deficiências em sucata desafiarão a indústria siderúrgica

Este artigo faz parte de A series examining the competitive outlook for key global process industries and how they can prosper in an uncertain future.

The global supply of carbon steel scrap is in a losing battle against demand growth. This crisis has been in the making for many years, and the pattern will continue unabated. According to a BCG analysis, global scrap demand will increase at about a 3.3% compounded annual growth rate (CAGR) over the next eight years, while supply will rise at only about 3% CAGR. (See Exhibit 1.)

That boost in demand will in part be the result of scrap increasingly becoming a material of choice for steel production, especially as industries attempt to Reduza as emissões de carbono de suas matérias -primas. Por volume, o Scrap representará 50% do conteúdo global de ferro em aço até 2030, acima de 35% hoje. Nesse ponto, o consumo anual de sucata na China e nos EUA provavelmente será de 40% a 50% mais alto do que hoje, muito para fabricar mais aço. E esses aumentos na demanda doméstica por sucata pelos principais países produtores de aço reduzirão o comércio global de sucata em cerca de 15%. Até 2030, o superávit de sucata de aço ton métrico de hoje se tornará um déficit de 15 milhões de toneladas métricas, destacando ainda mais por que negligenciar o problema não é uma opção.

Such a drastic change in steel industry dynamics will greatly impact steel manufacturers and Provedores de sucata de metal - Alguns muito mais do que outros - quem deve tomar medidas para se preparar para a nova paisagem. Para fazer isso, exigirá, primeiro, uma avaliação abrangente e compreensão dos desequilíbrios regionais de sucata de aço e disponibilidade agora e no futuro, e segundo, implementando estratégias e tecnologias projetadas para garantir suprimentos de sucata. O déficit também influenciará as decisões dos formuladores de políticas destinados a garantir que a indústria siderúrgica doméstica seja bem fornecida com matérias -primas para apoiar o crescimento econômico em casa enquanto, quando necessário, competindo em escala global. Explore a coleção

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Navegar pela nova realidade em materiais básicos e industriais

Razões para o déficit de oferta/demanda iminente

Mounting demand for scrap will primarily be driven by trends that have been accelerating over the past few decades. A key factor is the shift to electric arc furnace-based (EAF) steelmaking, which uses recycled steel scrap (also called ferrous scrap), and away from the traditional blast furnace–basic oxygen furnace (BOF) route of steelmaking. Moreover, some BOF steelmakers are increasing the amount of steel scrap, commonly known as the charge, in the latter part of their Fabricação processos também. No geral, as plantas atuais e futuras do EAF, na próxima década, representarão uma parcela crescente do apetite global por aço, especialmente para produtos grandes e duráveis, como automóveis e eletrodomésticos e para novas construções. Além de ser mais amigável, a EAF Steeloming oferece flexibilidade no planejamento e em fazer alterações no volume de produção e na capacidade de fabricação. Espera-se que, globalmente, as operações de EAF-atualmente, cerca de 29% da capacidade de fabricação de aço-possam ultrapassar 41% até 2030, especialmente quando as novas plantas de EAF abertas na Europa e na China. A situação piora no médio prazo. À medida que as economias globais diminuíram o colapso financeiro do final dos anos 2000 e novamente durante a pandemia Covid-19 e suas consequências, menos grandes produtos foram fabricados e vendidos, reduzindo a quantidade de sucata pesada no pipeline agora. E como pode levar muitos anos até que novos itens estejam prontos para serem reciclados, os produtos fabricados hoje ou no futuro imediato não serão úteis para a EAF Steeloming por 15 a 50 anos.

While EAF mini-mills have been around since the 1980s, they are becoming more attractive as they ramp up production of advanced high-strength steel using fewer carbon-heavy raw materials. Besides being more environmentally friendly, EAF steelmaking provides flexibility in planning and in making changes to production volume and manufacturing capacity. It is expected that, globally, EAF operations—currently about 29% of steelmaking capacity—could surpass 41% by 2030, especially as new EAF plants open in Europe and China.

