优越力学性能、低成本推动规模化应用

作为年产量位居全球榜首的金属，钢铁目前已成为建筑与工业不可或缺的原材料，而这是由钢铁作为材料的自身优越性能所决定的。

资料来源：Wind，长江证券研究所

强度和韧性往往作为评判结构材料好坏的主要指标，不过，受制于材料内部微观组织和变形机理，材料的后期优化工艺很难同时提高材料韧性与强度，因此，一种材料在强度与韧性方面的先天属性显得尤为重要。

在通常的金属、无机非金属和有机高分子三大类材料中，金属材料的强度和韧性均相对较优，而其中以低碳钢综合表现尤其突出，其强度明显超过镁、铝、锌、铜等，韧性也优于镁、铝等，这使得钢铁具备被大规模广泛应用的基础。

同时，虽然部分金属如镍、钛等强度和韧性也处于行业较优水平，但受制于储量相对有限，镍、钛等成本高昂阻碍了其规模化应用进程。相比之下，作为储量位居各类金属榜首的钢铁，供给充足带来成本优势显著，进一步推动了其规模化应用进程。

承载重大社会责任，行政去产能困难大

正因为在经济建设全方面、规模化应用，钢铁行业不仅具有明显的强周期特征，更重要的是，其在经济、就业与财政等方面均占据着重要作用。

就中国而言，2015年，钢铁行业产能达到12亿吨，产量8.04亿吨，主营业务收入在规模以上工业中占比高达5.68%，行业直接从业人员364.90万人，应交增值税额0.14万亿，在规模以上工业中占比分别为3.73%、2.77%。

正因为承载着极其重大的社会责任，钢铁行业行政化去产能面临较大挑战，正因为如此，淘汰落后产能政策自2003年便开始执行，但是行业产能直至2015年仍在增长。

冶炼：重资产性，供给市场化调整缓慢

工艺：长短流程并行的双轨冶炼方法

钢铁冶炼工艺可分为两大类：一种是以铁矿石、焦炭等为原料，采用烧结炉、高炉和转炉等设备，开展烧结、炼铁和炼钢等工序的长流程工艺；另一种为以废钢为主要原料，利用电炉（电弧炉、中频炉等）设备，进行废钢重熔精炼的短流程工艺。

图6：钢铁冶炼工艺流程图

长流程：高炉为主，高温还原反应

炼铁：脱氧存铁，还原本色

高炉冶炼的核心即为通过固态焦炭、气体CO和H2等还原剂从铁氧化物中还原金属铁，其中CO和H2主要来自于高炉底端的风口回旋区的燃烧反应。铁氧化物包括三种：Fe2O3、Fe3O4和FeO，其中FeO只能在温度高于570℃区域稳定存在，因此铁的还原顺序分为：

t>570℃，Fe2O3→Fe3O4→FeO→Fe；

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