我国钢铁工业循环经济发展现状和技术

谢　玲

摘要：循环经济是一种新经济运行模式，是人类社会发展的要求，也是解决生态环境恶化，资源匮乏问题，保持经济增长的必由之路。作为我国基础产业，钢铁工业发展循环经济是必要和有益的尝试。

关键词：循环经济 钢铁工业 发展现状 解决途径

0 引言

随着人类劳动生产力的不断提高，人类对自然界的开发能力达到空前水平，在全球范围发生影响深远的三大变化：①生产力的极大提高，创造出空前的社会财富；②人口爆炸式激增，目前已达到65亿，仍以每年9000万的速度增长；③环境污染、资源匮乏以及生态破坏到达前所未有的程度，人类不得不面对怎样节约和高效利用有限的资源的问题。循环经济在国际上的提出，是人类对难以为继的传统发展模式反思后的创新，是对人与自然界关系在认识上不断演进的结果。可以说，经济发展与资源枯竭、生态环境恶化之间的矛盾，是循环经济产生的现实背景，可持续发展理念、生态工业理念是循环经济产生的理论背景。

1 我国钢铁工业循环经济发展

《钢铁产业发展政策》于2005年7月8日施行。该文件从政策目标、发展规划、布局调整、技术政策、企业组织结构调整、投资管理、原材料政策、钢材节约使用等9方面提出了目标和要求,是我国钢铁工业可持续发展的指导性文件。在第1章第5条中特别提出：“要按照可持续发展和循环经济理念，提高环境保护和资源综合利用水平，节能降耗，最大限度地提高废气、废水、废物的综合利用水平，力争实现‘零排放，建立循环型钢铁工厂。我国钢铁工业粗放型的现状和冶金工艺流程的特点，决定了它在众多的工业行业中是最有条件、最具潜力、最为紧迫发展循环经济的产业。钢铁工业作为我国循环经济的试点部门之一，于2003年开始了循环经济的试点改革，先行的是国内大型钢厂。目前钢铁行业通过技术改造与观念创新，在发展循环经济方面，初步形成了三个工业生态循环系统:一是煤—焦—煤气回收—发电的能源回收利用系统；二是补充新水—工业用水—污水处理—替代新水的水循环系统；三是铁矿石等原料—钢铁产品生产—废弃物利用的固态物回收利用系统。

2 节能技术

在当今能源紧缺的形势下，提高钢铁工业能源效率，做好二次能源回收，对钢铁工业和能源的可持续发展都具有重大的现实意义。近年来我国各钢铁企业不断进行节能工艺的改造，积极引进国外先进的节能及二次能源回收技术，取得了很大的成绩。

2.1 高炉煤气潜热利用。高炉煤气是高炉炼铁的副产品，其产量占炼铁工序能源消耗的40%左右。

2.2 高炉煤气余压利用。高炉炉顶余压发电技术(TRT)，是利用高炉炉顶煤气压力驱动汽轮机膨胀作功，带动发电机发电的能量回收机组，不消耗任何燃料，也不产生环境污染，可回收高炉鼓风机所需能量的25%～30%，经济效益显著。

2.3转炉负能炼钢技术。转炉负能炼钢就要使煤气、蒸汽等回收的能量大于消耗的水、电、氧能，国际上先进的钢厂都把实现转炉负能炼钢作为炼钢的重要指标。目前我国宝钢、武钢、本钢、马钢、莱钢等钢厂通过技术攻关与改造，已实现了负能炼钢的目标。

2.4焦炉干熄焦技术(CDQ)。与传统的湿法熄焦技术相比，干熄焦具有能充分回收红焦显热，提高焦炭质量等优点，并且可大大减少酚、氰、硫化物等有毒有害气体的排放。

3 节水技术

在工业用水中，钢铁工业是五大耗水行业之一。2004年全行业取水量约34亿m3，约占全国工业用水的20%。我国钢铁企业吨钢新水用量和水重复利用率与国外先进水平存在一定差距，国内各企业之间也存在很大差距。目前在我国钢铁行业应用的节水技术和设备主要有以下几类。

