四川省鋼鐵行業(yè)能耗現(xiàn)狀及綠色發(fā)展?jié)摿ρ芯?/h1>
2018-03-31 16:03:02江秀龍馬德武李思銳
四川冶金 2018年2期
江秀龍，馬德武，蒲 靈，李思銳
(1.綿陽市環(huán)境保護(hù)信息與宣傳教育中心，四川 綿陽 621000；2.四川省工業(yè)環(huán)境監(jiān)測研究院，四川 成都 610041)
1 引言
2016年7月，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》(工信部規(guī)〔2016〕225號)，肯定了“十二五”時期工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排的成效，同時也指出“十三五”時期將是實(shí)現(xiàn)工業(yè)綠色發(fā)展的攻堅階段。我國工業(yè)總體上尚未擺脫高投入、高消耗、高排放的發(fā)展方式，資源能源消耗量大，生態(tài)環(huán)境問題比較突出，形勢依然十分嚴(yán)峻，迫切需要加快構(gòu)建科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少的綠色制造體系。加快推進(jìn)工業(yè)綠色發(fā)展，也是推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、促進(jìn)工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結(jié)構(gòu)的重要舉措，有利于推進(jìn)節(jié)能降耗、實(shí)現(xiàn)降本增效，有利于增加綠色產(chǎn)品和服務(wù)有效供給、補(bǔ)齊綠色發(fā)展短板。
鋼鐵行業(yè)是重要的高耗能的行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，世界鋼鐵工業(yè)能源消耗占世界總能耗的10%。中國鋼鐵工業(yè)能源消耗占全國能耗總量的9.15%～10.55%[1-2]。鋼鐵工業(yè)是碳減排的重點(diǎn)行業(yè)，約占全球二氧化碳排放量的7%，而中國鋼鐵行業(yè)二氧化碳排放量約占全國的15%[3]。鋼鐵行業(yè)作為能耗大戶，其能耗水平直接影響工業(yè)經(jīng)濟(jì)的能源消耗。同時，隨著技術(shù)進(jìn)步，鋼鐵行業(yè)的節(jié)能潛力巨大。
2 四川省鋼鐵行業(yè)能耗現(xiàn)狀
2.1 四川省鋼鐵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
四川省具有豐富的釩鈦磁鐵礦資源，儲量和遠(yuǎn)景資源總量為90.6億噸，在全國屬于繼鞍本之后的第二大礦區(qū)。四川省的鋼鐵工業(yè)起步早，特別是經(jīng)過建國60年來的發(fā)展，取得了顯著成績。經(jīng)過多年發(fā)展，培育了“一大四骨干”企業(yè)，形成了以高速鐵路用鋼軌為代表的鐵道和大型材系列，以家電板、汽車大梁板、石油管線鋼為代表的板材系列，以及棒線材和特殊鋼系列等4大標(biāo)志性產(chǎn)品。其中，高技術(shù)含量、高附加值的鋼材產(chǎn)品占全省鋼材產(chǎn)量的46%。
雖然四川省鋼鐵行業(yè)的發(fā)展取得了一定成就，但在全國范圍來看，并不領(lǐng)先。如圖1所示，2015年產(chǎn)量排名前五的分別為河北省、江蘇省、遼寧省、山東省和山西省，產(chǎn)量占比分別為23%、12%、8%、8%和5%，合計占比達(dá)56%。而四川省鋼鐵企業(yè)累計生產(chǎn)生鐵1747.4萬噸，粗鋼2110.4萬噸，鋼材2702.5萬噸，占比僅為2.6%。從開工率上看，2015年全省鋼鐵企業(yè)開工率不足，平均僅為77%，遠(yuǎn)低于全國平均水平83%。從企業(yè)分布來看，年產(chǎn)能超過百萬噸鋼的大企業(yè)的開工率為79%遠(yuǎn)高于小企業(yè)的61%?？梢姶笮弯撹F企業(yè)的市場競爭力更強(qiáng)，抵御風(fēng)險的能力越高。
2.2 四川省鋼鐵行業(yè)能耗水平分析
根據(jù)全省46家鋼鐵企業(yè)實(shí)際能耗水平統(tǒng)計，全省鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有能耗平均水平見表1。從表1可以看出，現(xiàn)有焦化、燒結(jié)、球團(tuán)、高爐、轉(zhuǎn)爐及電爐與《粗鋼生產(chǎn)主要工序單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB21256-2013)、《電弧爐冶煉單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB 32050-2015)、《焦炭單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB 21342-2013)對標(biāo)可以看出，在不考慮四川省釩鈦磁鐵礦影響的情況下，現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)各工序單位產(chǎn)品能耗均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的限定值。雖其能耗水平能達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，但與標(biāo)準(zhǔn)確定的先進(jìn)值比，差距明顯，其中焦化工序高了1.68 kgce/t、燒結(jié)工序高了1.74 kgce/t、球團(tuán)工序高了15.18 kgce/t、高爐工序高了62.58 kgce/t、轉(zhuǎn)爐工序高了16.24 kgce/t。
