焦炭成為當(dāng)今煉鐵高爐不可或缺的“主菜”，并不像鐵礦作為“主食”是“鐵定”的別無選擇，而是經(jīng)歷不斷替代與嘗試后的“絕配”。

01

“生生不熄（息）”的焦?fàn)t

古代中國人很早就會使用優(yōu)質(zhì)的煤替代木炭煉鐵，推動了一次煉鐵技術(shù)的進步，但直接用煤煉鐵也存在一些天然缺點。因為煤在煉鐵爐內(nèi)燃燒時很容易開裂破碎，影響爐體的透氣性；即使是優(yōu)質(zhì)的煤與木炭相比，含硫及其他有害雜質(zhì)也相對較高，會影響生鐵的質(zhì)量。中國人隨后受到用木材加工木炭的啟發(fā)，把煤（煉焦煤）在不完全隔絕空氣的條件下，利用煤自身的燃燒加熱煉成焦炭，再用焦炭來煉鐵，可以說是揚長避短，既保留了煤的長處，又避免了煤的缺點。

據(jù)史料記載，中國使用焦炭煉鐵的歷史至少可以追溯到明代，是世界最早使用焦炭煉鐵的國家，但受當(dāng)時經(jīng)濟發(fā)展水平的限制，煉焦生產(chǎn)一直采用手工作坊型的經(jīng)營方式，真正推動焦炭大量產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的，是名為亞伯拉罕·達比（Abraham Darby）的英國人。他于1709年成功地利用焦炭煉出了高質(zhì)量生鐵。隨后他的焦炭煉鐵技術(shù)迅速在歐洲和北美洲傳播開，焦炭的需求開始大幅增加。煉焦?fàn)t如雨后春筍般出現(xiàn)，呈拱形的土焦?fàn)t大多連成片，建在山坡上，有時多達數(shù)百孔，遠(yuǎn)看酷似蜂窩，被形象地稱作“蜂窩焦?fàn)t”，這是早期形成產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)的煉焦?fàn)t，所煉出來的焦炭就是已被逐步淘汰的 “土焦”。

早期的土焦?fàn)t構(gòu)造簡單，成本極低，容量小，周期長，燃燒效率低。隨著煉焦技術(shù)的改進與提高，機械替代了人工填裝與扒焦，焦?fàn)t容積也越來越大，還通過改變加熱方式做到了完全隔絕空氣干餾煉焦，先后出現(xiàn)了現(xiàn)今主要的兩類大型焦?fàn)t：頂裝式機械焦?fàn)t與搗固式機械焦?fàn)t，所生產(chǎn)的焦炭就是現(xiàn)在所謂的“機焦”，質(zhì)量也有了本質(zhì)性的提高。按照不同的質(zhì)量指標(biāo)要求，把機焦細(xì)分成特級焦炭、一級焦炭、準(zhǔn)一級焦炭與二級焦炭。2011年4月，中國大連商品交易所上市的焦炭標(biāo)準(zhǔn)品就是準(zhǔn)一級焦炭。

現(xiàn)代焦?fàn)t已是容積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的大型生產(chǎn)設(shè)備，煉焦周期也大幅縮短至二十幾個小時，因此生產(chǎn)效率與早期的土焦?fàn)t相比早已是天壤之別，但與之相對應(yīng)的是焦?fàn)t的建造工藝與成本也不可同日而語。現(xiàn)在新建一座現(xiàn)代焦?fàn)t一般需要近1年的時間，且投產(chǎn)后就只能“生生不熄（息）”?，F(xiàn)代焦?fàn)t不能停熄，是因為焦?fàn)t主體結(jié)構(gòu)的內(nèi)部是用多種耐火磚砌成的墻體(一座中小規(guī)模的焦?fàn)t耐火磚使用量達到8000噸以上),耐火磚一旦升高到一定的溫度后，就不能有明顯的降溫，否則會使焦?fàn)t墻體出現(xiàn)裂縫，無法使用，而更換耐火磚從一定程度上差不多相當(dāng)于再次新建焦?fàn)t，產(chǎn)生成本較高。焦?fàn)t “生生不熄（息）”的特性，當(dāng)遇到焦炭需求明顯下降或產(chǎn)量明顯過剩時，想通過供給調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)供需的再平衡，就很被動。