The availability of shredded scrap in the short term will depend on how much metal can be recycled from end-of-life car bodies, industrial equipment, refrigerators, washing machines, and other large goods. The situation worsens in the medium term. As global economies slowed in the financial collapse of the late 2000s and again during the COVID-19 pandemic and its aftermath, fewer big products were made and sold, reducing the amount of heavy scrap in the pipeline now. And since it can take many years before new items are ready to be recycled, products made today or in the immediate future will not be useful for EAF steelmaking for anywhere from 15 to 50 years.

Por outro lado, sucata primordial-essencialmente um subproduto mais limpo da fabricação continuamente reciclado de fábricas e também conhecido como sucata pré-consumidor ou rápido-é apreciado por aplicações de alta qualidade e é mais fácil de processar com menos CO ₂ Mas seu volume também é impactado por períodos de volatilidade econômica quando a produção de fabricação cai substancialmente, gerando menos desperdício para a reutilização. A disponibilidade de sucata Prime será mais atingida pelo suprimento de sucata e pelo desequilíbrio da demanda. Um déficit de quase 30 milhões de toneladas é possível até 2030. A demanda crescente por sucata primordial virá da crescente necessidade de sucata mais limpa para produzir folhas de aço de alta qualidade e roladas planas adequadas para muitos projetos de fabricação e construção, bem como a necessidade de mais países que são mais países de sucata em operações de blast. infraestrutura. Nessas regiões, a logística de coleta de sucata é subdesenvolvida, circular

Developing countries, such as India and China, have the added problem of nascent recycling infrastructure. In these regions, scrap collection logistics are underdeveloped, circular Cadeias de suprimentos estão em sua infância, e o equipamento de classificação é de prêmio, dificultando a acumulação de sucata em escala. Além disso, o custo da mudança de sucata de sites de reciclagem para fábricas de aço é frequentemente proibitivo, tornando a operação não lucrativa. (Veja o Anexo 2.) Por exemplo, a Turquia depende da UE, dos EUA, do Reino Unido e da Rússia para seus 25 milhões de toneladas de toneladas principalmente de importações de sucata de grau inferior a cada ano. De fato, os EUA são um fornecedor tão grande da Turquia que alguns siderúrgicos turcos estabeleceram unidades de fornecimento na América do Norte para garantir o suprimento do país. Os EUA, no entanto, estão escassez no Prime Scrap e se vira para o Canadá para compensar isso. Enquanto isso, o Japão exporta seu excesso Prime para a Coréia, Sudeste Asiático e China. Em particular, o fluxo de sucata dos EUA e da UE levará um grande golpe; Por exemplo, até 2030 Exportações de sucata Prime do Canadá para os EUA mergulharão em 50% e as exportações européias desse material diminuirão em quase um quarto. Os países que importam uma porcentagem mais alta de suas necessidades de sucata serão afetados significativamente se não puderem garantir pedaços suficientes dos graus necessários ou alternativas de metalia à base de minério, como ferro de porco, ferro reduzido direto (DRI) e ferro de briquetete quente (HBI). Certos mercados de alto crescimento, como a Índia, permanecem particularmente vulneráveis. Nesse país, o suche de lagos de atraso aumentará o custo dos EAFs operacionais e ameaçará a agenda de descarbonização, a menos que sejam feitos esforços significativos para construir a infraestrutura de reciclagem de sucata de aço de carbono. A indústria siderúrgica e seus clientes, empresas e formuladores de políticas devem usar esse tempo para se preparar para isso e começar a se colocar em posições vantajosas. Como ponto de partida, as partes interessadas de sucata precisam calcular a disponibilidade atual e desenvolver previsões de curto e longo alcance. Examinando o mercado nacional, as seguintes questões devem ser abordadas:

Shortfall Will Alter Global Scrap Trade Flows

Currently, about 17% of the world’s annual scrap supply—about 110 million metric tons—is traded globally. (See Exhibit 2.) For instance, Turkey is reliant on the EU, the US, the UK, and Russia for its 25 million metric tons of primarily lower-grade scrap imports each year. In fact, the US is such a large supplier to Turkey that some Turkish steelmakers have established sourcing units in North America to secure the country’s supply. The US, however, is running a shortage in prime scrap and turns to Canada to make up for it. Meanwhile, Japan exports its excess prime to Korea, Southeast Asia, and China.

