绿色钢铁制造流程的发展目标与配套技术

cbjszy

绿色钢铁制造流程的发展目标与配套技术

目前，国家出台的一系列政策紧密围绕着钢铁资源高效利用和节能减排的方向，全面推进钢铁产品制造、能源转换和废弃物处理—消纳和再资源化。今后，钢铁工业要具有低碳的特点，能与国家的其它行业和社会生产实现生态链，只有这样，钢铁行业才能保证良好的经济、环境和社会效益可持续发展模式。

钢铁制造流程功能演变

提高钢铁工业能源利用比例。我国钢铁工业能源动力成本约占总成本的25%—35%，提高钢铁流程能源利用不仅是一次能源的高效利用，更体现在二次能源转换回收和再利用上。2001—2014年，钢铁制造流程不断提高节能技术开发，高炉煤气放散率从8.87%降低到2.42%，焦炉煤气放散率从2.08%降低到0.61%，转炉煤气回收量从38m3/t提高到106m3/t。吨钢综合能耗、新水消耗、CO2排放量逐年下降，2014年吨钢新水消耗3.5t，比2000年吨钢新水消耗下降了约86%。2012年粗钢产量比2000年增加了4.7倍，虽然吨钢CO2直接排放量比2000年下降了39%，但是CO2排放比2000年增加了2.5倍。自2012年开始，中国已成为全球第一碳排放大国，中国排放量占全球排放的29%，美国占16%，欧盟占11%。为此，今后国家节能减排的力度将逐渐增大。

优化钢铁制造网络流程。现代钢铁生产流程突出“界面”衔接技术，表现在“炼铁—炼钢界面模式优化与铁水罐多功能化”技术和“连铸—热轧界面模式优化与热装热送”技术。同时，建立与物质流协同运行的能量流网络优化技术，基于物质流动态有序运行和物质流网络优化基础上的能量流网络优化将是钢铁制造能源中心的动态调控核心。在国家的支持下，有多家钢铁企业建设了生产工艺数据、供应水电、管网监视、环网监控的能源中心。

认知钢铁制造废弃物处理—消纳功能。为了实现钢铁工业生态链和资源高效利用，需要减少钢铁制造流程的废弃物产生、排放，通过技术研发实现废弃物处理、回收和综合利用，包括在钢厂内部的利用和为其它行业提供原料。

下一步，需要提高固体废弃物处理水平实现钢铁行业与其它行业进行生态链技术对接，包括：（1）焦化副产品苯、酚、焦油等用作化工原料；（2）焦炉煤气提取氢气技术用作化工原料；（3）烧结烟气脱硫副产物，硫酸镁用作化工原料、硫酸钙用作建材原料、活性炭法脱硫制硫酸；（4）高炉渣、部分转炉渣用于生产水泥、混凝土；（5）利用转底炉等工艺处理含锌粉尘，提取氧化锌。

cbjszy

我国钢铁流程绿色发展目标

我国吨钢能耗虽然持续下降，但由于粗钢产量增长过快，总能耗上升。在2014年，我国钢铁工业吨钢能耗比2000年下降了约43.7%，但总能耗却比2000年增加了约2.4倍。目前，节能绿色技术发展并不完善，主要节能技术多从国外引进，我国钢铁行业很多技术还需要大力研发。如，焦化煤调湿（CMC）技术的热源多用蒸汽，对烟道气源应用认识不足，影响煤调湿应用效果；低品质余热和炉渣显热回收利用技术的研发还非常薄弱。在能源流网络优化方面，钢铁企业的能源中心只起到检测和数据采集的作用，缺乏与生产联动的相关调控手段和技术优化。

今后，我国钢铁制造绿色技术发展目标包括：（1）有效控制钢铁工业的总规模；（2）钢铁工业能耗强度和污染物排放强度进一步下降，钢铁工业能源消耗总量和主要污染物排放总量得到遏制；（3）基本形成中国钢铁工业绿色发展的技术支撑体系；（4）具备“产品制造功能、能源转换功能和废弃物消纳和资源化功能”三个功能和动态—有序、连续—紧凑运行特点的钢铁比例超过30%；（5）按循环经济原则，钢铁行业大部分企业与其它行业实施生态链接，使各类资源（包括再资源化的排放物）的高效综合利用取得突破；（6）绿色的高附加值钢材自给率提高到90%（2020年我国钢铁行业绿色发展目标———主要能源和环保指标见下表，其中重点区域主要指京津冀、长三角等地区）。

钢铁流程生态链目标有：（1）化工。冶金煤气资源化、制氢（湛江炼化一体工程示范）、甲醇、LNG等；镁法、氨法脱硫副产物利用；（2）建材。利用冶金渣余热直接生产建筑材料；钙法脱硫副产物利用；（3）农业。冶金渣生产土壤调理剂实现工业示范；（4）有色。初步建立钢厂尘泥提锌、提铅、提钒流程；（5）社会。利用城市中水及钢厂低温余热给社区供热等。