鋼鐵工業綠色化研究論文
時間:2022-12-20 10:24:00
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摘要目前,我國鋼鐵行業正以突飛猛進的速度發展著,在取得舉世矚目的成就同時,給我國環境帶來的污染也愈來愈嚴重,環境問題成為制約我國鋼鐵行業發展的重要問題。因此,主要論述鋼鐵行業近年來的發展和存在的環境問題,進而分析問題產生的原因,提出鋼鐵綠色化的必要性及幾點建議。
1引言
中國的鋼鐵工業歷經50年的發展,特別是改革開放20年以來,有了巨大進步,取得了舉世矚目的成就:鋼產量增加速度加快,技術水平明顯提高,產品結構不斷調整,成為名副其實的鋼鐵大國。但是,鋼鐵工業也是高能耗、高水耗、高污染的產業,是能源、資源消耗、污染物排放的大戶。目前,鋼鐵行業的能耗占全國總能耗的10%以上,鋼鐵行業水耗占全國工業水耗的9%左右;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。隨著我國鋼鐵工業的快速發展,將會帶來一系列更加嚴重的資源、環境問題。生態環境問題已成為影響鋼鐵工業發展的重要問題。因此,對于中國鋼鐵綠色化的研究具有重要的理論意義和現實意義。
2近年來我國鋼鐵工業化迅速發展的狀況
1996年我國鋼產量首次超過1億噸大關,躍居世界第一位,此后我國鋼產量一直保持世界排名第一的位置。2002年實現鋼產量1.8億噸,到2003年鋼產量突破2億噸,達到22234萬噸,2004年全國共產鋼27279萬噸,比上年增長22.7%,生鐵、鋼材的產量分別達到創紀錄的25185萬噸與29723萬噸(含重復材),同比增長均在20%以下。在鋼材品種和質量方面,已經逐步形成能冶煉包括高溫合金、精密合金在內的1000多個鋼種,軋制和加工包括板、帶、管、型、線、絲等各種形狀的4萬多個品種規格的鋼材;各項技術經濟指標明顯提高。從1991~2003年鋼產量增加近2.13倍,總能源消耗量只增加1.84倍;噸鋼耗新水量下降了75.2l%;噸鋼廢水排放量下降了82.56%。尤其是噸鋼能源消耗大幅度降低,去年我國重點企業平均噸鋼綜合能耗764.06kg/t,比1991年下降50.53%;噸鋼可比能耗為741.48kg/t;污染物綜合排放合格率達到90.59%;廢氣處理率達到98.31%,環境質量明顯提高。
從以上數據中可以看出,我國鋼鐵工業確實以舉世矚目的速度發展著,但是,目前我國綜合能源利用率約為33%,比發達國家低10個百分點,單位產值能耗是世界平均水平的2倍多,是日本的11.5倍,是德國和法國的7.7倍,是美國的4.3倍。因此,從某種意義上說,我國鋼鐵工業的發展是以高消耗、高污染為代價的。
3我國鋼鐵工業環境危機的原因
從半個世紀以來我國的發展歷程看,基本上是"大量開采--大量生產--大量排放"的生產模式。目前,我國鋼鐵工業仍然是走先發展后治理的道路,有的企業甚至是只顧發展不管環境的治理,尚未完全擺脫粗放型的增長模式。與世界其它國家的鋼鐵企業相比,我國鋼鐵企業存在著很大環保差距。
3.1企業經營管理不善,裝備技術落后
目前,我國現有技術裝備平均單機能力小、技術水平低、部分生產能力和工藝技術不配套,使得生產消耗高、效率低、質量差。據有關統計資料顯示,國內總生產裝備中僅10%~20%可以進入國際先進行列,已實施高效連鑄的鑄機只占總數的10%,相當一部分的普通鋼材生產能力面臨淘汰或改造,而國民經濟急需的關鍵品種僅能滿足約2/3的需求。我國鋼鐵企業有幾千座高爐,大多規模較小,大型鋼鐵企業高爐平均容積為1600m3,這與國外水平相比有很大差距,例如日本高爐平均容積3000m3以上。