3 四川省鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術(shù)簡介
3.1 四川省電爐煉鋼企業(yè)節(jié)能技術(shù)簡介
目前，電爐煉鋼節(jié)能技術(shù)主要有優(yōu)化供電技術(shù)和電爐煙氣余熱回收利用除塵技術(shù)。電爐優(yōu)化供電技術(shù)可平均節(jié)電10～30 kW·h/t鋼，煉鋼生產(chǎn)效率可提高5%左右；電爐煙氣余熱回收利用除塵技術(shù)可回收蒸汽120 kg/t鋼。
四川省所有電爐煉鋼企業(yè)均未采取電爐煙氣余熱回收利用除塵技術(shù)，部分企業(yè)未采取電爐優(yōu)化供電技術(shù)，可見，各企業(yè)節(jié)能潛力巨大，綠色發(fā)展空間較大。
3.2 焦化工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前，焦化工序節(jié)能技術(shù)主要有煤調(diào)濕技術(shù)(CMC)[4]、搗固煉焦技術(shù)[5]、干熄焦技術(shù)[6]。據(jù)了解，煤調(diào)濕技術(shù)(CMC)可降低煉焦耗熱量約5%，可平均節(jié)電10～30 kW·h/t鋼，煉鋼生產(chǎn)效率可提高5%左右，節(jié)約焦?fàn)t加熱煤氣；采用搗固煉焦可以多用15%～20%的弱黏結(jié)煤；高溫高壓干熄焦技術(shù)每噸干熄焦凈回收能量35～45 kgce。
四川省現(xiàn)有焦化企業(yè)(工序)中，搗固煉焦技術(shù)與干熄焦技術(shù)使用較普及，煤調(diào)濕技術(shù)(CMC)僅有少量鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的焦化工序中使用，獨(dú)立焦化企業(yè)均未使用，可見，我省焦化企業(yè)(工序)下一步可逐步采取以上節(jié)能措施，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)焦化企業(yè)(工序)綠色發(fā)展。
3.3 燒結(jié)工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前，燒結(jié)工序節(jié)能技術(shù)主要有小球燒結(jié)工藝、降低燒結(jié)漏風(fēng)率技術(shù)、低溫?zé)Y(jié)工藝、厚料層燒結(jié)技術(shù)及燒結(jié)余熱回收利用技術(shù)。據(jù)了解，小球燒結(jié)工藝燒結(jié)技術(shù)可使固體燃耗由51 kg/t下降到46 kg/t，固體燃耗下降約10%；降低燒結(jié)漏風(fēng)率技術(shù)可使每噸燒結(jié)礦電耗降低1.85 kW·h(0.227 kgce)(每降低10%漏風(fēng)率)；低溫?zé)Y(jié)工藝可降低固體燃料消耗5.8 kg/t；厚料層燒結(jié)技術(shù)可在燒結(jié)料層每提高10 mm，燃耗可降低l～3 kg/t；燒結(jié)余熱回收利用技術(shù)(發(fā)電)可降低綜合能耗8 kgce/t鋼。
四川省現(xiàn)有燒結(jié)企業(yè)(工序)中，降低燒結(jié)漏風(fēng)率技術(shù)、厚料層燒結(jié)技術(shù)及燒結(jié)余熱回收利用技術(shù)較普及，小球燒結(jié)工藝、低溫?zé)Y(jié)工藝僅有少量企業(yè)使用，可見，全省燒結(jié)企業(yè)(工序)下一步可逐步采取以上節(jié)能措施，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)企業(yè)(工序)綠色發(fā)展。
3.4 球團(tuán)工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前，球團(tuán)工序節(jié)能技術(shù)主要有球團(tuán)廢熱循環(huán)利用技術(shù)、鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)。據(jù)了解，鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)中，采用廢熱循環(huán)利用技術(shù)可以降低燃料消耗，平均每噸球團(tuán)礦可以降低3 kgce。
