低碳經(jīng)濟(jì)下綠色冶金節(jié)能對(duì)鋼鐵經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用

趙 屾

（唐鋼國(guó)際工程技術(shù)有限公司， 河北 唐山 063000）

0 引言

隨著人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，不同領(lǐng)域內(nèi)的產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)在發(fā)展過程中也逐漸關(guān)注環(huán)保問題，在能源使用方面，盡可能使用低碳燃料，節(jié)能減排，不但能夠減少排放的污染物，同時(shí)還能夠?yàn)槠髽I(yè)減少成本，為企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展打下夯實(shí)基礎(chǔ)。在所有的行業(yè)中，鋼鐵冶金是節(jié)能減排潛力最大的行業(yè)，其耗能的比例占全國(guó)工業(yè)的15%左右，所以本文選擇鋼鐵冶金行業(yè)，從低碳經(jīng)濟(jì)視角下對(duì)綠色鋼鐵冶金的技術(shù)進(jìn)行分析，以推動(dòng)鋼鐵冶金業(yè)的長(zhǎng)期發(fā)展。

1 我國(guó)鋼鐵冶金企業(yè)廢料排放現(xiàn)狀

鋼鐵冶金產(chǎn)業(yè)是密集型產(chǎn)業(yè)，也是我國(guó)消耗煤炭能源、水資源和礦石資源最多的產(chǎn)業(yè)，2022 年我國(guó)粗鋼產(chǎn)量101 795.9 萬t，鋼材產(chǎn)量134 033.5 萬t，如果按照傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)，每生產(chǎn)1t 鋼鐵，采用高爐工藝，排放CO2量為2.5t，采用電爐工藝，每生產(chǎn)1t 鋼鐵，排放CO2量為0.5t，巨額數(shù)量的鋼鐵產(chǎn)量，必然會(huì)排放大量的廢氣。除此之外，我國(guó)鋼鐵冶金企業(yè)還會(huì)排放大量的廢水和廢渣，2022 年第三季度，某鋼鐵冶金企業(yè)產(chǎn)生的廢水有120 萬t，產(chǎn)生的廢渣有150 萬t，這些廢水、廢氣、廢渣如果直接排放至大自然，必然會(huì)對(duì)環(huán)境造成巨大的污染。所以我國(guó)鋼鐵企業(yè)在擴(kuò)大鋼鐵生產(chǎn)之際，必然要考慮低碳減排因素，在使用化石燃料時(shí)，使用綠色冶金技術(shù)，減少?gòu)U水、廢氣、廢渣的排放量，采用高科技，回收利用這些廢料，在保護(hù)環(huán)境之際，產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益，有效地推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)下綠色鋼鐵冶金業(yè)的大力發(fā)展[1-2]。

2 我國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)下綠色冶金技術(shù)分析

低碳經(jīng)濟(jì)下綠色冶金是我國(guó)鋼鐵冶金領(lǐng)域內(nèi)的主攻方向和目標(biāo)，鋼鐵冶金企業(yè)使用礦產(chǎn)資源作為燃料時(shí)，在冶金的各個(gè)環(huán)節(jié)中，使用新的冶金技術(shù)，都能減少CO2的排放量，有很大的低碳減排空間。

2.1 豎爐鐵焦冶金

我國(guó)目前使用的豎爐鐵焦綠色冶金技術(shù)借鑒于日本鋼鐵公司的冶金技術(shù)，是指采用一種黏結(jié)劑把煤和鐵礦石按照一定比例黏結(jié)在一起，粉碎以后，在豎爐中炭化之后形成鐵焦，作為一種新型的燃料，用鐵焦代替焦炭，從而減少CO2的排放。

2.2 氣基豎爐冶金

除了使用豎爐鐵焦技術(shù)之外，采用氣基豎爐技術(shù)也能減少CO2的排放。在冶鋼時(shí)，利用天然氣取代焦炭，對(duì)氧化鐵進(jìn)行還原之后，再采用電爐冶金技術(shù)，能夠減少70%左右的CO2排放量。氫氣也是氣基豎爐常采用的氣體之一，采用電解技術(shù)，把水分解成氫氣和氧氣，利用氫氣還原鐵礦石，然后采用電爐冶金技術(shù)對(duì)其二次冶煉成鋼，采用氫氣冶金，CO2的排放量可以降低80%以上[3-4]。

2.3 核能制氫冶金

核能制氫冶金是氫氣基豎爐冶金的新技術(shù)，在我國(guó)鋼鐵冶金業(yè)中處于起步階段，前景相當(dāng)廣闊。核電站等核工業(yè)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的氫氣和電能，利用這些氫氣和電能冶煉鋼鐵，同樣可以大大減少CO2的排放量，實(shí)現(xiàn)減排的目的，促進(jìn)環(huán)保的發(fā)展。

2.4 煙氣脫硫冶金

在使用煤和石油等硫化石燃料時(shí)，除了排放CO2外，還會(huì)排放SO2有毒氣體，所以采用煙氣脫硫冶金技術(shù)能夠減少燒結(jié)工藝中SO2的排放量，例如寶山鋼鐵廠采用石灰石——石膏法技術(shù)，在燒結(jié)工藝中對(duì)燒結(jié)機(jī)頭產(chǎn)生的SO2氣體凈化，使該冶金過程中的排硫率達(dá)到80%以上。