中國近代第一座煉焦?fàn)t于1919年在遼寧鞍山誕生，后在戰(zhàn)火中曾遭破壞一度熄滅，新中國成立后修復(fù)重啟，從此新中國煉焦產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也開始“生生不熄（息）”。1957年起開始自己獨立設(shè)計建造，至1970年中國煉焦?fàn)t的建造已達到較高水平。隨著中國的改革開放，煉焦產(chǎn)業(yè)也進入一個快速發(fā)展期，到1991年中國的焦炭產(chǎn)量超過蘇聯(lián)，首次躍居全球第一位，并延續(xù)至今。焦炭生產(chǎn)不僅可以自給自足，中國甚至一度成為全球最大的焦炭出口國。

小貼士

現(xiàn)代焦?fàn)t建成投產(chǎn)后，一般能夠連續(xù)生產(chǎn)（爐齡）25年左右，部分焦?fàn)t在操作與維護好的情況下可達30年以上。

02

自西向東，從北到南

盡管中國的焦炭生產(chǎn)能夠自給自足，但煉焦與煉鐵產(chǎn)業(yè)的供需分布存在較大的區(qū)域性差異。2017年焦炭生產(chǎn)大省山西，占全國產(chǎn)量近20%，而煉鐵量僅占全國產(chǎn)量的5%左右；陜西省焦炭產(chǎn)量占全國產(chǎn)量近10%，而煉鐵量占比不足2%；煉鐵最多的河北省，煉鐵量占全國約25%，而焦炭產(chǎn)量占全國僅11%；煉鐵大省江蘇，煉鐵量占全國約10%，而焦炭產(chǎn)量占全國不足5%。因此中國焦炭的貿(mào)易流向上就形成了“自西向東，從北到南”長距離流通的大格局（見下表）。

表  2017年中國焦炭生產(chǎn)排名前十位省份產(chǎn)量、占全國比重

資料來源：國家統(tǒng)計局

表  2017年中國生鐵生產(chǎn)排名前十位省份產(chǎn)量、占全國比重

資料來源：國家統(tǒng)計局

焦炭“自西向東”主要是由主產(chǎn)地山西與陜西等地，以鐵路為主、公路為輔，向河北及周邊主要需求地運銷；“從北到南” 是將山西與陜西及北方省份的焦炭，先通過鐵路與公路運送到唐山、青島、天津、日照與連云港等東部港口，再由水路轉(zhuǎn)運至江浙滬及其他南方地區(qū)，或出口國外。

不管是自西向東，還是從北到南，運輸距離都比較遠(yuǎn)，所以除了供需的主因外，運力與運費的變化也會對焦炭消費地的價格產(chǎn)生影響。2016年出現(xiàn)過的汽運量突然減少，就曾激起焦炭市場不小的波瀾，導(dǎo)致焦炭消費地價格短期大幅上漲。2016年9月21日，為了保證公路交通運輸安全，號稱“史上最嚴(yán)治超”措施正式實施，交通部聯(lián)合公安部等五部委上路從嚴(yán)執(zhí)法，對駕駛貨車超載30%上的記6分，最高罰款3萬元。新規(guī)一出使得原本靠超載才能賺錢的汽運市場陷入困境，有很多車主選擇了暫時停運。運量的突然下降，讓消費地焦炭價格短期直接跳漲。同樣因運輸距離較遠(yuǎn)，北方冬季易出現(xiàn)連續(xù)冰凍雨雪的天氣，也會對短期的供給產(chǎn)生影響，鋼廠為了保證生產(chǎn)，往往會抬高價格鼓勵運輸。

正是由于中國焦炭貿(mào)易流通的特點，東部的幾個港口成為焦炭的主要貿(mào)易集散地，所以在2011年4月大連商品交易所推出焦炭期貨交易時，所確定的現(xiàn)貨交割地除了少數(shù)幾個煉焦企業(yè)外，主要的交割地就為東部轉(zhuǎn)運的青島、天津、日照與連云港等幾個港口（見下表）。

表  大連商品交易所焦炭期貨合約

資料來源：大連商品交易所

小貼士

在焦炭陸路運輸中，鐵路適用于運距在500—1500公里的長距離運輸，公路比較適合運距在500公里以內(nèi)的運輸。

03

腹背受壓的獨立焦化廠

獨立焦化廠是相對鋼廠自有的焦化廠而言，其存在的空間主要是彌補鋼廠自有焦化廠生產(chǎn)能力的不足。大多數(shù)獨立焦化廠都是隨著中國鋼鐵行業(yè)的快速發(fā)展（1991—2008年）而誕生的。在目前全國焦化約6.5億噸的總產(chǎn)能中，獨立焦化廠占比達到2/3之多，相比歐美、日本鋼廠基本配套自有焦化廠的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，可以說是獨具中國特色。

