推進科技創新建設綠色鋼鐵

彭 辰

一、建設“綠色鋼鐵”是鋼鐵企業的應對挑戰的必然選擇

進入新世紀以來，伴隨我國經濟的強勁增長和工業化、城鎮化進程的持續加速，我國鋼鐵工業快速發展，鋼產量大幅度增加，粗鋼產量由2000年的1.28億噸增長到2011年的6.83億噸，同時鋼鐵產業結構不斷優化，企業競爭力顯著增強。同時，由于氣候變化和環境保護壓力持續加大，資源能源供應持續緊張，特別是2008年以來國際金融危機持續蔓延，全球經濟增速放緩，需求減弱，中國鋼鐵行業面臨巨大困難。在此形勢下，建設綠色鋼鐵企業，研究和開發新工藝、新技術，實施低碳經濟，提高資源利用效率，開發高品質的鋼鐵產品，是振興鋼鐵業的必由之路，也是鋼鐵企業的努力方向。

二、建設綠色鋼鐵企業的路徑

鋼鐵企業的綠色發展就是要堅持和實施可持續發展戰略，積極研究開發與生產高效能鋼材，加快資源節約型、環境友好型的鋼鐵企業建設，大力發展清潔生產和循環經濟，積極研發和推廣使用節能減排和低碳技術，加強廢棄物的資源化綜合利用。

第一，要加快產品升級換代

為適應國家產業轉型升級需要，鋼鐵企業要將產品升級放在首位，將提高量大面廣的鋼材產品質量、檔次和穩定性作為產品結構調整的重中之重，全面提高鋼材產品性能和實物質量，加快標準升級，有效降低生產成本。進一步提高鐵水預處理、爐外精煉比例，注重鐵合金等輔料對產品質量的影響，以潔凈鋼平臺建設為重點，理順工藝流程，推廣使用新一代控軋控冷等工藝技術。根據建筑、機械、造船、汽車、家電、電力等下游主要用鋼行業對鋼材產品升級的要求，組織力量研究開發滿足用戶需求的高端鋼材品種，并不斷提高鋼材產品質量穩定性。

第二，要深入推進節能減排工作

采取綜合措施降低企業單位增加值能源消耗、二氧化碳排放和用水量，減少二氧化硫排放總量。燒結機加裝煙氣脫硫和余熱回收裝置，并開展脫硝改造；焦爐采用干法熄焦，高爐配備高效噴煤和余熱余壓回收裝置，提升轉爐負能煉鋼水平，同時，積極運用干法除塵、蓄熱式燃燒、燃氣-蒸汽聯合循環發電等節能技術。加強冶金渣、塵泥、軋鋼氧化鐵皮等固體廢棄物的綜合利用，并積極發展資源能源回收利用產業。進一步健全能源計量管理制度，完善能源管理體系，積極開展能源審計、清潔生產審核。

第三，要強化企業技術創新和技術改造

加快建立以企業為主體、市場為導向、產學研用相結合的技術創新體制和機制。適當加大研發投入，強化鋼鐵企業與科研院所、高校、工程設計單位和下游用戶共同參與的創新戰略聯盟。大力開發應用新一代可循環鋼鐵流程技術，低品位、難選冶、共伴生礦資源開發與尾礦綜合利用技術，非高爐煉鐵技術，高效低成本潔凈鋼生產技術，近終形連鑄軋成套裝備技術，高強、長壽、耐腐蝕產品制造技術，以及高爐富氧噴吹焦爐煤氣技術、高爐爐頂煤氣循環氧氣鼓風煉鐵技術、燒結脫硝脫二噁英等節能減排前沿技術。支持企業圍繞戰略性新興產業開發鋼鐵新材料。同時，圍繞品種質量、節能降耗、清潔生產等重點，加快應用新技術、新工藝、新裝備，對企業現有生產設施、裝備、生產工藝條件進行改造，不斷優化生產流程，升級企業技術裝備，提高資源綜合利用水平，增強新產品開發能力，加快產品升級換代。