As scrap availability tightens through the decade, we anticipate that trade in the raw material will moderate significantly, to around 93 million metric tons by 2030, as domestic consumption rises and countries reduce exports. In particular, the US and EU scrap flow will take a major hit; for instance, by 2030 prime scrap exports from Canada to the US will plunge by 50% and European exports of this material will decrease by nearly one-quarter. Countries that import a higher percentage of their scrap needs will be meaningfully affected if they are unable to secure sufficient scrap of the required grades or ore-based metalics alternatives, such as pig iron, direct reduced iron (DRI), and hot briquetted iron (HBI). Certain high-growth markets, like India, remain particularly vulnerable. In that country, lagging scrap supplies will raise the cost of operating EAFs and threaten the decarbonization agenda unless significant efforts are made to build carbon steel scrap recycling infrastructure.
 

Preparing for the Scrap Market Disruption

Although there are still a few years before the carbon steel scrap shortage is keenly felt and upends business plans for the steel industry and its customers, companies and policymakers must use this time to prepare for it and begin to put themselves in advantageous positions. As a starting point, scrap stakeholders need to calculate current availability and develop short- and long-range forecasts.

Multiple levels of the supply market for all scrap grades should be assessed. Examining the national market, the following issues should be addressed:

• Qual é o equilíbrio de oferta de demanda no país? Como evoluir?
• Como o comércio internacional preenche a lacuna? À medida que as importações de sucata se secam, os preços inflados da matéria -prima provavelmente espremerão as margens de lucro da indústria siderúrgica. No passado, para minimizar os danos dos preços mais altos das matérias-primas, as fábricas de siderúrgicas exploraram a importação de bens semi-acabados-como tarugos, flores e lajes que precisam de processamento adicional-geralmente produzidos por meio de métodos intensivos em carbono em países de baixo custo.
• What are the constraints on trade—or the incentives to trade—in countries that are currently scrap sources?

The answers to these questions can help steel companies plan for maintaining supplies, but they are even more important for policymakers to determine the best approach for protecting the domestic steel industry and scrap market. As scrap imports dry up, inflated prices of raw material will likely squeeze steel industry profit margins. In the past, to minimize the damage of higher raw materials prices, steel mills have explored importing semi-finished goods—such as billets, blooms, and slabs that need further processing—often produced via carbon-intensive methods in low-cost countries.