鋼廠的焦化廠所生產(chǎn)的焦炭僅為了滿足自有高爐煉鐵的需求，其產(chǎn)出的焦炭一般不進入市場貿(mào)易流通，這樣中國焦炭市場的貿(mào)易主體就是獨立焦化廠與有采購需求的鋼廠。由于獨立焦化廠多為民營資本，規(guī)模小且分散，焦炭的單一競爭較大；此外，大部分獨立焦化廠也沒有煉焦煤自給能力，原料成本控制能力低，因此抵御市場風(fēng)險的能力相對較差，一旦遇到市場波動，極易受到上游煤企與下游鋼廠的腹背擠壓，陷入困境。2009年上半年，受金融危機時國內(nèi)與出口需求快速下降的影響，較多規(guī)模較小的獨立焦化廠，熄爐停產(chǎn)，從此退出市場，“再無生還”。此后在2015—2016年由于中國宏觀經(jīng)濟減速，需求下降，再加上國內(nèi)環(huán)保要求加強，又出現(xiàn)了一次小規(guī)模獨立焦化廠集中關(guān)?，F(xiàn)象。從整個產(chǎn)業(yè)的角度看，兩次獨立焦化廠的集中退出，大大改善了焦炭產(chǎn)能相對鋼廠需求過剩的格局。

獨立焦化廠的腹背擠壓還體現(xiàn)在資金層面上。焦化廠在向煉焦煤生產(chǎn)企業(yè)采購原料時一般需要先付款后拿貨，而把焦炭銷售給鋼廠時一般是先供貨后結(jié)款，回款周期較長，也存在很大的價格波動風(fēng)險。從價格波動與避險需求的角度看，中國獨立焦化廠特有的市場結(jié)構(gòu)與所面臨的市場風(fēng)險，也正是中國能夠成功開展焦炭期貨交易的立足之本。2011年4月，焦炭期貨在大連商品交易所成功上市后，為焦化廠、鋼廠和貿(mào)易商均提供了很好的、新的避險工具。

小貼士

旭陽集團是目前全球最大的獨立焦化廠，其焦炭年產(chǎn)達1000萬噸以上，約占全國焦炭有效總產(chǎn)能的15%。

04

焦化廠的“三大寶貝”

焦?fàn)t煤氣、煤焦油、粗苯現(xiàn)在已成為焦化廠的“三大寶貝”。這三大寶貝來自煉焦煤在隔絕空氣高溫加熱、達到熔融狀態(tài)時裂解所產(chǎn)生的焦化副產(chǎn)品。其中可回收利用且價值較高的就是焦?fàn)t煤氣、煤焦油、粗苯。一般每生產(chǎn)出1噸焦炭需要1.32—1.45噸的煉焦煤，同時可產(chǎn)出400立方米左右的焦?fàn)t煤氣、大約46千克的煤焦油及12.5千克上下的粗苯，焦炭副產(chǎn)品及附加化工產(chǎn)品對生產(chǎn)成本的抵扣達到10%—30%（見下表）。

表 焦炭生產(chǎn)主要成本構(gòu)成

資料來源：恒泰期貨，恒泰盈沃

在早期焦炭市場供需結(jié)構(gòu)較好、生產(chǎn)利潤可觀時，很多中小規(guī)模的焦化廠對副產(chǎn)品回收利用的投入動力不足，大部分被“視而不見，放任自流”。所產(chǎn)生的焦?fàn)t煤氣，除不到一半被用于自身加熱煉焦外，其余的大多被點了“天燈”，排向空中，其他副產(chǎn)品則“悄無聲息”地直接排放，不僅造成了浪費，還嚴(yán)重污染了環(huán)境。

后來隨著焦化廠生存條件的每況愈下，焦化副產(chǎn)品才被“關(guān)懷備至”，成為貼補生產(chǎn)利潤的重要來源，所以目前絕大部分焦化廠都已具備對副產(chǎn)品回收的能力，對副產(chǎn)品附加利用的產(chǎn)業(yè)鏈也在不斷延伸。這是焦化廠，特別是獨立焦化廠，在延長上下游產(chǎn)業(yè)鏈都不占優(yōu)勢的困境下，通過延伸自身的附加產(chǎn)品線來改善生存條件的重要選擇。焦化副產(chǎn)品也成為估算生產(chǎn)利潤的重要組成。

小貼士

煙塵也是煉焦?fàn)t生產(chǎn)時的主要污染，在裝煤、推焦及熄焦時，噸焦產(chǎn)生的煙塵量會達1公斤以上。按此推算，一個日產(chǎn)焦炭萬噸的焦化廠，每天會產(chǎn)生10噸多的煙塵，如果任其排放，會對當(dāng)?shù)丨h(huán)境造成嚴(yán)重危害。