鋼鐵工業循環經濟的發展及攀成鋼的對策

張先華

(攀鋼集團成都鋼釩有限公司,四川成都610303)

鋼鐵工業循環經濟的發展及攀成鋼的對策

張先華

(攀鋼集團成都鋼釩有限公司,四川成都610303)

論述了鋼鐵工業發展循環經濟的必要性和緊迫性,以及行業內,國內外的發展現狀。結合攀成鋼的基本情況,討論了攀成鋼公司在循環經濟道路上取得的成果,以及需要迫切解決的最主要問題。

鋼鐵工業;循環經濟;攀成鋼;對策

1 引言

鋼鐵工業作為國民經濟的重要支柱型產業,是能源、水資源、礦產資源消耗的密集型產業,也是最具潛力、最有條件、最迫切需要發展循環經濟的產業。鋼鐵工業在全國工業中,能耗約占總能耗的11%;水耗占9%左右;排放的廢水和廢氣約占14%;固體廢棄物約占16%;而且我國鋼鐵工業的能耗、水耗指標大大高于國外的先進水平。2015年我國鋼材產量已達到11.23億噸,如此巨大的生產總量,加劇了能源、資源緊張和環境壓力。鋼鐵工業要想得到可持續的、又好又快的發展,必須摒棄傳統的發展模式,走創新型的、循環型的發展路子。

2 發展循環經濟是鋼鐵工業必然選擇

在經濟發達國家,工業起步較早,工業基礎較好,通過早期的先污染再治理成功轉入到從源頭的治理上來,在節能、環保、循環經濟的發展上已經積累了豐富的經驗。

隨著國內經濟的進一步轉型,鋼鐵工業供給側改革也勢在必行,雖然我國鋼鐵行業的增量發展空間受到了限制,但是現存產能仍然巨大,鋼鐵行業結構不合理的問題依然存在,鋼鐵工業的支撐條件更加緊張,隨著國家環保法規的進一步嚴格,面臨的環境制約也越來越大。隨著社會和經濟發展以及人類對生存環境日益提高的要求,對鋼鐵行業提出越來越嚴格的資源、能源與環保要求。生態環境問題已成為影響鋼鐵工業發展的根本性問題。因此,發展循環經濟是鋼鐵工業可持續發展的必然選擇。

3 攀成鋼發展循環經濟的對策

攀成鋼各級領導干部以及工程技術人員一直發揚艱苦奮斗、勇攀高峰的精神,通過自主創新與引進消化相結合,緊抓技改遷建的有利時機,新建軋管新區,完成產業技術升級。為增強攀成鋼在國際、國內的競爭優勢,打造具有世界水準的無縫鋼管精品基地打下了堅實的基礎。

3.1 攀成鋼發展循環經濟的工作基礎

多年來,公司按照國家環保政策的要求和自身發展的需要,高度重視環境保護及資源的綜合利用,尤其是新公司成立以來更是將其作為企業可持續發展的一個重點,將其納入企業的總體發展規劃,先后投入環保資金3億多元,有計劃地實施了大量環境保護和治理項目。

通過對“三廢”的全面治理和綜合利用,基本解決了冶煉系統和建材系統的污染源治理問題,使公司環境保護工作發生了質的飛躍。資源綜合利用也取得了可喜成績,每年回收利用了大量包括高爐煤氣、爐渣、余熱等資源。噸鋼綜合能耗穩步下降,工業用水循環利用率得到大幅度提升。進一步改善了公司及周邊環境狀態,每年為公司創造了可觀的效益。

公司立足于現狀,從源頭入手,加強設備的維護,以及電器變頻、節能化的推廣,并通過對軋材系統加熱爐的全燒煤氣改造,以及通過對鐵水包、鋼包和連鑄中間包的蓄熱式燃燒技術的運用,加大對回收煤氣的利用量,實現全方位節能降耗。

公司積極實施科研專項,開展科技攻關,取得了豐碩的成果。幾年的時間,攀成鋼釩鈦磁鐵礦綜合利用水平逐步提高,已完成了從低鈦渣冶煉工藝向中鈦渣冶煉工藝的轉變,冶煉技術得到了逐步完善,釩鈦磁鐵礦應用量正逐年加大。開展了轉爐半鋼煉鋼及鋼渣提釩工業性試驗,取得較大突破;并開展轉爐鋼渣用作脫磷劑、調渣劑的研究試驗;啟動并完成了轉爐煤氣的回收利用項目;通過與科研院所合作,開展高鈦煉鐵水淬渣在水泥及混凝土中應用的研究,促進綜合利用;針對老區水處理系統存在流程復雜、工藝落后和設備老化等問題,通過實施工業污水的治理與循環,實現了“零”排放的目標;另外, 105m2燒結機脫硫項目已經正式投入運行,公司SO2大幅度減排可望實現,為區域環境的改善做出巨大貢獻。

