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鋼鐵冶金行業(yè)節(jié)能與環(huán)保分析

2015-01-28 19:05沈妹娜
資源節(jié)約與環(huán)保 2015年12期
關(guān)鍵詞:煤氣冶金鋼鐵

沈妹娜

(江蘇誠智工程設(shè)計咨詢有限公司江蘇徐州221000)

鋼鐵冶金行業(yè)節(jié)能與環(huán)保分析

沈妹娜

(江蘇誠智工程設(shè)計咨詢有限公司江蘇徐州221000)

鋼鐵工業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱性產(chǎn)業(yè),但也是重要的環(huán)境污染來源之一,因此,加強鋼鐵冶金行業(yè)的節(jié)能環(huán)保的研究,對于建設(shè)“資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會”具有積極意義。本文在分析我國鋼鐵冶金行業(yè)能耗的基礎(chǔ)上,有針對性的提出解決對策。

鋼鐵冶金;節(jié)能;環(huán)保

鋼鐵工業(yè)是關(guān)系國民經(jīng)濟發(fā)展的重要基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè),也是實現(xiàn)工業(yè)化發(fā)展的支柱性產(chǎn)業(yè),與此同時,鋼鐵工業(yè)也是主要的能源消耗和大氣污染源,是礦產(chǎn)和水資源消耗的密集型產(chǎn)業(yè)。鋼鐵在生產(chǎn)制造過程中需要進(jìn)行大量的物質(zhì)、產(chǎn)品流,以及大量能量轉(zhuǎn)換,在這一過程中也會產(chǎn)生大量的廢棄物,這些廢棄物會不同程度的影響到環(huán)境的現(xiàn)狀。根據(jù)調(diào)查顯示,我國每年所挖掘的礦石達(dá)50×108t,而工業(yè)的固體廢棄物就占總量的16%,其中的堆存更是高達(dá)70×108t之多,其中,固體廢棄物最多的是采礦和礦石冶煉工業(yè),占工業(yè)廢棄物總量的75%以上。我國鋼鐵產(chǎn)量位居世界第一,但我國的鋼鐵冶煉技術(shù)滯后,每年產(chǎn)生的能耗和環(huán)境污染不容小覷。針對這一現(xiàn)狀,探討如何提高資源能源的利用效率,降低環(huán)境污染就顯得尤為迫切和必要。

1 鋼鐵冶金行業(yè)能耗現(xiàn)狀

1.1 鋼鐵集中度低,重復(fù)建設(shè)普遍

我國是世界上鋼鐵第一生產(chǎn)國,但鋼鐵的生產(chǎn)集中度較低,真正上規(guī)模的粗鋼生產(chǎn)企業(yè)卻很少,在美國,占全國60%左右的鋼鐵產(chǎn)量集中在三家,在日本,超過七成的鋼鐵產(chǎn)量集中在四家,在鄰國韓國,全國鋼鐵產(chǎn)生的82%集中在兩家鋼鐵企業(yè)。反觀我國,截至2012年上半年,我國的鋼鐵企業(yè)達(dá)10849家,較上一年度同期相比增加了65.7%,2011年粗鋼總產(chǎn)量超過500×104t的為28家,排名前十的粗鋼總產(chǎn)量合計為33611×104t,占我國同期粗鋼產(chǎn)量的57%。與國外相比,鋼鐵生產(chǎn)的集中度低,重復(fù)建設(shè)現(xiàn)象較為普遍,這對于資源的集約高效利用產(chǎn)生明顯的不利影響。

1.2 鋼鐵行業(yè)資源二次利用率低

鋼鐵冶金在生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生熱能和礦渣等,傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)流程會消耗大量的能源,幾乎每一道的生產(chǎn)工序都需要不斷的加熱,在每一次的加熱過程中難免會造成熱能的流失,久而久之,各個環(huán)節(jié)的整體能耗就會增大。據(jù)不完全統(tǒng)計,每生產(chǎn)1噸的鋼材就要消耗掉716kGce,在整個鋼鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)中能源的有效利用率只有27%左右,不到1/3,絕大部分的熱能都在生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)被白白的浪費掉了,其中,大約有40%左右的熱能是以煙氣的形式存在,這些煙氣具有很高的熱值,但在現(xiàn)實中這些本可以有效利用的資源因為技術(shù)和觀念的問題而沒有得到有效的利用。

1.3 節(jié)能環(huán)保技術(shù)水平不高

鋼鐵冶金行業(yè)的節(jié)能降耗離不開先進(jìn)技術(shù)的支撐,但一些企業(yè)囿于資金的壓力和人才隊伍的匱乏,甚至是節(jié)能環(huán)保觀念不強,真正將節(jié)能環(huán)保型的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)引入到企業(yè)的生產(chǎn)當(dāng)中相對較少。我國鋼鐵行業(yè)普遍存在著全行業(yè)能耗指標(biāo)落后于國際先進(jìn)水平,企業(yè)間的能耗水平差異也較大。例如,據(jù)統(tǒng)計,截至2006年底,我國的大中型鋼鐵企業(yè)中,安裝了爐頂煤氣余壓發(fā)電裝置(TRT)的只占同期生產(chǎn)總數(shù)的31%左右,而安裝高爐煤氣回收裝置的高爐,約占總數(shù)的77%,安裝轉(zhuǎn)爐煤氣回收裝置的轉(zhuǎn)爐,占總數(shù)的64%,按照轉(zhuǎn)爐余熱蒸氣回收裝置的轉(zhuǎn)爐,占總數(shù)的68%。

