段竹林
(山西太鋼不銹鋼股份有限公司冷軋廠,山西 太原 030002)
近年來,隨著全球能源領域專業報告的不斷發布,越來越多的國內外專家學者得出統一的結論,人類是造成全球增溫的主要原因,即人類需加強、加快和持續推進溫室氣體減排,盡快實現凈零排放。為積極應對全球能源發展趨勢,我國出臺了相應頂層設計文件,制定了相關行動方案(見圖1)。

圖1 終端能源消費分布
不斷出臺的利好政策為我國建筑行業發展奠定了堅實的基礎,市場化經濟的不斷發展也為不銹鋼生產企業的競爭提供了更為公開、公平、公正的環境。作為最有減碳潛力之一的鋼鐵行業,不銹鋼建材企業應將更多的關注點放在提升全工序、全流程、全環節的低碳技術創行方面,更好地推動工業的低碳發展。
不銹鋼建材通常按照組織狀態或成分來進行分類,其耐蝕性、耐熱性、耐低溫性和較好的加工性能使其得到了廣泛的應用。但再其生產過程中,是僅次于電力生產的第二大碳排放行業,這就要求鋼鐵企業積極布局推進碳減排,一方面為企業下一年不銹鋼建材生產指標的申請奠定一定基礎,提高企業生產效益;另一方面也助力我國早日實現減碳目標,推動我國鋼鐵行業早日實現碳中和。
因此,本文對我國國內目前不銹鋼建材生產現狀及存在問題進行了淺要分析,探討了不銹鋼建材企業低碳發展的必要性,提出了“雙碳”背景下相關企業低碳發展的路徑,以期為未來不銹鋼建材行業的低碳發展奠定一定理論基礎。
隨著我國經濟的快速發展,我國建筑業也呈現了飛躍式發展的現狀,相應也顯著提升了鋼鐵行業的生產水平。與此同時,隨著人們對于能源需求與終端能源消費總量越來越高,為工業領域的規?;l展奠定了堅實的基礎,推動了鋼鐵企業經濟效益的同時,也對環境帶來了不利的影響。
現階段,隨著我國對于能源領域節能減排重視度的提高,我國鋼鐵生產企業對于廢棄物排放、污染物治理、節能措施的應用等也在逐步改善。然而,由于我國對于相關技術的研究起步較晚,因此還存在很多亟待解決的問題。比如對于排放物進行檢測的設備精度不足,這就導致無法及時掌握鋼鐵企業的污染物排放情況,容易造成無法滿足國家新出臺的污染物排放標準等問題,從而影響企業效益。與此同時,由于鋼鐵生產企業的員工通常節能意識薄弱,這就容易導致節能效率不高的問題,從而造成資源浪費。

圖2 不銹鋼建材生產流程
據全球權威行業報道,每噸不銹鋼的碳排放約為2.23 t,而碳鋼的碳排放則為1.85 t,但由于其優越的性能以及耐用性,從長遠角度來看,與其他建材相比,不銹鋼在全生命周期內其碳排放最小,因此不銹鋼的應用更為廣泛。
現階段,我國經濟結構與能源轉型都處在關鍵時期,而我國作為工業大國,對于不銹鋼建材的需求與消費始終位于世界前列。在一定程度上來說,盡快實現鋼鐵行業的減排,推廣節能技術的應用是推動我國構建資源節約型社會的必經之路。
燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等每個工序的節能降耗對于不銹鋼企業低碳發展都有著十分重要的意義。這就要求鋼鐵企業不斷完善能源管理體系,推廣節能降耗措施,減少噸鋼耗新水量,提高資源利用水平。
針對不銹鋼冷軋生產工藝,由于軋制工藝對于不銹鋼全生命周期的生產都有著不容忽視的影響,因此,現階段對高度成型、高性能設計、減排放工藝等方面的研究就顯得尤為重要。冷軋以熱軋產品為原料,通常包括酸洗、冷軋、工藝潤滑、退火、平整、鍍層、剪切和包裝等流程。為了更好地實現低碳發展,首先鋼鐵企業需要引進的節能設備及先進技術,保證軋制厚度、寬度和鋼板強度的同時,提高工作效率。同時,在生產過程中,由于需要消耗大量的水資源,這就要求鋼鐵企業抓緊節水技術升級優化,提高廢水利用率。
全球氣候增溫現象的日益嚴重,逐漸成為了威脅人類生存的關鍵因素,這就要求全世界各個國家采取相關措施,將綠色低碳經濟作為經濟發展道路的必經之路,更好地應對氣候挑戰。而不銹鋼建材生產作為高能耗行業,加強低碳經濟的發展就成為了鋼鐵企業過程所需遵循的基本原則,其必要性主要包括以下四個方面。
2.2.1 應對宏觀政策
毫無疑問的是,我國做出的碳達峰、碳中和承諾必定會對我國不銹鋼建材的生產和消費產生顯著的影響。而隨著我國科技水平發展腳步的日益加快,具有節能技術的鋼鐵企業勢必會得到更好的發展。因此,鋼鐵企業必須提前進行布局,優化能源結構,提高生產效率,推廣節能技術的應用,使得不銹鋼建材的生產成為綠色長效產品。
2.2.2 控制生產成本