3.2節能、環境保護的層次水平低2004年全國能源消費總量19.7億噸標準煤,比2003年增長15.2%。其中,煤炭消費量18.7億噸,增長14.4%;原油2.9億噸,增長16.8%;天然氣415億立方米,增長18.5%;水電3280億千瓦小時,增長15.6%。主要原材料消費中,鋼材3.1億噸,增長15.1%;氧化鋁1284萬噸,增長9.7%;水泥9.6億噸,增長12.4%。萬元GDP能耗1.58噸標準煤,上升5.3%。與國際先進水平相比,我國鋼鐵企業噸鋼能耗仍高出15%左右。
如下表所示,除寶鋼的噸鋼綜合能耗已達到世界先進國家水平外,其他大中型企業盡管有較大的進步,但仍然有相當差距。比較國內大中型企業的綜合能耗,在能耗大于100萬噸標煤的45家企業中,綜合能耗大于寶鋼的有39家大型企業;全國73家大中型企業的噸鋼綜合能耗介于寶鋼與39家大型企業之間。
3.3能源循環利用率低下
目前我國廢舊金屬回收率為50%左右,而發達國家的平均水平在80%以上。我國每年平均約有200萬~300萬噸廢鋼鐵、10萬~15萬噸廢雜有色金屬尚未被合理回收。據資料顯示,高爐礦渣的利用率約50%,而鋼渣的利用率還不到10%,這些廢渣中實際上有做水泥的原料、可以軋鋼的原料等;鋼鐵企業把經過處理的污水排出去,實際上把二次能源水資源浪費掉了,如果把這些污水循環利用,可以大大節約水資源;同時,粉塵經過處理也把它倒掉了;高爐的煤氣向空中排放,如果把這些廢氣如二氧化碳、氮氣等進行回收,也可以作為資源。
3.4環保理念和環保意識差,法制法規不健全
目前,我國一些鋼鐵企業尚未認識到實施綠色化生產的重要作用和意義,缺乏參與行動和采取有效的綠色生產措施,通過IS014000環境管理體系認證的鋼鐵企業少。
4鋼鐵工業綠色化的必要性
必須承擔起社會責任。不斷開發"綠色產品",實現"綠色制造"。綠色化是指企業把節約資源、保護環境、有益于消費者和公眾的身心、健康的理念融入企業活動的全過程的各個方面,轉變企業生產方式,實行清潔生產,使企業與自然、社會和諧統一,促進經濟社會的可持續發展,實現企業可持續成長。"綠色冶金"即符合環保要求,做到低能源消耗、低資源消耗、低排放再循環使用。綠色化鋼鐵制造的目標是產品從設計、制造、包裝、運輸和使用到報廢處理的整個生命周期對環境負面影響最小、資源利用率最高,并使企業的經濟效益、環境效益和社會效益協調優化。
從世界范圍看,綠色化是不可逆轉的浪潮。現在,國際社會和各國政府都認識到,全球的資源環境危機正日益加深,而企業的粗放生產方式,就是其中的重要原因。因此,對企業的生產和經營提出了越來越嚴格的要求。20世紀70年代以來,越來越多的國家制定了嚴格的環境標準,規定只有滿足這些標準的產品才準予進入本國市場。京都協議日標在氣體散發物遠遠超過周圍環境并且達到全球的維持的溫室以上才被采用。歐盟鋼鐵工業已經有助于UNFCCC的目標了,因為它過去20年中已經降低幾乎溫室氣體散發物的數量40%。
綠色化也是適應我國加入WTO后的國際競爭形勢的要求。我國鋼鐵工業增長方式粗放,長期以來采用高投入來維持高增長速度的數量擴張型方式,實際上,我國鋼鐵工業的發展在一定程度上是以犧牲環境為代價的。多年重復建設造成大量生產能力過剩結構不合理,不能適應市場經濟發展的需要。面對新世紀的到來,鋼鐵行業的可持續發展,正面臨著市場與環境的雙重嚴峻挑戰。同時也說明了實施綠色化生產的迫切性及必要性。