四川省現(xiàn)有球團(tuán)企業(yè)中，球團(tuán)廢熱循環(huán)利用技術(shù)較普及，鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)還未普及使用。可見，我省球團(tuán)企業(yè)下一步可逐步采取以上節(jié)能措施，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)球團(tuán)企業(yè)(工序)綠色發(fā)展。
3.5 煉鐵工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前，煉鐵工序節(jié)能技術(shù)主要有高爐濃相高效噴煤技術(shù)、高爐脫濕鼓風(fēng)技術(shù)、干式余壓發(fā)電技術(shù)、高爐熱風(fēng)爐雙預(yù)熱技術(shù)、高爐煤氣汽動鼓風(fēng)技術(shù)、高爐煉鐵精料技術(shù)、高爐噴吹焦?fàn)t煤氣技術(shù)等。據(jù)了解，使用高爐濃相高效噴煤技術(shù)，可降低煉鐵系統(tǒng)能耗80～100 kgce/t；使用高爐脫濕鼓風(fēng)技術(shù)，風(fēng)中濕度每減少1g/m3，焦比降低約0.6～0.8 kg/t；干式余壓發(fā)電技術(shù)可降低煉鐵工序能耗11～18 kgce/t；使用高爐熱風(fēng)爐雙預(yù)熱技術(shù)，熱風(fēng)溫度每提高100 ℃可降低焦比約20 kg/t，同時可增產(chǎn)3%～5%；高爐煤氣汽動鼓風(fēng)技術(shù)增加富余高爐煤氣利用量1.15億m3，同時實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)，相當(dāng)于新增節(jié)約標(biāo)煤量7.54萬噸；高爐煉鐵精料技術(shù)，當(dāng)入爐礦品位升高1%時，煉鐵焦比下降1%～1.5%，高爐產(chǎn)量提高1.5%～2.5%，噸鐵渣量減少約20 kg。
四川省現(xiàn)有煉鐵企業(yè)中，干式余壓發(fā)電技術(shù)、高爐熱風(fēng)爐雙預(yù)熱技術(shù)較普及，高爐濃相高效噴煤技術(shù)、高爐脫濕鼓風(fēng)技術(shù)、高爐煤氣汽動鼓風(fēng)技術(shù)、高爐煉鐵精料技術(shù)等技術(shù)暫未普及實(shí)施，其中，部分技術(shù)現(xiàn)處于實(shí)驗階段，有待進(jìn)一步工業(yè)應(yīng)用；待以上技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，煉鐵企業(yè)可進(jìn)一步采取相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)煉鐵工序綠色發(fā)展。
3.6 轉(zhuǎn)爐煉鋼工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前鋼工序節(jié)能技術(shù)主要有轉(zhuǎn)爐“負(fù)能煉鋼”工藝技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煙氣高效利用技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵技術(shù)、煉鋼連鑄優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、高效連鑄技術(shù)薄板坯連鑄技術(shù)。據(jù)了解，使用轉(zhuǎn)爐“負(fù)能煉鋼”技術(shù)，單位產(chǎn)品可節(jié)能約25 kgce/t鋼；轉(zhuǎn)爐煙氣高效利用技術(shù)可回收蒸汽80～100 kg/t鋼；轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵技術(shù)可多回收轉(zhuǎn)爐煤氣15～30 m3/t鋼；煉鋼連鑄優(yōu)化調(diào)度技術(shù)可使普碳鋼降低21.6%的周轉(zhuǎn)時間，品種鋼可降低23%的周轉(zhuǎn)時間；高效連鑄技術(shù)比相同生產(chǎn)能力的常規(guī)連鑄機(jī)提高效率60%～100%，節(jié)能20%，減少了固體廢棄物的排放，提高了資源的利用效率；薄板坯連鑄節(jié)能技術(shù)的生產(chǎn)能耗僅為105 kW·h/t(折算)，且成材率提高11%～13%。
四川省現(xiàn)有煉鋼企業(yè)中，轉(zhuǎn)爐“負(fù)能煉鋼”工藝技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵技術(shù)使用較普及，轉(zhuǎn)爐煙氣高效利用技術(shù)、煉鋼連鑄優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、高效連鑄技術(shù)薄板坯連鑄技術(shù)均暫未實(shí)施；現(xiàn)有煉鋼企業(yè)可采取以上應(yīng)的節(jié)能技術(shù)后，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)煉鋼工序綠色發(fā)展。
4 綠色發(fā)展?jié)摿?/h2>4.1 結(jié)構(gòu)性節(jié)能
(1)淘汰落后
