中国绿色钢铁的有关进展
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三、安全和健康
我们的总体目标是: 在钢铁制造流程整体优化原 则下, 不仅是资源和环境负荷减轻, 也要确保生产安 全, 职工健康卫生, 与社会友好, 和谐协调发展。
冶金管理 2008 年第 6 期
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目前, 中国大型钢铁企业千人死亡率低于 IISI 中 的欧盟和亚洲地区成员水平( 见表 3) 。
但百万吨钢死亡率与 IISI 欧盟地区成员企业相比 差距较大。这与统计方式有关, 我国是全企业职工, 国 外是钢铁在线职工, 但我国劳动生产率过低也造成百 万吨钢死亡率过高。2006 年, 37 家大型钢铁企业百万 吨钢死亡率为 0.268, 同期欧盟钢铁企业百万吨钢死亡 率是 0.159。
本期聚焦
率并充分运用煤气的能量方面做了大量工作。如 2004 年宝钢股份煤气发电量: TRT36855 万 kWh, CDQ27612 万 kWh, CCPP80033 万 kWh, 煤气供锅炉发电 161672 万 kWh, 合计 306372 万 kWh。宝钢余热余压煤气自发 电占总电耗 73.9 亿度/年的 42%。
吨, 上升到 2006 年的 69 套、3919 万吨。
中 厚 板 材 轧 机 能 力 由 2002 年 的 22 套 、1203 万
吨, 上升到 2006 年的 33 套、3236 万吨。
热轧宽带钢轧机能力由 2002 年的 14 套、2894 万
吨, 上升到 2006 年的 22 套、5981 万吨。
从以上数据可以看出, 我国钢铁设备大型化从数
量到产能都有了很大幅度的增长。大型化不仅提高生
产量, 大型化和现代化也促进产品质量优化, 节能降耗
明显, 是确保“绿色钢铁”的基础。
2.节能降耗取得进展, 但中小型钢铁企业能耗较高
目前, 我国大中型钢铁企业吨钢能耗已接近国际
水平, 但中小企业能耗过高, 必须逐步限制和淘汰。根
能耗高的主要原因是由于受我国钢材市场需求量 大的影响, 部分中小钢铁企业的落后装备很难淘汰。从 炼 铁 能 力 看 , 2005 年 我 国 高 炉 有 效 容 积 小 于 或 等 于 300 立方米的高炉共有 700 多座, 炼铁 生 产 能 力 近 1 亿吨, 约占全国炼铁总能力的比重为 26%。而日本生产 8000 万吨左右的生铁, 仅有 28 座高炉。从炼钢能力 看, 2005 年我国转炉约 518 座, 能力 4.1 亿吨。2006 年 炼钢生产能力增加到 4.95 亿吨。2007 年已淘汰落后产 能 1521 万吨。我们建议有关部门督促国内企业年内尽 快开展对落后装备的淘汰工作, 特别是对 1000 立方米 以下的高炉以及 100 吨以下的转炉, 除了特殊情况外, 要加大淘汰力度。
座、10560 万吨。
100 吨 以 上 转 炉 产 能 由 2002 年 时 的 32 座 、3982
万吨, 上升到 2006 年的 110 座、15396 万吨。
大 型 材 轧 机 的 能 力 由 2002 年 的 6 套 、389 万 吨 ,
上升到 2006 年的 16 套、985 万吨。
高 速 线 材 轧 机 能 力 由 2002 年 的 49 套 、2254 万
6.CO 2 排放 工业生产所产生的 CO2 占全球排放量的 20%多, 钢铁生产所产生的 CO2 占工业总排放的 15% ̄20%, 相 当于世界人为温室气体( GHG) 的 3% ̄4%。我国是钢铁 生产排放 CO2 的第一大国。我国钢铁企业正在关注降 低 CO2 排放的措施, 研发与应用降低 CO2 的冶金新工 艺。 钢铁冶金是“碳基冶金”, CO2 减排与节能相关, 现 有 高 炉 —转 炉 流 程 能 耗 占 总 能 耗 80%以 上 , CO2 减 排 潜力有限, 应关注 CO2 减排的新工艺研发。