓、服務中心、貿

250萬易等）

鋼對于社會的價值是什么？

鋼鐵，為世界添彩鋼鐵廠內部雇員人數(shù)（煉鋼雇員

200萬人數(shù)）提供支持服務的人數(shù)

150萬（協(xié)議工）6869鋼的用途70

71鋼鐵，為世界添彩鋼是現(xiàn)代化社會發(fā)展的基礎材

料。鋼廣泛應用到建筑、鐵路、

公路、汽車和家電等各行各業(yè)

中。人民生活所需的食物和水的

輸送及能源的開采及輸送都離不開鋼。

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

72

732019年，全球鋼消費量

達到17.68億噸。下游用

鋼市場的耗鋼比例如下：建筑物和基礎設施

52%

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

74

75汽車

金屬制品

機械設備

其他運輸業(yè)家用電器

2%

電氣設備

3%12%

10%

16%

5%多層鋼制結構建筑通常比同等混凝土結構建筑輕

50%鋼制橋梁比混凝土

4-8倍。橋梁輕在眾多建筑材料中，鋼的

強度

/重量比最高，可降低建筑物的重量，因此地

基基礎埋置深度不會太

深，建造成本也更低。使用先進高強度

鋼材代替常規(guī)鋼材使得建設高層建筑的用

鋼量與50年前相比降低50%。

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

7677因為有鋼，摩天大樓才成為可能。位于伊利諾伊州

芝加哥市的紐約家庭大廈建成

于1885年，是首座采用鋼結構支撐的

10層建筑。1,737座，

而

在2000

年

只

有263座，

增長了557%。結構型鋼

25%

79在建筑物和基礎設施中，最常見的鋼種如下：鋼筋

44%

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

例如，屋面、桁條、

內墻、天花板等。板材

31%2020年，全球高度在米以上的建

筑物總數(shù)為200781937年，建造金門大橋消耗的鋼為8.3萬噸。今天，只需要當初的801/2。橋梁貴在耐久。1883年，紐約布魯克林大橋成為全球首座承

擔運輸任務的鋼制橋梁。130年后的今天，這座大橋仍然每天

承載大約15萬輛汽車和行人。鋼可增加橋梁的跨度，大跨度橋梁縮短了旅行

時間和距離，在節(jié)約燃

料的同時，也減少了二

氧化碳的排放。

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

81安賽樂米塔爾公司得到同行廣泛認可的Steligence?

項目證明，如果使用同級別最佳鋼制解決方案，建造一座柱間距離13米的8層建筑，建造速度將是同類混凝土建筑的兩倍，節(jié)約施工成本高達24%，并且擁有更大的使用空間。Steligence?

是安賽樂米塔爾公司的注冊商標。在地震高發(fā)地區(qū)，混凝土建筑的地基比輕型鋼架解決方案結構重

75%。另外，鋼架結構還具有延展性和靈活性

的優(yōu)勢。鋼制建筑的設計越來越傾向于重復利

用，因此更方便拆裝，確保節(jié)約主要的

環(huán)境資源。據(jù)估計，建筑物再利用節(jié)約

的二氧化碳量為每千克鋼材節(jié)約1至

1.5千克二氧化碳。

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

8382

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

5一般建造一座180平方米的木結構房

屋，需要用到20棵樹。而鋼結構房屋只需要輛報廢回收的汽車。84

85鋼結構建筑不會

像木制建筑那樣發(fā)生翹曲、彎曲、開裂、

膨

脹、收縮、遭遇白蟻和

霉菌的侵蝕或腐爛。美國每年大約有60萬處住房被白蟻破壞。在發(fā)現(xiàn)白蟻造成的破壞之

后，業(yè)主平均需要花費3,000美元進行修復。86為防止鋼結構的承重能力在遇到高溫后降

低，鋼結構表面涂有耐火層或者包裹耐火材料。

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

鋼結構本身不可燃燒，不

會被燒焦，也不會造成火

焰蔓延或者增加火焰烈度。87汽車制造商采用先進高強度鋼（AHSS)減少汽車重量，以提高內燃機的燃油經(jīng)濟性，以及增加蓄電池電力傳動系的行使里程。88

89

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

汽車制造商越來越多地采用先

進高強度鋼，以滿足最新頒布

的、更為嚴格的燃料效率法

規(guī)。今天，車身結構所含的先

進高強度鋼超過50%。今天，車身結構鋼強度能夠達到1,900兆帕。這比50年前高出近

10倍。1908年，倍受贊譽的首個量產車型福特

T型車駛離生產線。

當時的工程設計師已經(jīng)在

機軸、鍛造前軸和輪軸等

臨界應力部件上，使用

一

種名為“釩鋼”的高強度

輕型材料。

鋼的用途

鋼鐵，為世界添彩

9091當我們采用全生命周期評價方法，比較功能對等

的汽車組件時，先進高強度鋼的性能一直領先于低密度競爭材料并且在生產階段

排出的二氧化碳量，比鋁或碳釬維低5倍，比鎂低

7倍。

鋼的用途