按照產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年)(2013年修訂)、《鋼鐵行業(yè)規(guī)范條件》(2015年修訂)等，對鋼鐵企業(yè)焦?fàn)t、燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)豎爐、煉鐵高爐、工頻和中頻感應(yīng)爐、轉(zhuǎn)爐及電爐提出了淘汰要求。通過近年來不斷的淘汰落后裝備及產(chǎn)能，全省鋼鐵企業(yè)除少量短流程煉鋼企業(yè)采用工頻和中頻感應(yīng)爐煉鋼外，其余企業(yè)，特別是全流程企業(yè)，現(xiàn)有裝備均滿足相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策要求。若對淘汰類企業(yè)實(shí)施淘汰，則可通過淘汰落后實(shí)現(xiàn)節(jié)能1.19萬噸標(biāo)煤/年。
(2)結(jié)構(gòu)調(diào)整
目前國內(nèi)外已普遍采用400 MPa級以上的高強(qiáng)度熱軋帶肋鋼筋。而高強(qiáng)度熱軋帶肋鋼筋中C、Si、V是主要合金元素，C元素靠固溶強(qiáng)化和增加珠光體量來提高鋼筋強(qiáng)度，Si是固溶強(qiáng)化元素；V通過析出強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化提高鋼筋強(qiáng)度。足夠含量的V對保證鋼筋的強(qiáng)度性能是必要的。一般高強(qiáng)度鋼筋中，釩(V)的含量在0.1%以上。
對于短流程煉鋼企業(yè)，由于現(xiàn)階段收購的廢鋼屬于普碳鋼，如要生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼筋，則需要在冶煉過程中添加釩(V)。每噸鋼添加0.001噸釩。釩主要從我省優(yōu)勢資源釩鈦磁鐵礦通過長流程冶煉得到。因此，短流程煉鋼雖在能耗上遠(yuǎn)低于長流煉鋼，但因?qū)︹C資源的開發(fā)需要，并不能替代全流程煉鋼。全流程鋼鐵企業(yè)每生產(chǎn)1噸鋼，副產(chǎn)0.0045噸釩(每噸鋼副產(chǎn)0.05噸釩渣)。
另根據(jù)國家發(fā)改委《釩鈦資源綜合利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，全省“十二五”末的釩渣規(guī)模為60萬噸，即需要有1200萬噸/年的長流程生產(chǎn)規(guī)模。為此，通過調(diào)整長短流程鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)能，在確保釩資源充足夠用的前提下，盡可能提高短流程鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)能。產(chǎn)能調(diào)整結(jié)果及節(jié)能效果見表2及圖3。
通過表3可以看出，通過結(jié)構(gòu)調(diào)整，將全流程鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)量由1596.6萬噸/年降低至1200萬噸/年，短流程鋼鐵企業(yè)產(chǎn)量由606.89萬噸/年提升至1003.79萬噸/年。則全省鋼鐵企業(yè)的總能耗將由現(xiàn)在的992.23萬噸標(biāo)煤降低至771.85萬噸標(biāo)煤，降幅為18%，實(shí)現(xiàn)節(jié)能220.38萬噸標(biāo)煤/年，節(jié)能潛力巨大。
4.2 技術(shù)性節(jié)能
通過完善節(jié)能技術(shù)和措施，來實(shí)現(xiàn)對鋼鐵企業(yè)的全行業(yè)節(jié)能。本次分析，將全省鋼鐵企業(yè)的所有節(jié)能技術(shù)及措施全部配備(見表3)。通過表3可以看出，通過完善節(jié)能技術(shù)及措施，全省鋼鐵行業(yè)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能199.99萬噸標(biāo)煤/年。其中高爐濃相高效噴煤技術(shù)一項即可實(shí)現(xiàn)節(jié)能135.95萬噸標(biāo)煤/年。
5 結(jié)論
通過將四川省鋼鐵企業(yè)2015年的能耗水平數(shù)據(jù)與粗鋼生產(chǎn)主要工序單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB21256-2013)對標(biāo)可以看出，在不考慮四川省釩鈦磁鐵礦使用的特殊情況下，現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)各工序單位產(chǎn)品能耗均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的限定值。雖能達(dá)到《粗鋼生產(chǎn)主要工序單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB21256-2013)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，但與標(biāo)準(zhǔn)確定的先進(jìn)值比，差距明顯。