国际钢协 ( IISI) 分 析 , 高 炉 —转 炉 两 工 序 吨 钢 排 放 CO2 达 1.3 吨 , 若 考 虑 转 换 的 煤 气 后 燃 烧 , 则 吨 钢 排 放 CO2 达 1.7—1.8 吨。今后应向非高炉炼铁新一代高炉流程发 展和大型高炉减排 CO2 新型工艺的开发。 我 国 正 在 加 速 发 展 非 高 炉 炼 铁 , 2007 年 宝 钢 COREX 投产( 见图 1) 。COREX 在大力节焦、降低温室 气体排放及环保上成绩显著, 在节能上还有差距。 COREX 与同样容积高炉比较: 建设费用减少 15%; 生 产成本降低 20%; 排放 SO2 降 94%、NOX 下降 96%、CO2 下降 15%。
表2
生产取水量, m3/t 废水排放量, m3/t 生产水复用率, %
I级 ≤ 6.0 ≤ 2.0 ≥95
II 级 ≤ 10.0 ≤ 4.0 ≥ 93
III 级 ≤ 16.0 ≤ 6.0 ≥ 90
对比表 2 可知, 目前我国大中型钢铁企业的生产 取水量指标 5.09m3/t; 已优于国家≤6.0 的 I 级标准, 但 还低于国际先进水平( 蒂森克虏伯) 的 3.16m3/t; 外排废
冶 金 粉 尘 、毒 物 、噪 声 、震 动 、辐 射 是 造 成 职 业 病 的基础, 大的钢铁企业多有防范, 但中小企业差距较 大。
二、环境保护
1.水指标 近年来重点大中型钢铁企业生产取水量 ( 吨钢耗 新水) 、外排废水量和生产水复用率指标逐步向好。生 产取水量由 2002 年的 15.58m3/t, 下降到 2008 年一季 度 的 5.09m3/t, 下 降 了 2/3; 外 排 废 水 量 由 10.97m3/t, 下 降到 2008 年一季度的 2.44m3/t; 工业水重复利用率由 90.55%上升到 2008 年一季度的 96.32%。 国家对钢铁行业清洁生产的标准见表 2。
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2002 年 2003 年 2004 年 2005 年 2006 年
表 3 中国大型钢铁企业近年来的安全情况与 IIS I 报告的对比
欧盟地区成员
亚洲地区成员( 不含中国)
中国大型钢铁企业( 38 家)
雇员数
千人死亡率 雇员数 千人死亡率 平均职工人数 千人Байду номын сангаас亡率 千人重伤率 千人负伤率
4.烟尘排放
大中型钢铁企业吨钢烟尘排放量也不断下降, 由
2002 年的 1.118kg/t, 下降到 2007 年的 0.404kg/t。已经
优于国家≤1.0kg/t 的 I 级排放标准。
从上述四方面看, 我国大中型钢铁企业的平均相
关水平已达清洁生产 I 级水平标准, 说明对社会污染
程度明显减小, 已基本满足社会“绿化”的要求。建议今
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工序最高, 占 58.13%, 其次是电厂占 27.26%, 然后是轧 钢 5.9%、焦化 5.26%、炼铁 2.22%、炼钢 1.24%。近年来 大中型钢铁企业吨钢 SO2 排放量呈降低趋势, 由 2002 年的 4.004kg/t 下降到 2007 年的 1.95kg/t, 低于国家≤ 2.0 的 II 级标准, 但高于国家≤1.0 的 I 级标准, 更高于 国际先进水平新日铁的 0.5kg/t。今后应大力推进降低 SO2 排放量的环保工作。
2.废气和工业粉尘排放 近年来大中型钢铁企业吨钢废气排放量和吨钢工 业粉尘排放量逐步下降。吨钢废气排 放量 2002 年 是 14973Nm3/t, 2003 年 上 升 到 16386Nm3/t, 到 2007 年 下 降 到 14793Nm3/t。吨 钢 工 业 粉 尘 排 放 量 下 降 较 多 , 由 2002 年的 2.858kg/t, 下降到 2007 年的 0.985kg/t, 达 到 国家≤1.0kg/t 的 I 级标准。目前国际先进水平是蒂森 克虏伯的 0.5kg/t。 3.COD( 化学需氧量) 排放 大中型钢铁企业 吨 钢 COD 排 放 量 近 年 来 不 断 下 降, 由 2002 年的 0.556kg/t, 下降到 2007 年的 0.155kg/ t, 已经优于国家≤0.2 的 I 级标准。但低于目前国际先 进水平新日铁的 0.0299kg/t。COD 排放总量也呈现下 降 趋 势 , 由 2002 年 的 84139 吨 , 下 降 到 2007 年 的 65723 吨, 其中 2006 年最低达到过 59965 吨。