4.1加強企業技術改造
鋼鐵工業綠色化對策的重要依托是綠色化技術,只有采用綠色化技術,才能保證綠色化對策的實施,最終實現綠色化的戰略目標。建議普及、推廣一批成熟的節能環保技術,如熔融還原煉鐵技術及新能源開發、新型焦爐技術和處理廢舊輪胎、垃圾焚燒爐等與社會友好的廢棄物處理技術,通過短流程研究,廣泛應用高效單體熔煉精煉、連鑄連軋、控溫控軋等技術,實現低能耗、少物耗。深入研究冶金反應和凝固過程中所出現的許多新現象,不斷催生新的生產工藝。投資開發一批有效的綠色化技術,在此基礎上進一步集成為鋼鐵生產企業的綠色化制造流程。
4.2高效利用資源,使能源消耗最小
利用鐵礦石及其他天然礦物資源,多用再生資源如廢鋼、鋼廠粉塵等;少用不可再生能源如煤、油、天然氣等,開發采用新的能源如氫、太陽能等,少用淡水資源,發展節水技術,強化水循環,減少廢水排放。鋼鐵行業節水潛力巨大。寶鋼等企業每噸鋼耗水只有6m3,一般企業為20~30m3,個別企業為50m3甚至更高。通過技術改造,到2005年和2010年,鋼鐵行業噸鋼耗水指標下降到16m3至12~14m3是完全可能的。其中,大型鋼鐵企業可以下降到6~8m3。鋼鐵行業可以做到增產不增取水量。
4.3與相關工業鏈
鋼廠不僅要質優、價廉、清潔地生產鋼鐵產品,而且還要發揮其能源轉換功能。因為鋼鐵工業可向社會提供余熱副產品,如煤氣、高爐渣、鋼渣等,還可消納社會的廢棄物,如廢塑料、垃圾、廢輪胎、廢鋼及各種合金返回料等,所以鋼鐵工業可與相關工業形成工業生態鏈。傳統模式的鋼廠沒有充分利用能源,鋼廠發揮能源轉換功能是有希望的。比如鋼、電、水泥集成,可以形成一個環境負荷低的生態工業過程。
4.4信息技術、管理技術的應用
在鋼鐵企業管理信息化方面,通過建設企業ERP(企業資源計劃)系統,綜合企業的人、財、物各種資源狀況和產、供、銷各個環節的信息,對生產進行合理有效的計劃、組織,使生產經營活動協調有序進行,并對企業的戰略計劃進行了決策。其中,能源管理是其重要的組成部分,它包括能源計劃的編制,能源的生產,供應供需平衡以及能耗考核等功能。科技是第一生產力,在環保治理方面同樣發揮著重要作用,只有通過深入的科學研究,才能在對投資較大的環保治理方案選擇上從可行性及經濟性上提出有力的依據,只有科研與管理并舉,在環保治理上才會如虎添翼。
4.5增強環保意識,實現綠色化生產
企業應增強鋼鐵工業從業人員的環保意識和責任感,加強有關專業培訓和普及環保知識,將IS01400l認證環境評價、年度環境報告納入鋼鐵企業的評價體系。必須根據實際情況制定不斷完善的法律、法規、產業技術政策等,以約束和指導鋼鐵工業不斷改善環境狀況并逐步向綠色化邁進。
5結語
鋼鐵工業作為國民經濟的基礎產業,對經濟的發展及人民生活水平的提高起著重要的作用,沒有鋼鐵工業就沒有現代工業文明。但是隨著鋼鐵工業的發展,鋼鐵工業生產的不文明表現日益突出,工業排放對生態環境的污染制約著鋼鐵工業的發展。鋼鐵工業如何才能既滿足當代人對鋼鐵的需求,又不危害后代人生存環境的問題,亦即鋼鐵工業的綠色化問題,是鋼鐵工業發展所面臨的重大課題。在2l世紀初,如何把"綠色鋼鐵"這一概念變為現實,如何化解環境危機,如何堅持走可持續發展的道路,中國鋼鐵工業面臨著前所未有的挑戰,承載著責無旁貸的責任,更孕育著無限的生機。
參考文獻
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