鋼鐵行業(yè)如何走向“低碳”？

    發(fā)布日期：2009-12-23

鋼鐵行業(yè)如何走向“低碳”？

 

記者 曾巧巧

哥本哈根全球氣候大會(huì)落下了帷幕，大會(huì)雖未達(dá)成具有法律約束力的協(xié)議，但也在全球長期目標(biāo)、資金和技術(shù)支持、透明度等焦點(diǎn)問題上達(dá)成了共識(shí)。最為重要的是，作為全球的共同任務(wù)，哥本哈根全球氣候大會(huì)讓各個(gè)國家、各個(gè)行業(yè)都把注意力集中到了應(yīng)對氣候變化上來。鋼鐵行業(yè)也不例外。在全球的碳減排活動(dòng)中，鋼鐵行業(yè)在短期內(nèi)能為碳減排做哪些力所能及的事情？在中長期內(nèi)，鋼鐵行業(yè)又應(yīng)該為碳減排做哪些技術(shù)儲(chǔ)備，在哪些方面尋求突破？

節(jié)能減排、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)是當(dāng)務(wù)之急

 “節(jié)能、提效、減排，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，是走向低碳經(jīng)濟(jì)的第一步?！敝袊こ淘涸洪L、中國金屬學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長徐匡迪的話指出了實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)的當(dāng)務(wù)之急。

基于我國的單位能耗與國際先進(jìn)水平尚有15%～20%的差距這一現(xiàn)實(shí)，據(jù)徐匡迪預(yù)測，在2020年前，鋼鐵工業(yè)碳減排的主要對策是以節(jié)能減排為主；2020年～2030年，鋼鐵工業(yè)設(shè)備達(dá)到更新周期時(shí)，應(yīng)考慮高爐煤氣循環(huán)和焦?fàn)t煤氣重整后噴吹，及H2、CO氣體直接還原，將單位產(chǎn)能CO2排放再降低10%～20%。

2008年，全球高爐生鐵產(chǎn)量為9.43億噸；直接還原鐵產(chǎn)量為6850萬噸（其中氣基產(chǎn)量為5090萬噸），僅占世界鐵產(chǎn)量的6.76%?？梢哉f，目前生鐵的生產(chǎn)仍以高爐流程為主，且在短期內(nèi)不會(huì)有較大改變。就鋼鐵行業(yè)的高爐流程來說，碳是鋼鐵冶金過程能量流和物質(zhì)流的主要載體，且焦炭在還原、加熱、合金化等方面發(fā)揮著重要作用?？梢哉f，鋼鐵工業(yè)的基礎(chǔ)就是碳冶金學(xué)，鋼鐵工業(yè)的主要溫室排放物就是CO2。從全球統(tǒng)計(jì)來看，鋼鐵工業(yè)排放的CO2占人類總排放的5%，而在中國，則要占到11%以上。

由于在短期內(nèi)，我國鋼鐵行業(yè)還很難改變以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和廢鋼資源不足的現(xiàn)狀，因此有專家在接受本報(bào)記者采訪時(shí)建議，在當(dāng)前階段，CO2的減排主要依賴于在淘汰落后的前提下，采用高新技術(shù)的改造和不斷優(yōu)化生產(chǎn)流程，提高對副產(chǎn)煤氣和余熱、余能的回收利用率，從而進(jìn)一步降低能源消耗。

比如，鋼鐵企業(yè)可以通過高爐煤氣余壓透平發(fā)電、干法熄焦技術(shù)、電爐廢鋼預(yù)熱、煤調(diào)濕技術(shù)、高爐和焦?fàn)t添加廢塑料，以及余熱利用、高效連鑄技術(shù)、高爐富氧噴煤技術(shù)、連鑄坯熱裝熱送技術(shù)，高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣回收及綜合利用等技術(shù)的應(yīng)用，降低生產(chǎn)過程的單位產(chǎn)品能耗并提高資源的綜合利用?？梢哉f，這是目前我國鋼鐵行業(yè)降低能耗、減排CO2的主要途徑。另外，從材料生命周期的角度來看，通過提高鋼材的綜合性能，生產(chǎn)節(jié)能高效的產(chǎn)品，也可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和CO2的減排。這樣一方面可以在產(chǎn)品的應(yīng)用階段，通過高附加值鋼材和輕質(zhì)鋼材的應(yīng)用，提高能源的使用效率，減少CO2排放；另一方面可以通過減少鋼的使用量和產(chǎn)量來減少生產(chǎn)過程中的CO2排放。

目前，以世界一流鋼鐵企業(yè)曹妃甸工程為依托，“新一代可循環(huán)鋼鐵流程工藝技術(shù)”逐漸實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化，力圖使余熱、余壓、余氣、廢水、含鐵物質(zhì)和固體廢棄物都能得到合理利用，這將是我國鋼鐵行業(yè)實(shí)現(xiàn)碳減排的一次積極嘗試。

探索新的生產(chǎn)流程是中長期目標(biāo)

在CO2減排過程中，我們一方面要推廣使用高爐煤氣余壓透平發(fā)電等技術(shù)，降低高爐煉鐵的能耗水平；另一方面，我們也要尋求新的生產(chǎn)流程，做好技術(shù)儲(chǔ)備，進(jìn)一步降低CO2排放量。   

據(jù)中國金屬學(xué)會(huì)的專家介紹，今后大型高爐工藝的發(fā)展趨勢是“CO2消減＋節(jié)能＋低成本”。比如，全氧高爐（無氮高爐）冶煉工藝，可以將鼓入的空氣改為氧氣，高爐爐頂煤氣中的CO2洗滌吸收后，剩余CO返回，重新送入高爐，可大大降低CO2排放。另外，還有液態(tài)低溫?zé)掕F技術(shù)、帶等離子加熱裝置的高爐冶煉工藝等?，F(xiàn)在，歐洲和日本等國家和地區(qū)的鋼鐵企業(yè)已經(jīng)在研究降低CO2排放的新一代高爐冶煉技術(shù)，我們也應(yīng)該致力于該領(lǐng)域的探索，尋求進(jìn)一步突破。

另外，在更加節(jié)能環(huán)保的非高爐煉鐵方面，我們也要做好技術(shù)儲(chǔ)備。

從總體來看，與高爐流程相比，非高爐煉鐵具有一定的優(yōu)勢，比如可以不用或少用焦煤，減少高爐流程中燒結(jié)、球團(tuán)、焦化工序污染物的排放?？梢哉f，非高爐煉鐵是21世紀(jì)鋼鐵行業(yè)的前沿技術(shù)，是技術(shù)發(fā)展的方向。目前，國內(nèi)已經(jīng)開始發(fā)展非高爐煉鐵。比如寶鋼首先采用了COREX-3000熔融還原技術(shù)，一期已于2007年底建成投產(chǎn)，去年生產(chǎn)合格鐵水100萬噸；二期仍在建設(shè)中，預(yù)計(jì)2011年投產(chǎn)。

但在目前，非高爐煉鐵還存在著較多重大技術(shù)問題需要突破。如熔融還原如何減少對焦炭的依賴，用普通鐵精礦進(jìn)行非高爐煉鐵工藝經(jīng)濟(jì)性的提高和技術(shù)的提升等。因此，從中長期來看，我們應(yīng)該做好前瞻性的部署，對前沿技術(shù)和工藝進(jìn)行技術(shù)儲(chǔ)備，以尋求更加節(jié)能、排放更少的新生產(chǎn)流程。（來源：中國冶金報(bào)）

 

 

 

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