歷年來,公司都成立了資源綜合利用科技攻關隊,下設節能降耗、廢渣利用及節油等不同的攻關小組。公司領導牽頭綜合利用領導小組,下設煤氣、蒸汽、廢渣、廢水、余壓發電等工作組,讓公司的二次能源、資源的回收利用邁出了更為堅實的步伐。

3.2 攀成鋼發展循環經濟的成就

3.2.1 調整原料和品種結構

公司搬遷改造,統籌規劃,加大原料、坯料、品種結構調整力度,不斷提高產品的技術含量,提高產品的附加值。利用集團公司資源優勢,不斷增加釩鈦礦使用量,逐步減少了對進口鐵礦石的依賴。通過減少模鑄,提高連鑄比,提高了成材率,在很大程度上節約了資源。3.2.2 環境治理取得很大進展

技改前,燒結、煉鋼、棒材、線材等生產工藝,除棒材連軋外,總體裝備水平較落后。高爐煤氣大量放散,轉爐煤氣回收利用率偏低,水重復利用率低,環保投資欠賬較多,導致資源、能源浪費大,能耗高,污染物排放量大,對環境造成了比較嚴重的污染。

重組后的攀成鋼充分利用技改遷建的有利時機,加大環保投入,促進了清潔生產。在冶煉系統技術改造中,環保投資高達17 462萬元,占工程總投資21.2%。采用生產新技術、新工藝,實施生產全過程污染控制,各污染物均實現了達標排放。通過采取的各項環保措施每年可獲利1 717萬元,環境效益十分顯著。

3.2.3 積極推廣應用清潔生產新技術、新工藝

技改工程采用先進生產工藝、改進老工藝,從源頭控制污染、生產全過程控制污染,減少污染物發生量;采取節能降耗、以新代老、污染物達標排放等一系列清潔生產措施,符合國家關于清潔生產的原則和要求。

燒結:采用集中式自動配料,使配料成分穩定;實施厚料層燒結,強化燒結過程,改善了燒結礦質量;采用雙斜帶式點火保溫爐,運用了雙斜交叉燒嘴直接點火先進技術,具有能耗低、點火質量好、廢氣中殘余有害物質減少等優點;選用新型鼓風環式冷卻機,具有漏風率小、自帶散料收集、排料均勻等優點。

高爐煉鐵:經過近幾年的技術改造,煉鐵工藝技術及裝備水平顯著提高,高爐實施了釩鈦礦冶煉技術、煤粉噴吹技術、高頂壓操作技術,同時結合對高爐爐料結構的優化,高爐利用系數進一步提高,燃料消耗明顯下降。所有高爐均采用煤氣干法除塵工藝,極大降低了粉塵污染,節約了水資源。

轉爐煉鋼:對鐵水采取預脫硫措施,提高了鋼水質量;采用爐外精煉、高效連鑄技術,提高了鋼水純凈度和煉鋼生產率,使生產穩定、均衡、鑄坯質量高。采用濺渣護爐技術,達到了提高轉爐爐襯壽命、降低成本、提高產量的目的。通過加大連鑄坯的熱裝熱送率,既節約了能源,又提高了軋制效率。轉爐煤氣柜回收利用工程也順利竣工,如期投入運行。

軋管新區在建設初期對環保就采用了高起點、高投入,杜絕了環境污染問題。并采用先進的連軋管工藝技術,并對搬遷項目進行技改升級,提高了生產率,節約了能源。新建7萬m3煤氣柜和煤氣鍋爐,調整了能源結構,降低了生產成本。

通過積極響應國家產業政策,淘汰落后產能,優化生產工藝,提高了資源效能,降低了生產成本,提高了企業的經濟效益。

3.2.4 四大閉路循環初見雛型

攀成鋼積極響應發展循環經濟,加大廢棄物回收利用力度,緊抓技改搬遷的有利時機,結合走資源綜合利用與環境保護并重的道路,取得顯著成效。建立起以廢渣、廢水、煤氣和余熱為代表的“四大閉路循環”,初步實現公司內部小循環的目標。

工業廢水循環利用:老廠區2004年就分別建立了原料場、燒結、高爐、轉爐、連鑄廢水濁環水處理系統,對廢水處理后循環使用,各系統的重復用水率均在92%以上。各單獨系統外排廢水全部進入全廠污水處理站(處理能力為4 000t/h,分兩期完成),處理后再送往各車間循環利用。按照建設項目“三同時”要求,軋管新區投資近2億元,采用了清污分流、雨污分流和生活污水單獨處理的先進工藝。分別建有處理能力10 000t/h的工業廢水綜合處理站和50t/h的生活污水處理站,實現工業廢水閉路循環。