通過調(diào)整鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和完善節(jié)能技術(shù)和措施，可實(shí)現(xiàn)四川省鋼鐵行業(yè)較大
規(guī)模的節(jié)能。其中淘汰落后可實(shí)現(xiàn)節(jié)能1.19萬噸標(biāo)煤，長/短流程產(chǎn)量規(guī)模結(jié)構(gòu)調(diào)整可實(shí)現(xiàn)節(jié)能220.38萬噸標(biāo)煤/年；完善節(jié)能技術(shù)和措施則可實(shí)現(xiàn)節(jié)能199.99萬噸標(biāo)煤/年。由此可見，我省鋼鐵行業(yè)的節(jié)能潛力巨大。
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1 引言
2016年7月，工業(yè)和信息化部發(fā)布了《工業(yè)綠色發(fā)展規(guī)劃(2016-2020年)》(工信部規(guī)〔2016〕225號)，肯定了“十二五”時期工業(yè)領(lǐng)域節(jié)能減排的成效，同時也指出“十三五”時期將是實(shí)現(xiàn)工業(yè)綠色發(fā)展的攻堅階段。我國工業(yè)總體上尚未擺脫高投入、高消耗、高排放的發(fā)展方式，資源能源消耗量大，生態(tài)環(huán)境問題比較突出，形勢依然十分嚴(yán)峻，迫切需要加快構(gòu)建科技含量高、資源消耗低、環(huán)境污染少的綠色制造體系。加快推進(jìn)工業(yè)綠色發(fā)展，也是推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革、促進(jìn)工業(yè)穩(wěn)增長調(diào)結(jié)構(gòu)的重要舉措，有利于推進(jìn)節(jié)能降耗、實(shí)現(xiàn)降本增效，有利于增加綠色產(chǎn)品和服務(wù)有效供給、補(bǔ)齊綠色發(fā)展短板。
鋼鐵行業(yè)是重要的高耗能的行業(yè)。據(jù)統(tǒng)計，世界鋼鐵工業(yè)能源消耗占世界總能耗的10%。中國鋼鐵工業(yè)能源消耗占全國能耗總量的9.15%～10.55%[1-2]。鋼鐵工業(yè)是碳減排的重點(diǎn)行業(yè)，約占全球二氧化碳排放量的7%，而中國鋼鐵行業(yè)二氧化碳排放量約占全國的15%[3]。鋼鐵行業(yè)作為能耗大戶，其能耗水平直接影響工業(yè)經(jīng)濟(jì)的能源消耗。同時，隨著技術(shù)進(jìn)步，鋼鐵行業(yè)的節(jié)能潛力巨大。
2 四川省鋼鐵行業(yè)能耗現(xiàn)狀
2.1 四川省鋼鐵行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
四川省具有豐富的釩鈦磁鐵礦資源，儲量和遠(yuǎn)景資源總量為90.6億噸，在全國屬于繼鞍本之后的第二大礦區(qū)。四川省的鋼鐵工業(yè)起步早，特別是經(jīng)過建國60年來的發(fā)展，取得了顯著成績。經(jīng)過多年發(fā)展，培育了“一大四骨干”企業(yè)，形成了以高速鐵路用鋼軌為代表的鐵道和大型材系列，以家電板、汽車大梁板、石油管線鋼為代表的板材系列，以及棒線材和特殊鋼系列等4大標(biāo)志性產(chǎn)品。其中，高技術(shù)含量、高附加值的鋼材產(chǎn)品占全省鋼材產(chǎn)量的46%。
雖然四川省鋼鐵行業(yè)的發(fā)展取得了一定成就，但在全國范圍來看，并不領(lǐng)先。如圖1所示，2015年產(chǎn)量排名前五的分別為河北省、江蘇省、遼寧省、山東省和山西省，產(chǎn)量占比分別為23%、12%、8%、8%和5%，合計占比達(dá)56%。而四川省鋼鐵企業(yè)累計生產(chǎn)生鐵1747.4萬噸，粗鋼2110.4萬噸，鋼材2702.5萬噸，占比僅為2.6%。從開工率上看，2015年全省鋼鐵企業(yè)開工率不足，平均僅為77%，遠(yuǎn)低于全國平均水平83%。從企業(yè)分布來看，年產(chǎn)能超過百萬噸鋼的大企業(yè)的開工率為79%遠(yuǎn)高于小企業(yè)的61%?？梢姶笮弯撹F企業(yè)的市場競爭力更強(qiáng)，抵御風(fēng)險的能力越高。
2.2 四川省鋼鐵行業(yè)能耗水平分析
根據(jù)全省46家鋼鐵企業(yè)實(shí)際能耗水平統(tǒng)計，全省鋼鐵企業(yè)現(xiàn)有能耗平均水平見表1。從表1可以看出，現(xiàn)有焦化、燒結(jié)、球團(tuán)、高爐、轉(zhuǎn)爐及電爐與《粗鋼生產(chǎn)主要工序單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB21256-2013)、《電弧爐冶煉單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB 32050-2015)、《焦炭單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB 21342-2013)對標(biāo)可以看出，在不考慮四川省釩鈦磁鐵礦影響的情況下，現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)各工序單位產(chǎn)品能耗均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的限定值。雖其能耗水平能達(dá)到相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，但與標(biāo)準(zhǔn)確定的先進(jìn)值比，差距明顯，其中焦化工序高了1.68 kgce/t、燒結(jié)工序高了1.74 kgce/t、球團(tuán)工序高了15.18 kgce/t、高爐工序高了62.58 kgce/t、轉(zhuǎn)爐工序高了16.24 kgce/t。