No entanto, com políticas focadas na redução da pegada de carbono cumulativa na fabricação de siderúrgicas, a adição de mercadorias semi-acabadas à mistura de materiais nas fábricas de aço está se tornando menos viável. Como resultado, para permanecer em operação, algumas siderúrgicas podem precisar de ajuda externa. Por exemplo, o déficit de sucata quase certamente será sentido diretamente na Turquia; Por sua vez, algumas de suas fábricas de alto custo podem ociosas sem apoio do governo. Isso pode permitir que os siderúrgicos e os provedores de sucata identifiquem e elaborem futuras cadeias de suprimentos - fabricando em possíveis custos e dificuldades - estabelecerem metas viáveis ​​para a participação e o crescimento do mercado. Por exemplo, sucata pode ser expedida de maneira mais rápida para outros países através de uma porta próxima do que o transportado domesticamente via caminhão ou trem. Em três dimensões: fornecimento, qualidade e otimização de fusão. Por exemplo, nos EUA, 25% a 30% do suprimento de sucata já é gerenciado por jardas de sucata pertencentes a siderúrgicas. Na Europa, a parcela de pistas de sucata de propriedade de moinhos está aumentando à medida que a transição para a fabricação de siderúrgicas baseada na EAF se intensifica. Por exemplo, a ArcelorMittal, com sede no Luxemburgo, comprou recentemente uma série de instalações de reciclagem de sucata da Albanete Internacional da Alemanha. Por outro lado, algumas empresas estão escolhendo o crescimento orgânico. A Tata Steel da Índia investiu no desenvolvimento de uma unidade de trituração automática perto de sua nova planta de EAF. A idéia é assumir o controle da categorização da qualidade dos recicladores. Nas melhores circunstâncias, as verificações visuais são conduzidas inicialmente para descartar suprimentos de sucata de baixa qualidade. Depois disso, as armas do espectrômetro portátil podem ser usadas para avaliar quatro amostras de sucata - uma do topo da pilha, uma do fundo e duas outras aleatoriamente - antes de realizar ou rejeitar a remessa. A recruta compra e determine a mistura mais econômica dessas matérias-primas para produzir os graus de aço desejados. Isso resulta em ganhos significativos de eficiência e economia de custos da produção para a especificação, em vez de gastar excessivamente no aço de fabricação que não atende às necessidades imediatas de qualidade e classificação. Em resumo, essas abordagens de otimização de fusão representam o uso mais eficaz do sucata cada vez mais escasso. Espectroscopia de quebra (LIBS) e fluorescência de raios-X, para aumentar a quantidade de sucata de alta qualidade que pode ser extraída de um balde de desperdício de aço. E alguns adotaram ferramentas de gerenciamento do fluxo de trabalho para melhorar a eficiência de suas operações. Por exemplo, a empresa de processamento e comércio de sucata baseada na França, Derichebourg Environment, adquiriu recentemente a Grupo Ecore Holding, com sede no Luxemburgo. Como a consolidação - e, portanto, a escala - é provável que continue, será cada vez mais difícil para os pátios de processamento menores competirem com rivais maiores. Por exemplo, os mineradores de minério integrados devem avaliar se a participação nos negócios de reciclagem de sucata pode permitir que eles se protejam contra a perda de uma parte de seus fluxos de receita tradicionais, à medida que os siderúrgicos mudam para a EAF. Isso permitiria que os mineradores de minério diminuíssem significativamente suas próprias pegadas de carbono de ponta a ponta, o que poderia protegê-los contra possíveis taxas e tarifas de geração de carbono no futuro.

Particularly in large countries, a zonal analysis may also be necessary to determine scrap availability by grade and distance because the logistics of hauling scrap to and from recycling facilities can be complex and expensive, particularly over long distances. This can enable steelmakers and scrap providers to identify and draw up future supply chains—factoring in potential costs and difficulties—to establish viable goals for market participation and growth. For example, scrap may be more expeditiously exported to other countries through a nearby port than transported domestically via truck or train.

Strategic Choices Are Complex but Necessary

Based on the future supply and demand analysis, steelmakers and scrap processors need to consider their best strategic options for navigating this changing landscape.

Steelmakers taking proactive steps are focusing on three dimensions: sourcing, quality, and melt optimization.

• In the sourcing realm, to lock in consistent supplies, some steelmakers are acquiring scrap yards. For example, in the US, 25% to 30% of scrap supply is already managed by scrap yards owned by steel mills. In Europe, the share of mill-owned scrap yards is increasing as transition to EAF-based steelmaking intensifies. For example, Luxembourg-based ArcelorMittal recently bought a series of scrap recycling facilities from Germany’s Alba International. By contrast, some companies are choosing organic growth. India’s Tata Steel has invested in developing an auto shredding unit near its new EAF plant.
• To improve quality and reduce the presence of residuals, which are impurities that accumulate on steel each time it is recycled, large EAF mills in the US and EU are also setting up scrap sorting and testing facilities within their mill gates. The idea is to take control of quality categorization from recyclers. In the best circumstances, visual checks are initially conducted to jettison patently low-quality scrap supplies. Following that, handheld spectrometer guns may be used to assess four scrap samples—one from the top of the pile, one from the bottom, and two others at random—before okaying or rejecting the shipment.
• And to increase melt optimization, steelmakers are using advanced techniques including programs aided by artificial and machine intelligence to assess their scrap purchases and determine the most cost-effective mix of these raw materials to produce the desired steel grades. This results in significant efficiency gains and cost savings from production to specification, rather than overspending on manufacturing steel that doesn’t meet immediate quality and classification needs. In short, these melt optimization approaches represent the most effective use of the increasingly scarce scrap.