工業固體廢棄物循環:公司固體廢棄物主要有高爐水渣、鋼渣、水處理污泥、氧化鐵皮等,2006年產量約150萬噸,綜合利用率達到96%以上。其中,高爐水渣主要外銷微粉廠和水泥廠作為建筑材料生產原料利用;部分鋼渣處理后的尾渣生產空心磚、彩地磚外銷,其余供給微粉廠作為原料綜合利用;轉爐煉鋼產生的污泥和老廠區全廠污水處理站產生的污泥送至燒結和豎爐作為含鐵原料直接利用;軋鋼旋流沉淀池等回收的氧化鐵皮直接轉運燒結作為原料利用;其余污泥經濃縮、壓濾后濾餅轉運至10m2豎爐作為原料利用。

煤氣循環:公司生產中產生的煤氣為轉爐煤氣和高爐煤氣。其中轉爐煤氣年產生量約1.2億Nm3;四座高爐產生的高爐煤氣年產生量約32億Nm3。轉爐煤氣回收利用項目已經完成,高爐煤氣利用率達到了80%以上。

余熱循環:攀成鋼公司全廠流程中存在大量的余熱資源。通過回收利用余熱蒸汽并入蒸汽主管網,并用于職工食堂和澡堂;回收利用高溫廢氣中的熱能;提高連鑄坯熱裝熱送率等。公司立項,對回收利用燒結及各加熱爐余熱發電的可行性研究。

3.2.5 管理工作逐步完善

公司為推進循環經濟工作的開展,提高資源、能源及廢棄物的綜合利用率,從源頭控制和減少污染物排放,專門成立了以公司總經理直接領導的循環經濟推進工作領導小組,以負責推進和引導公司循環經濟的發展。3.3 攀成鋼發展循環經濟存在的問題

攀成鋼在發展循環經濟的道路上取得了可喜的成績,成效、經濟效益顯著。相關產業已具備一定基礎,為下一步發展循環經濟創造了有利條件。但在國內外鋼鐵工業迅猛發展的今天,仍將面臨諸多挑戰和具體的困難。

首先,攀成鋼不具有資源優勢。雖然已經實現了規模冶煉釩鈦礦,但畢竟鐵礦品位低,在釩鈦資源綜合利用過程中,會遇到諸多技術難題。由于資源消耗高、“三廢”處理量大、工藝環節多、技術難度大等因素,造成冶煉成本及經營成本處于較高水平。

其次還存在著巨大的資金和技術缺口。公司在搬遷技改、建設軋管新區的過程中投入大量資金的同時仍然實施了大量的環境保護項目。在公司老廠區,尤其是冶煉系統,由于歷史原因幾乎所有生產設備,包括燒結、高爐、轉爐大多屬逐步淘汰的設備,對其產能的挖掘幾乎已達極限。設備的局限性逐步顯露,已經不能滿足公司發展的現實需要。同樣原因,冶煉系統的環保設備先天不足和老化,與國際、國內先進水平的差距巨大,承受著巨大的環保壓力。所以必須投入大量的改造和研發資金。如果同時進行全面技改,恐難免遇到資金瓶頸。

最后,員工對循環經濟認知度不高,積極性不強,甚至還存在一些錯誤的認識:認為循環經濟只是廢棄物簡單的處理后再利用。豈知當前發展循環經濟是節約與循環并重,而當前的實際情況應該更加重視全廠流程中每個環節的資源和能源節約,也是與當前的國情相適應的必然選擇。這都需要加強后期的宣傳教育,以及創造積極的制度環境。

4 攀成鋼未來發展循環經濟的重點

隨著公司搬遷改造項目的陸續投產,能源結構隨之發生根本性變化,能源利用效率提高,工業廢氣排放量明顯減少。要抓住能源結構調整的有利時機,加大對現有用能設施的節能技術改造力度,積極推廣和應用節能新技術、新工藝和新裝備,加大噴煤量和高爐煤氣綜合利用,推廣應用成熟的變頻節電技術、綠色照明技術、高爐富氧噴煤技術、蓄熱式燃燒技術、加熱爐內貼與噴涂技術和余熱綜合利用技術。引進合同能源管理模式,為公司規避推廣應用節能新技術的風險和解決推廣應用資金創造條件。控制新上項目用能設施選型,提高新上項目節能水平。開展噸鋼綜合能耗攻關,確保噸鋼綜合能耗指標逐年降低。同時注重研究能源價格政策,加大優質低價能源的應用技術研究,尋求高價、緊缺能源的替代資源,不斷降低能源成本,促進建設資源節約型企業。

The Circular Economy Development of Iron and Steel Industry and the Solutions of PanGang Group Chengdu Steel&Vanadium Co.,Ltd.

ZHANG Xian-hua

(Pangang Group Chengdu Steel&Vanadium Co.,Ltd.,Chengdu 610300,Sichuan,China)

The article discusses the iron and steel industry developing circular economy,and the necessity and urgency of industry,the development situation at home and abroad.Combining the basic situation of PGG CSST,discusses the achievements of the Cheng Gang in recycling economy road,and the most urgent problems to solve.

iron and steel industry;circular economy;Pangang Group Chengdu Steel&Vanadium Co.,Ltd;solutions

1001—5108(2016)03—0072—04

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張先華,工程師,主要從事科研管理及循環經濟管理工作。