3 四川省鋼鐵行業(yè)節(jié)能技術(shù)簡介
3.1 四川省電爐煉鋼企業(yè)節(jié)能技術(shù)簡介
目前，電爐煉鋼節(jié)能技術(shù)主要有優(yōu)化供電技術(shù)和電爐煙氣余熱回收利用除塵技術(shù)。電爐優(yōu)化供電技術(shù)可平均節(jié)電10～30 kW·h/t鋼，煉鋼生產(chǎn)效率可提高5%左右；電爐煙氣余熱回收利用除塵技術(shù)可回收蒸汽120 kg/t鋼。
四川省所有電爐煉鋼企業(yè)均未采取電爐煙氣余熱回收利用除塵技術(shù)，部分企業(yè)未采取電爐優(yōu)化供電技術(shù)，可見，各企業(yè)節(jié)能潛力巨大，綠色發(fā)展空間較大。
3.2 焦化工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前，焦化工序節(jié)能技術(shù)主要有煤調(diào)濕技術(shù)(CMC)[4]、搗固煉焦技術(shù)[5]、干熄焦技術(shù)[6]。據(jù)了解，煤調(diào)濕技術(shù)(CMC)可降低煉焦耗熱量約5%，可平均節(jié)電10～30 kW·h/t鋼，煉鋼生產(chǎn)效率可提高5%左右，節(jié)約焦?fàn)t加熱煤氣；采用搗固煉焦可以多用15%～20%的弱黏結(jié)煤；高溫高壓干熄焦技術(shù)每噸干熄焦凈回收能量35～45 kgce。
四川省現(xiàn)有焦化企業(yè)(工序)中，搗固煉焦技術(shù)與干熄焦技術(shù)使用較普及，煤調(diào)濕技術(shù)(CMC)僅有少量鋼鐵聯(lián)合企業(yè)的焦化工序中使用，獨(dú)立焦化企業(yè)均未使用，可見，我省焦化企業(yè)(工序)下一步可逐步采取以上節(jié)能措施，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)焦化企業(yè)(工序)綠色發(fā)展。
3.3 燒結(jié)工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前，燒結(jié)工序節(jié)能技術(shù)主要有小球燒結(jié)工藝、降低燒結(jié)漏風(fēng)率技術(shù)、低溫?zé)Y(jié)工藝、厚料層燒結(jié)技術(shù)及燒結(jié)余熱回收利用技術(shù)。據(jù)了解，小球燒結(jié)工藝燒結(jié)技術(shù)可使固體燃耗由51 kg/t下降到46 kg/t，固體燃耗下降約10%；降低燒結(jié)漏風(fēng)率技術(shù)可使每噸燒結(jié)礦電耗降低1.85 kW·h(0.227 kgce)(每降低10%漏風(fēng)率)；低溫?zé)Y(jié)工藝可降低固體燃料消耗5.8 kg/t；厚料層燒結(jié)技術(shù)可在燒結(jié)料層每提高10 mm，燃耗可降低l～3 kg/t；燒結(jié)余熱回收利用技術(shù)(發(fā)電)可降低綜合能耗8 kgce/t鋼。
四川省現(xiàn)有燒結(jié)企業(yè)(工序)中，降低燒結(jié)漏風(fēng)率技術(shù)、厚料層燒結(jié)技術(shù)及燒結(jié)余熱回收利用技術(shù)較普及，小球燒結(jié)工藝、低溫?zé)Y(jié)工藝僅有少量企業(yè)使用，可見，全省燒結(jié)企業(yè)(工序)下一步可逐步采取以上節(jié)能措施，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)燒結(jié)企業(yè)(工序)綠色發(fā)展。
3.4 球團(tuán)工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前，球團(tuán)工序節(jié)能技術(shù)主要有球團(tuán)廢熱循環(huán)利用技術(shù)、鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)。據(jù)了解，鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)中，采用廢熱循環(huán)利用技術(shù)可以降低燃料消耗，平均每噸球團(tuán)礦可以降低3 kgce。
四川省現(xiàn)有球團(tuán)企業(yè)中，球團(tuán)廢熱循環(huán)利用技術(shù)較普及，鏈篦機(jī)-回轉(zhuǎn)窯球團(tuán)生產(chǎn)技術(shù)還未普及使用。可見，我省球團(tuán)企業(yè)下一步可逐步采取以上節(jié)能措施，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)球團(tuán)企業(yè)(工序)綠色發(fā)展。