不銹鋼建材的生產通常投資金額較大,且鋼鐵價格與市場供求關系等外部環境因素緊密相關。隨著我國能源雙控政策的出臺,相應的市場波動情況也會對生產效益帶來一定影響。一般情況下,低碳生產線的前期投入費用會較高,其先進生產設備的投入、節能技術的應用等方面都會影響企業的選擇,這在一定程度上也阻礙了低碳節能技術的推廣。然而,與傳統生產工藝相比,其在生產過程中所安置的循環裝置以及可再生能源的利用都可大幅減少生產費用,其所帶來的隱形收益更是一筆可觀的收入。
2.2.3 實現節能降耗
不銹鋼冷軋過程離不開大量水資源的供給,因此提高水資源利用效率是推動企業低碳發展的重要手段。這就要求鋼鐵企業做好如下兩方面工作:一是可以通過在靜循環補水過程加入部分回用水,以此提高水資源利用效率;二是可以通過在軋鋼現場懸掛試片點的方式,對回用水水質進行動態監管,更好地幫助鋼鐵企業實現節能降耗。
2.2.4 推動企業發展
現階段,我國對于高能耗行業的雙控政策很大程度上影響了鋼鐵企業的發展。我國不銹鋼生產和消費水平卻一直處于世界領先地位,因此,鋼鐵企業想要實現可持續發展,就必須竭盡所能實現不銹鋼建材生產的低碳發展,降低能耗水平,對傳統工藝進行升級優化,對生產模式進行節能完善,實現企業生產、環境友好的協同發展。
中國是全球不銹鋼建材生產和消費的中心,其生產工藝也處于國際領先地位。面對我國的碳中和目標,積極有效地進行生產工藝優化與生產模式的調整是鋼鐵行業的必經之路。
我國對于不銹鋼建材的需求量處于全球領先地位,然而隨著資源開采的不斷增加,我國鎳、鉻等資源儲備正在隨之減少,這在一定程度上也增加了鋼鐵企業的生產成本。這就要求鋼鐵企業及時建立儲備機制,拓展合金礦的來源,以進口等方式推動鋼鐵企業的發展。同時,鋼鐵企業還應結合自身實際發展情況,主動調整能源消費結構,因地制宜的進行差異化發展,提升自身綜合實力的同時,發展低碳節能技術,從而更好地推動我國能源生產結構的調整。
對于鋼鐵企業來說,不合理的生產布局將產生大量的碳排放且無法為企業帶來有效收益。因此,鋼鐵企業應科學分析不銹鋼建材的全生命周期生產流程,利用信息化技術,對其生產情況以及消耗情況進行合理分析,科學的制定生產目標;與此同時,隨著我國科技的發展以及對高耗能行業的高度關注,鋼鐵企業要緊跟世界先進技術的腳步,結合自身情況,配套相關節能設備,在各個生產環節應用先進技術,尋找新的經濟增長點,在不銹鋼建材生產市場中占據有利地位的同時,助力鋼鐵行業的進一步發展。
針對節能技術改造,對于鋼鐵企業來說主要包括三個方面:一是通過技術改進升級,提高不銹鋼建材生產效率,降低碳排放;二是通過完善老舊生產設備,提升效率,達到節能的目的;三是通過合理的進行資源循環利用,提高能源利用效率,達到可持續發展的效果。
首先要對其生產原料進行科學篩選,以便更好地對其進行資源回收;其次要優化生產流程,積極應用節能低碳技術,提高余熱利用水平以及生產智能化水平;同時還要積極研發新的節能生產技術,突破現階段的技術瓶頸,推動CCUS 等相關技術的應用;最后針對鋼鐵企業,要及時做好資源整合,推動產業化、集群化發展,提高資源循環利用的效率,為循環經濟產業鏈的構建奠定堅實的基礎。
隨著我國科技的發展,僅僅依靠傳統的勞動力來進行不銹鋼建材的生產、運行與監測已經無法滿足能源企業與時俱進的時代要求。這就要求鋼鐵生產企業加大對于節能環保體制機制完善的重視程度,在不銹鋼建材生產、污染物排放等環節加強管理,提高企業生產效益的同時,推動節能環保技術的應用;與此同時,合理利用智能化設備,提高管理水平與效率,及時發現鋼鐵企業各生產環節的不合理措施,并進行及時有效地修改;此外,針對老舊設備,要加強維護工作的進行,并定期進行節能效率地檢測,適時進行更新換代。
由于不銹鋼建材生產是高風險行業,確?;鶎庸ぷ魅藛T的人身安全是頭等大事。這就要求鋼鐵企業對相關工作人員的專業要求需要進一步增強,要求工作人員嚴格遵守工程管理條例,定期開展培訓,提前做好應急預案,盡力做到規避由于自身失誤或操作不規范所帶來的風險。
與此同時,在確保人員安全的同時,還要強化管理人員及基層人員的節能意識,推廣節能技術的使用,采用節能照明設施,降低生產過程的電力損耗,在鋼鐵企業中創建節約型工作環境,更好地推動企業可持續發展,助力我國能源行業早日實現碳中和。
不銹鋼建材的低碳發展在當前背景下具有十分重要的研究意義與價值。因此,鋼鐵企業應充分結合自身發展實際,從多個角度對相關設備、工藝、技術及流程進行針對性優化,以期更好地實現可持續發展。