后要向国际先进钢厂学习, 进一步作好环境的优化工
作。
5.SO 2 排放 从 目 前 看 , SO2 排 放 的 减 少 和 关 注 CO2 排 放 是 今 后 “绿 色 钢 铁 ”的 重 要 环 保 工 作 。
2002 年 大 中 型 钢 铁 企 业 各 工 序 SO2 排 放 量 烧 结
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所有与提高煤气利用率的技术和装备得到推广普 及, 目前更应重视余热( 显热) 回收的技术和装备开发。
重点大中型钢铁企业的余热( 显热) 利用率情况见 表 1。
表1
产品显热回收率 烟气显热回收率 冷却水显热回收率 炉渣显热回收率 钢铁工业余热回收率
其中高温余热回收率 中温余热回收率 低温余热回收率
50.04% 14.92% 1.90% 1.59% 25.8% 44.4% 30.2%
据日本钢铁协会( ISIJ) 的统计分析, 各主要产钢国平均
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吨钢能耗值的相对比较, 如果以日本吨钢能耗为 100% 作标准, 则韩国是 105%, 欧盟是 110%, 中国大中型钢 铁企业也是 110%, 而中国中小型钢铁企业是 160%, 美国是 120%, 俄罗斯是 125%。可见我国中小型钢铁 企业吨钢能耗是最高的。
本期聚焦
□ 翁宇庆
中国“绿色钢铁”的有关进展
一、工艺及能耗
1.工艺设备向大型化发展
近年来, 随着中国钢铁工业的快速发展, 大型化的
钢铁装备正在急剧增加。而大型化的设备和先进的工
艺技术对我国钢铁工业实现节能减排起到了很大的帮
助作用。
目前我国 2000 立方米以上高炉产能逐步增加, 由
2002 年 时 的 21 座 、4105 万 吨 , 上 升 到 2006 年 的 50
 ̄1%
我国钢铁工业的余热( 显热) 耗能占总能耗的 30% 左右。在余热( 显热) 中, 炉渣显热占 9%, 冷却水显热占 15%, 废烟气显热占 37%, 产品显热占 39%。今后要发 展显热回收和中低温余热回收技术和装备, 以进一步 降低能耗, 提高“绿色钢铁”的显示度。
水 量 指 标 2.44m3/t; 优 于 国 家≤4.0 的 II 级 标 准 , 但 低 于国家≤2.0 的 I 级 标 准 , 更 低 于 国 际 先 进 水 平 ( 蒂 森 克 虏 伯 ) 的 1.08m3/t; 生 产 水 复 用 率 指 标 96.32%, 已 优 于国家≥95%的 I 级标准。
冶金工艺的变革促进了节能降耗, 以薄板坯连铸 连轧( TSCR) 为例, 其节能效果优于常规轧机。二者相 比 , TSCR 投 资 约 为 后 者 的 58%; 能 耗 降 低 50%, 吨 钢 节能 45 万 kcal; 生产成本约为后 者 的 78%, 成 材 率 提 高 1.8%, 维修费约为后者的 39%。近年来大中型钢铁 企业 TSCR 机组能力由 2002 年的 3 套、581 万吨, 上升 到 2006 年的 13 套、3298 万吨。
钢厂煤气回收取得成绩明显。重点大中型钢铁企 业 转 炉 工 序 能 耗 已 由 2002 年 的 31.26kgce/t, 下 降 到 2008 年 1- 5 月的 5.59kgce/t, 主要是煤气回收产生的 效果; 转炉煤气利用率由 2002 年的 82.55%, 上升到 2008 年 1- 5 月的 91.91%。各钢铁企业在提高煤气利用