3.5 煉鐵工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前，煉鐵工序節(jié)能技術(shù)主要有高爐濃相高效噴煤技術(shù)、高爐脫濕鼓風(fēng)技術(shù)、干式余壓發(fā)電技術(shù)、高爐熱風(fēng)爐雙預(yù)熱技術(shù)、高爐煤氣汽動鼓風(fēng)技術(shù)、高爐煉鐵精料技術(shù)、高爐噴吹焦?fàn)t煤氣技術(shù)等。據(jù)了解，使用高爐濃相高效噴煤技術(shù)，可降低煉鐵系統(tǒng)能耗80～100 kgce/t；使用高爐脫濕鼓風(fēng)技術(shù)，風(fēng)中濕度每減少1g/m3，焦比降低約0.6～0.8 kg/t；干式余壓發(fā)電技術(shù)可降低煉鐵工序能耗11～18 kgce/t；使用高爐熱風(fēng)爐雙預(yù)熱技術(shù)，熱風(fēng)溫度每提高100 ℃可降低焦比約20 kg/t，同時可增產(chǎn)3%～5%；高爐煤氣汽動鼓風(fēng)技術(shù)增加富余高爐煤氣利用量1.15億m3，同時實(shí)現(xiàn)了熱電聯(lián)產(chǎn)，相當(dāng)于新增節(jié)約標(biāo)煤量7.54萬噸；高爐煉鐵精料技術(shù)，當(dāng)入爐礦品位升高1%時，煉鐵焦比下降1%～1.5%，高爐產(chǎn)量提高1.5%～2.5%，噸鐵渣量減少約20 kg。
四川省現(xiàn)有煉鐵企業(yè)中，干式余壓發(fā)電技術(shù)、高爐熱風(fēng)爐雙預(yù)熱技術(shù)較普及，高爐濃相高效噴煤技術(shù)、高爐脫濕鼓風(fēng)技術(shù)、高爐煤氣汽動鼓風(fēng)技術(shù)、高爐煉鐵精料技術(shù)等技術(shù)暫未普及實(shí)施，其中，部分技術(shù)現(xiàn)處于實(shí)驗階段，有待進(jìn)一步工業(yè)應(yīng)用；待以上技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，煉鐵企業(yè)可進(jìn)一步采取相應(yīng)的節(jié)能技術(shù)，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)煉鐵工序綠色發(fā)展。
3.6 轉(zhuǎn)爐煉鋼工序節(jié)能技術(shù)簡介
目前鋼工序節(jié)能技術(shù)主要有轉(zhuǎn)爐“負(fù)能煉鋼”工藝技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煙氣高效利用技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵技術(shù)、煉鋼連鑄優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、高效連鑄技術(shù)薄板坯連鑄技術(shù)。據(jù)了解，使用轉(zhuǎn)爐“負(fù)能煉鋼”技術(shù)，單位產(chǎn)品可節(jié)能約25 kgce/t鋼；轉(zhuǎn)爐煙氣高效利用技術(shù)可回收蒸汽80～100 kg/t鋼；轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵技術(shù)可多回收轉(zhuǎn)爐煤氣15～30 m3/t鋼；煉鋼連鑄優(yōu)化調(diào)度技術(shù)可使普碳鋼降低21.6%的周轉(zhuǎn)時間，品種鋼可降低23%的周轉(zhuǎn)時間；高效連鑄技術(shù)比相同生產(chǎn)能力的常規(guī)連鑄機(jī)提高效率60%～100%，節(jié)能20%，減少了固體廢棄物的排放，提高了資源的利用效率；薄板坯連鑄節(jié)能技術(shù)的生產(chǎn)能耗僅為105 kW·h/t(折算)，且成材率提高11%～13%。
四川省現(xiàn)有煉鋼企業(yè)中，轉(zhuǎn)爐“負(fù)能煉鋼”工藝技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煙氣干法除塵技術(shù)使用較普及，轉(zhuǎn)爐煙氣高效利用技術(shù)、煉鋼連鑄優(yōu)化調(diào)度技術(shù)、高效連鑄技術(shù)薄板坯連鑄技術(shù)均暫未實(shí)施；現(xiàn)有煉鋼企業(yè)可采取以上應(yīng)的節(jié)能技術(shù)后，進(jìn)一步降低工序能耗，實(shí)現(xiàn)煉鋼工序綠色發(fā)展。
4 綠色發(fā)展?jié)摿?/h2>4.1 結(jié)構(gòu)性節(jié)能
(1)淘汰落后