3 低碳經(jīng)濟(jì)下我國(guó)綠色冶金節(jié)能對(duì)鋼鐵經(jīng)濟(jì)發(fā)展的推動(dòng)作用

采用綠色冶金技術(shù)之后，很多鋼鐵企業(yè)的節(jié)能工作做得非常成功，它們通過二次回收等方法降低鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時(shí)還通過二次回收物的再次利用，為企業(yè)創(chuàng)造利潤(rùn)，獲取效益。

3.1 廢渣的回收利用

鋼鐵企業(yè)冶金生產(chǎn)過程中，會(huì)產(chǎn)生大量的爐渣（高爐渣、轉(zhuǎn)爐渣、電爐渣和鐵合金渣等）,為了減少污染，不浪費(fèi)所有的可利用資源，鋼鐵企業(yè)通過急冷、慢冷和半急冷的工藝，把爐渣冷卻之后，廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)之中。例如借助其良好的漫反射性能，把爐渣作為高速公路路基材料；借用其隔熱、隔音和保溫的性能，應(yīng)用于高層建筑；可用作土地改良劑，以提高農(nóng)作物的抗倒伏能力。爐渣的二次綜合利用，能夠降低鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成本，用二次綜合利用獲取的收入，投入鋼鐵企業(yè)的再生產(chǎn)之中，有利于企業(yè)的快速發(fā)展。2021 年，某鋼鐵公司與某大型建筑公司簽訂合同，當(dāng)年二季度，該大型建筑公司從該鋼鐵公司購(gòu)入15.4億t 爐渣，用于某省高速公路的建設(shè)。

廢渣除了應(yīng)用于道路建設(shè)之外，還可以在其他領(lǐng)域內(nèi)利用，為社會(huì)創(chuàng)造不同的價(jià)值，產(chǎn)生大量利益。例如，利用空冷渣生產(chǎn)的渣棉能夠發(fā)揮良好的絕熱效果，2022 年9 月，某鋼鐵公司向當(dāng)?shù)刂姆康禺a(chǎn)建筑公司出售150 萬t 渣棉，用作建筑保溫隔音材料，為該鋼鐵公司贏利450 萬元。廢渣還能發(fā)揮土壤改良劑的作用，在種植領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮重要作用，2022 年10月，該鋼鐵公司與市林業(yè)局簽訂合同，每月向林業(yè)局出售30 t 爐渣，鋪設(shè)于城市綠化帶，在爐渣上種植花草樹木，不但凈化了空氣，同時(shí)還為該鋼鐵公司創(chuàng)造了可觀的利潤(rùn)。

3.2 廢氣的回收利用

CO2雖然是一種污染氣體，會(huì)造成溫室效應(yīng)，對(duì)環(huán)保有一定的威脅，但是它也是一種資源，只要利用得當(dāng)，也能夠?yàn)槠髽I(yè)帶來一定的效益，產(chǎn)生利益。例如CO2在化工廠和氨生產(chǎn)廠的應(yīng)用，鋼鐵冶金企業(yè)從各種排放污染氣體中，通過低溫蒸餾等方法把CO2分離出來之后，對(duì)其冷卻或固化，輸送給尿素、純堿等化工企業(yè)，用于制作肥料或其他化工產(chǎn)品，不但可以給鋼鐵企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)利益，同時(shí)還可以在其他領(lǐng)域內(nèi)發(fā)揮作用，創(chuàng)造利潤(rùn)。2020—2022 年，某鋼鐵冶金公司與本省某化工企業(yè)組建發(fā)展聯(lián)盟關(guān)系，這三年當(dāng)中，該鋼鐵公司向本省化工企業(yè)出售固態(tài)化的CO2原料，為公司創(chuàng)造了極大的利潤(rùn)，具體數(shù)據(jù)如表1 所示。

表1 某鋼鐵冶金公司2020—2022 年CO2 的回收利用數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

3.3 廢水的回收利用

鋼鐵冶金公司在冶煉過程中，會(huì)產(chǎn)生很多廢水，受工藝產(chǎn)品品種、生產(chǎn)季節(jié)等諸多因素的影響，污染物含量較高，廢水種類多，水質(zhì)復(fù)雜，增加了廢水的難度。鋼鐵冶金公司采用先進(jìn)技術(shù)，發(fā)明一些簡(jiǎn)單易行、經(jīng)濟(jì)合理的回收利用方法，對(duì)這些廢水進(jìn)行處理之后，再次加以利用，降低成本，促進(jìn)公司的發(fā)展。例如某鋼鐵冶金2022 年6 月份對(duì)冷軋廢水處理回收時(shí)，經(jīng)過除油、降溫、中和、過濾等處理程序之后，把符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的處理水應(yīng)用于料場(chǎng)抑塵等生產(chǎn)之中，為公司減少了563 t 的用水量，節(jié)省了大筆開支。

4 結(jié)語(yǔ)

從當(dāng)前國(guó)際形勢(shì)來看，節(jié)能減排方能緩和人與自然之間的關(guān)系，減少工業(yè)廢氣的排放，能還天空一片潔凈，能給人們提供舒適的工作和生活環(huán)境，除此之外，合理利用鋼鐵冶金公司產(chǎn)生的廢渣、廢水、廢氣，不但能夠節(jié)能減排，保護(hù)了自然環(huán)境，同時(shí)還能夠?yàn)樵撲撹F公司創(chuàng)造了利潤(rùn)，降低其生產(chǎn)成本，助企業(yè)在可持續(xù)性發(fā)展道路上越走越順。