Carbon steel scrap processors are driving recycling efficiency, yield, and increased profitability through new technologies and consolidation.

• Recyclers are exploring advanced visualization technologies, such as Laser Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) and X-ray fluorescence, to increase the amount of high-quality scrap that can be extracted from a bucket of steel waste. And some have adopted workflow management tools to improve the efficiency of their operations.
• Recent consolidation efforts are motivated primarily by the need to increase scale, reduce overhead, and generate higher volume yields. For instance, France-based scrap processing and trading firm Derichebourg Environment recently acquired Luxembourg-based Groupe Ecore Holding. As consolidation—and, thus, scaling—is likely to continue, it will be increasingly difficult for smaller processing yards to compete with larger rivals.

How Other Players Might React

Besides steelmakers and scrap processors, other companies in the value chain may also be impacted by the scrap shortage and may have to take steps to navigate or address it. For instance, integrated ore miners should assess whether participation in the scrap recycling business could allow them to hedge against losing a portion of their traditional revenue streams as steelmakers switch to EAF. This would enable ore miners to significantly diminish their own end-to-end carbon footprints, which could protect them against possible carbon generation fees and tariffs in the future.

Policymakers also must explore how to handle the scrap scarcity problem, especially since a thriving domestic steel industry is essential to support other critical sectors—including automakers, construction, and durable goods—and for global economic competitiveness. Moreover, a robust scrap business that can keep up with demand will help promote growth of the circular (recycling) economy to achieve sustainability goals.

Uma opção para os formuladores de políticas é incentivar a reciclagem de sucata de aço, principalmente por meio de quebras de impostos e taxas. Por exemplo, a Índia eliminou novos taxas de registro de carros e está oferecendo descontos em impostos rodoviários para empresas e pessoas que entregam veículos antigos. And the US lets taxpayers claim accelerated depreciation for the purchase of machinery or equipment used to collect, distribute, or recycle scrap. As regras comerciais são outra abordagem para expandir o suprimento de sucata de uma nação. Cerca de 60 países já restringem as exportações de sucata; A China é a maior e também é extremamente seletiva em permitir que apenas sucata de qualidade mais alta seja importada. And encouraged by steel industry lobbyists, the EU is considering a series of measures to put into place protective trade regulations for scrap in the next few years.

Even as steelmakers and other scrap ecosystem players ponder their strategic choices, they must be prepared for continued uncertainties that are wild cards in any attempt to forecast the future. For instance, new scrap upgrading technologies may emerge and become cost-feasible, allowing better separation and utilization of lower quality scrap, which could serve as a replacement for prime scrap and limit the squeeze on prime supply.

Moreover, there is growing interest in hydrogen-based direct-reduced iron (DRI) manufacturing processes which emit fewer greenhouse gases. Quando usado como matéria-prima em mini-moinhos, o DRI pode ser combinado com graus mais baixos de sucata para produzir aço de qualidade. Separately, a new academic study produced by the Steel Manufacturers Association offers evidence that in key steel manufacturing and consuming countries average steel lifespan may be lower than previously thought, about 25 years rather than 40 years. If that is the case, more prime ferrous scrap will be available sooner, altering forecasts for the volume hitting the market in the near- or mid-term. Yet another unknown is the degree to which unanticipated trade and policy barriers will worsen the prime shortage, or, on the other end of the spectrum, whether higher energy prices will slow the shift towards electricity- and scrap-intensive EAF-based steelmaking in energy-constrained countries.

Still, however the scrap market evolves—and we believe that despite the range of supply possibilities, a shortage sometime in the future is Inevíveis - os participantes do setor público e privado devem estar preparados para a volatilidade e paisagens perigosas. A gravidade do déficit variará com base na nota e na região. Only planning and strategic designs formulated now can forestall significant challenges later.