按照產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄(2011年)(2013年修訂)、《鋼鐵行業(yè)規(guī)范條件》(2015年修訂)等，對鋼鐵企業(yè)焦?fàn)t、燒結(jié)機(jī)、球團(tuán)豎爐、煉鐵高爐、工頻和中頻感應(yīng)爐、轉(zhuǎn)爐及電爐提出了淘汰要求。通過近年來不斷的淘汰落后裝備及產(chǎn)能，全省鋼鐵企業(yè)除少量短流程煉鋼企業(yè)采用工頻和中頻感應(yīng)爐煉鋼外，其余企業(yè)，特別是全流程企業(yè)，現(xiàn)有裝備均滿足相關(guān)產(chǎn)業(yè)政策要求。若對淘汰類企業(yè)實(shí)施淘汰，則可通過淘汰落后實(shí)現(xiàn)節(jié)能1.19萬噸標(biāo)煤/年。
(2)結(jié)構(gòu)調(diào)整
目前國內(nèi)外已普遍采用400 MPa級以上的高強(qiáng)度熱軋帶肋鋼筋。而高強(qiáng)度熱軋帶肋鋼筋中C、Si、V是主要合金元素，C元素靠固溶強(qiáng)化和增加珠光體量來提高鋼筋強(qiáng)度，Si是固溶強(qiáng)化元素；V通過析出強(qiáng)化和細(xì)晶強(qiáng)化提高鋼筋強(qiáng)度。足夠含量的V對保證鋼筋的強(qiáng)度性能是必要的。一般高強(qiáng)度鋼筋中，釩(V)的含量在0.1%以上。
對于短流程煉鋼企業(yè)，由于現(xiàn)階段收購的廢鋼屬于普碳鋼，如要生產(chǎn)高強(qiáng)度鋼筋，則需要在冶煉過程中添加釩(V)。每噸鋼添加0.001噸釩。釩主要從我省優(yōu)勢資源釩鈦磁鐵礦通過長流程冶煉得到。因此，短流程煉鋼雖在能耗上遠(yuǎn)低于長流煉鋼，但因?qū)︹C資源的開發(fā)需要，并不能替代全流程煉鋼。全流程鋼鐵企業(yè)每生產(chǎn)1噸鋼，副產(chǎn)0.0045噸釩(每噸鋼副產(chǎn)0.05噸釩渣)。
另根據(jù)國家發(fā)改委《釩鈦資源綜合利用和產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃》，全省“十二五”末的釩渣規(guī)模為60萬噸，即需要有1200萬噸/年的長流程生產(chǎn)規(guī)模。為此，通過調(diào)整長短流程鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)能，在確保釩資源充足夠用的前提下，盡可能提高短流程鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)能。產(chǎn)能調(diào)整結(jié)果及節(jié)能效果見表2及圖3。
通過表3可以看出，通過結(jié)構(gòu)調(diào)整，將全流程鋼鐵企業(yè)的產(chǎn)量由1596.6萬噸/年降低至1200萬噸/年，短流程鋼鐵企業(yè)產(chǎn)量由606.89萬噸/年提升至1003.79萬噸/年。則全省鋼鐵企業(yè)的總能耗將由現(xiàn)在的992.23萬噸標(biāo)煤降低至771.85萬噸標(biāo)煤，降幅為18%，實(shí)現(xiàn)節(jié)能220.38萬噸標(biāo)煤/年，節(jié)能潛力巨大。
4.2 技術(shù)性節(jié)能
通過完善節(jié)能技術(shù)和措施，來實(shí)現(xiàn)對鋼鐵企業(yè)的全行業(yè)節(jié)能。本次分析，將全省鋼鐵企業(yè)的所有節(jié)能技術(shù)及措施全部配備(見表3)。通過表3可以看出，通過完善節(jié)能技術(shù)及措施，全省鋼鐵行業(yè)可實(shí)現(xiàn)節(jié)能199.99萬噸標(biāo)煤/年。其中高爐濃相高效噴煤技術(shù)一項即可實(shí)現(xiàn)節(jié)能135.95萬噸標(biāo)煤/年。
5 結(jié)論
通過將四川省鋼鐵企業(yè)2015年的能耗水平數(shù)據(jù)與粗鋼生產(chǎn)主要工序單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB21256-2013)對標(biāo)可以看出，在不考慮四川省釩鈦磁鐵礦使用的特殊情況下，現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)各工序單位產(chǎn)品能耗均優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)的限定值。雖能達(dá)到《粗鋼生產(chǎn)主要工序單位產(chǎn)品能源消耗限額》(GB21256-2013)標(biāo)準(zhǔn)限值要求，但與標(biāo)準(zhǔn)確定的先進(jìn)值比，差距明顯。
通過調(diào)整鋼鐵行業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和完善節(jié)能技術(shù)和措施，可實(shí)現(xiàn)四川省鋼鐵行業(yè)較大
規(guī)模的節(jié)能。其中淘汰落后可實(shí)現(xiàn)節(jié)能1.19萬噸標(biāo)煤，長/短流程產(chǎn)量規(guī)模結(jié)構(gòu)調(diào)整可實(shí)現(xiàn)節(jié)能220.38萬噸標(biāo)煤/年；完善節(jié)能技術(shù)和措施則可實(shí)現(xiàn)節(jié)能199.99萬噸標(biāo)煤/年。由此可見，我省鋼鐵行業(yè)的節(jié)能潛力巨大。
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