3.1 高炉煤气干法除尘措施。高炉煤气除尘技术经历了由湿式向干湿并用，再向全干式的演变。传统的高炉煤气湿式清洗系统由重力除尘器和二级文氏洗涤塔组成，需要大量水和比较复杂的水处理系统。

3.2 高炉煤气环缝洗涤技术。高炉煤气环缝洗涤技术(俗称比肖夫煤气清洗工艺)是联邦德国比肖夫公司1969年成功开发的一种具有控制高炉炉顶压力功能，先进、可靠、有效的煤气清洗系统。国外大型高压高炉采用此清洗工艺已达数十座。到2004年，我国大型高压高炉采用环缝煤气清洗工艺的也已达十几座。

3.3 高炉软水密闭循环技术。涟钢1号高炉采用软水密闭循环冷却系统，以蒸发式空冷器代替板式冷却器后，每年节约用水135万t，节约用电160万kWh，直接经济效益约140万元，并且减少了污水排放量，有良好的社会效益。武钢1号高炉进一步发展了软水密闭循环技术，采用并联、串联相结合的工艺，变三个软水密闭循环冷却子系统为一个组合式冷却系统，节约一次性投资50%，每年节约补充水30万t，水循环率达99.9%，该技术是密闭循环冷却技术的重大进步。

3.4 循环水高浓缩倍数运行技术。尹国梅等人研究宝钢1号高炉清循环水系统，指出提高其浓缩倍数，就要最大限度地减少系统的非蒸发水量，同时提高冷却塔的冷却效率。

3.5 转炉除尘水零排放技术。安阳钢铁公司第二炼钢厂3台转炉，年产钢量200多万t，转炉除尘水处理系统处理废水量为700m3/h，1999年经过第三次改造实现了闭路循环，基本达到零排放，每年可节水500多万m3。

4 减排技术

钢铁工业固体废物主要有尾矿、高炉渣、钢渣等，这些固体废物主要含铁、硅、铝、钙、镁的氧化物。这些固体废物可以返回生产工艺流程，又可以作为制造新产品的原料。

4.1 高炉矿渣利用技术。20世纪中期，高炉矿渣的综合利用技术在国外开始发展。目前欧美一些发达国家已经实现了高炉矿渣全部资源化，我国高炉矿渣的利用率在85%以上。高炉矿渣、水渣用来生产矿渣硅酸盐水泥、石膏矿渣水泥、石灰矿渣水泥等，还可用来生产矿渣砖和湿碾矿渣混凝土。矿渣碎石可用作大型设备基础骨料，也可作为道路、铁路道碴。

4.2 钢渣综合利用技术。钢渣作为炼钢过程中的副产品，具有较高的回收利用价值。除可回收废钢铁外，还可用作烧结矿熔剂，高炉炼铁熔剂、铁水预处理熔剂，经处理后也可用于铺路和生产建筑材料等。武钢自行开发的钢渣处理生产线，将转炉炼钢产生的钢渣进行破碎、磁选、分离、磨碎等深加工处理，处理后各部分钢渣分别得到了应用，实现了钢渣“零排放”的目标。

5 发展方向

中国工程院院士殷瑞玉等指出钢铁厂的功能绝不止局限在冶金—材料制造功能上，作为流程制造业钢铁企业也应发挥其能源转换功能和大宗社会废弃物处理功能，未来钢厂的发展模式将通过绿色制造过程走向生态化转型的道路，以钢厂为核心发展钢—电—水泥联产，与石化工业、造船工业、集装箱制造业等形成产业链。

参考文献：

[1]马凯.中国转变经济增长方式尤为迫切[P].2004年3月22日在2004中国发展高层论坛上的演讲稿.

[2]刘浦泉，李斌，陈芳.我国每年因缺水影响产值达2000亿至3000亿元[N].经济日报.2003(9):27.

[3]朱之鑫.树立科学发展观编制好“十一五”专项发展规划.中国宏观经济信息网.2004(5):21.