2 鋼鐵冶金行業(yè)節(jié)能環(huán)保對策

針對我國鋼鐵冶金行業(yè)能耗及環(huán)保領(lǐng)域存在的上述問題,應(yīng)該采取有針對性的對策舉措:

2.1 調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),淘汰落后產(chǎn)能

截至2012年底,我國粗鋼產(chǎn)量為7.17×108t,同比增長了5.8%,而同期全年的粗鋼表觀消費為6.73×108t,鋼鐵產(chǎn)能過剩的現(xiàn)狀不容樂觀,需要加快鋼鐵生產(chǎn)布局,淘汰落后產(chǎn)能和高耗能企業(yè),要加快對低產(chǎn)值企業(yè)的淘汰力度,嚴(yán)格執(zhí)行“總量控制和淘汰落后”要求。此外,也需要加強鋼鐵產(chǎn)業(yè)工藝方法結(jié)構(gòu)失衡的調(diào)整,2011年我國的全年產(chǎn)鋼量中長流程產(chǎn)鋼與短流程產(chǎn)鋼比為9:1,而同期,全球的短流程產(chǎn)鋼量卻占到了總產(chǎn)量的1/3。可見,我國短流程工藝要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于國際的平均水平,迫切需要提高短流程鋼鐵產(chǎn)量的比例。加快區(qū)域鋼鐵產(chǎn)業(yè)布局,根據(jù)當(dāng)前鋼鐵區(qū)域發(fā)展現(xiàn)狀,建議將電爐短流程的煉鋼企業(yè)引入到鋼鐵消費量大的東部發(fā)達(dá)地區(qū),從宏觀政策和稅收等方面發(fā)揮行政調(diào)解杠桿作用。

2.2 提高能源二次利用率

鋼鐵產(chǎn)品主要依靠鐵礦石、煤為主要原料的高爐—轉(zhuǎn)爐—連鑄—熱軋流程和主要依靠廢鋼為原料的電爐—連鑄—熱軋流程的生產(chǎn)[1]。這就需要提高鋼鐵生產(chǎn)環(huán)節(jié)的能源二次利用效率,最大限度的變廢為寶。具體來說,主要是加強冶金煤氣及其熱值的充分利用,采用電爐,用轉(zhuǎn)爐煤氣制造尿素等;加強冶金爐渣的全量和高附加值利用,例如利用礦渣和玻璃原料為材質(zhì),生產(chǎn)出礦渣微晶玻璃,滿足人們對微晶玻璃產(chǎn)品的需求;加強鋼鐵生產(chǎn)廢水的處理和循環(huán)利用,對鋼鐵生產(chǎn)中的廢水進(jìn)行分離,并將分離出的塵泥、油類等物質(zhì)進(jìn)行綜合利用,實現(xiàn)資源的二次利用。

2.3 落實清潔生產(chǎn),提高生產(chǎn)的科技含量

預(yù)防鋼鐵冶金行業(yè)的環(huán)境污染和高耗能現(xiàn)狀,其根本之策還是在于落實清潔生產(chǎn)理念,把節(jié)能環(huán)保貫穿于鋼鐵冶金生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié),加大節(jié)能環(huán)保技術(shù)的引入力度,例如,采用鋼渣石膏法、電子束照射法等燒結(jié)煙氣脫硫技術(shù),控制二氧化硫的排放量,采用干法布袋除塵技術(shù)和轉(zhuǎn)爐煤氣干式除塵技術(shù),降低鋼鐵冶金環(huán)節(jié)的污染物排放,實現(xiàn)節(jié)電、節(jié)水、除塵效率高等優(yōu)勢。

3 結(jié)語

鋼鐵冶金行業(yè)是引起環(huán)境污染的主要行業(yè)。有效降低冶金企業(yè)的環(huán)境污染,實現(xiàn)清潔生產(chǎn),促進(jìn)鋼鐵生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展,必需進(jìn)行冶金二次資源的綜合利用,大力開展相關(guān)新技術(shù)新工藝的研究,使之更好地與環(huán)境相協(xié)調(diào)。充分利用冶金爐的煤氣及其熱值,對冶金爐渣、除塵凈化得到的粉塵和塵泥等資源進(jìn)行全量和高附加值的利用,提高廢水的處理效果和循環(huán)利用率。

[1]殷瑞鈺,蔡九菊.鋼鐵生產(chǎn)流程與大排放[J]鋼鐵,1999,34(5): 61-65.

沈妹娜(1983—),女,漢族,浙江湖州人,本科,助理工程師,主要從事環(huán)境保護研究。

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