第四，要充分發揮鋼鐵企業的社會廢棄物處理功能，有效處理城市固體廢棄物

鋼鐵生產具有產品制造、能源轉換和社會廢棄物處理三大功能。城市固體廢棄物的處理目前主要采用填埋、焚燒和生物降解方法。填埋方法和生物降解方法要占用大量土地，有機物分解后產生的CH4是一種比CO2更強的溫室氣體，進而會造成新的污染。而普通燃燒方法只能處理有機物，固體廢棄物中的金屬和無機物不能得到分離和回收。利用冶金反應器內的高溫反應可以快速地處理城市固體廢棄物，如高爐噴吹廢塑料、煉焦工藝高溫炭化處理廢塑料。在高溫下有機物燃燒放熱成為發電燃料，有毒化合物得到分解，金屬和無機物成為熔融狀態而分離并得到再生利用。這方面日本JFE和新日鐵走在了前面，我國鋼鐵企業要積極開發社會廢棄物處理技術，有效處理城市固體廢棄物，為全社會的綠色環保做出自身的貢獻。

三、武鋼建設“綠色鋼鐵”的實踐

近年來，為建設“綠色鋼鐵企業”，我們提出了“綠色武鋼”理念，即堅持走科技含量高、經濟效益好、資源消耗低、環境污染少的新型工業化道路，通過綠色制造生產綠色產品。積極推廣應用節能減排新技術、新材料、新設備，生產制造環節低能源消耗、低資源消耗、低排放；生產的產品質量優、壽命長、易回收、附加值高；循環經濟得到大力發展，資源綜合利用水平得到提高；環境質量不斷改善，成為環境友好型企業。武鋼股份節能減排總體水平達到國際一流，鄂鋼、昆鋼股份和柳鋼達到國內一流，成為鋼鐵行業節能減排、環境保護、礦山復墾、廠區綠化和發展循環經濟的示范基地。

1.不斷加大節能減排投入力度

“十一五”以來，武鋼堅持以科技為動力，加快技術改造步伐和節能環保設施建設。武鋼每年用于節能減排投資占總投資的10%以上。除在新改擴建項目中堅持“三同時”原則（環境保護設施與主體工程同步設計、同時施工、同時投產），配套建設先進適用的節能減排措施外，武鋼本部投資60多億元建設了30多個節能減排專項工程。節能方面重點建設了煤氣—蒸汽聯合循環發電機組（CCPP）、干熄焦裝置、煤氣干法除塵、高爐煤氣余壓發電、燒結低溫煙氣余熱發電、轉爐汽化汽過熱、一冷軋氮氫罩式退火爐改造、一熱軋加熱爐“油改氣”、軋板廠加熱爐改造、煤氣柜等；加快污染治理步伐，相繼建設了一批以節水治污及減排SO2和煙粉塵為重點的環保工程，包括北湖污水處理廠、工業港污水處理廠、焦化廢水綜合處理改造、一冷軋廢水處理設施改造、污水處理廠中水回用、北湖清淤、鋼電公司煙氣脫硫、三燒煙氣脫硫、4號高爐爐前電除塵改造，5號、6號焦爐裝煤除塵設施、7號、8號焦爐推焦除塵設施，耐火活性窯除塵器改造、三煉鋼二次煙氣除塵改造、廢棄物加工及綜合利用工程等，武鋼節能減排硬件條件不斷改善。

2.大力降低能源消耗

為實施低碳經濟，提高能源利用效率，武鋼一方面推廣精益管理等現代化管理方法，在全公司廣泛使用“能耗橋”和“OEE（整體設備效率）”等工具，促進能源利用效率提升， 2011年下半年在熱軋總廠和燒結廠試點，累計創效5700萬元以上。另一方面，積極推進節能技術進步。武鋼建成CCPP（燃氣—蒸汽聯合循環項目）年可發電18.3億千瓦時，與同等規模常規電廠相比，年節水約1.87億噸，年減排CO2約77萬噸，年減排SO2約3800噸，能源利用效率比傳統鍋爐發電工藝高30%；新建4套干熄焦裝置，已投產的3套裝置年發電量可達2.72億千瓦時。隨著CCPP、燒結余熱發電、干熄焦等節能項目逐步達產，本部自發電量達到60%以上。同時，還重點實施了燒結余熱發電、一熱軋加熱爐改造、轉爐汽化汽過熱、高壓電機變頻改造和綠色照明等工程，有效地促進了能耗水平的降低，噸鋼綜合能耗大幅下降。武鋼股份的噸鋼綜合能耗由2005年的769千克標準煤下降到2011年的627千克標準煤，下降18.46%。同時，武鋼認識到雖然地處長江邊的豐水區，但從社會可持續發展的高度看也要減少新水取用量和廢水排放量。為提高水的循環利用水平，公司的新建項目全部采用循環供水方式，將原有直排供水改為循環供水，并對廢水進行回收利用。通過采取這些措施，武鋼股份的噸鋼耗新水量由2005年的18.13立方米下降到2011年的3.95立方米，下降78.21%。

3.強化環境保護工作

武鋼青山本部位于武漢市副中心城區，環保壓力巨大。為建設環境友好型企業，武鋼一方面積極推進技術改造，本部將4.3m焦爐改造為6m及以上焦爐，改造2座高爐、3座80噸轉爐，淘汰4臺75m2燒結機、大型廠橫列式軋機、耐火材料公司6座豎窯，關閉烏龍泉水泥廠和消石灰生產線，實施了一熱軋、軋板廠和棒材廠技術改造和江北公司環保搬遷。另一方面大力開展清潔生產審核，堅持持續改進，包括焦化、煉鐵、燒結、煉鋼、熱軋、冷軋等在內的七大工序一次性全部通過武漢市清潔生產專家組評審驗收。同時，全面推進創建“環保一流”工作，從管理手段、技術措施、工程建設等方面制定改進措施，堅持按月檢查、評價和考核，全面提升節能、環保、廠容水平，各項指標實現歷史最好水平。與2005年相比，2010年青山本部噸鋼SO2排放量由2.77kg/t下降到1.55kg/t，下降44.04%；噸鋼煙粉塵排放量由1.13kg/t下降到0.68 kg/t，下降39.82%，噸鋼COD排放量由0.39kg/t下降到0.20kg/t，下降48.71%。另外，武鋼大力開展廠區綠化、礦山復墾和渣山造林工作。共栽植喬灌木129.6萬株，藤本2.2萬株，綠籬73.1萬株，草花150.5萬盆（株），草坪15萬平方米，完成復墾造林3585畝。礦山單位共完成復墾造林2650畝，渣山造林綠化5.6萬平方米，建成了亞洲最大的硬巖復墾生態林，森林覆蓋率達到17.2%，較2004年底提高5.6個百分點。開展北湖清淤治污工作，北湖地區環湖綠化125.9畝，老渣場復墾綠化302畝，新渣場綠化75.3畝，成為武鋼最大的東郊防護體系。

4.提高二次資源綜合利用水平

為提高資源利用效率，武鋼大力推進固體廢棄物等二次資源綜合利用。本部含鐵二次資源加工產品利用量由2005年20萬噸增至2010年59.76萬噸，增長近300%；回收固體廢棄物由2005年520萬噸增至2010年906.61萬噸，增長174%；資源綜合利用產值由2005年57億元增至2010年99.8億元，增長175%。充分利用余熱余能，2010年武鋼本部自發電總量達到28.57億千瓦時，比2005年提高390%；焦爐煤氣放損由2005年的2.44%下降到2010年的0.48%；高爐煤氣放損由2005年的9.31%下降到2010年的2.86%。

5.積極研究開發與生產高效能產品和綠色生態產品

近年來，武鋼堅持以市場為導向，以用戶滿意為中心，研究開發與生產了大量高效能產品和綠色生態產品，有效滿足了國家產業轉型升級需要。一方面積極研究開發與生產高效能鋼材，促進產品升級換代。武鋼冷軋硅鋼片產品結構由8個品種32個規格擴大到36個品種150個規格，成為全球最大、質量品種一流的硅鋼產品供應商。2011年共生產冷軋硅鋼片179.2萬噸，其中取向硅鋼42.5萬噸，高磁感取向硅鋼（HiB）17.2萬噸。武鋼生產的高磁感取向硅鋼應用于變壓器可節電20%-30%，我國輸變電行業因此一年節電量相當于三峽工程一年的發電量。另一方面，大力推進綠色環境友好產品的研發與生產，為社會提供了大量可以減少地球溫室效應、降低產品使用環境風險和延長使用壽命三大類數百個牌號的環境友好型產品。用武鋼環保鍍（涂）層產品制造的冰箱、洗衣機等家電已經進入歐洲市場并獲用戶認可。相繼為多個品牌汽車提供的“輕量化”材料，不僅能實現汽車的輕量化，而且能減少汽車能耗和二氧化碳排放。