国内外钢铁业发展低碳经济探讨
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之 前生 产 １ 钢 铁 的二 氧化 碳平 均 排放 量 比 ２ ０— ｔ ０７
高炉炉顶煤气 ， 分离并捕集二氧化碳 ， 将脱除二氧化
碳 的高炉煤气返 回高炉 喷吹再利用” 等突破性技 术， 使钢铁工业二氧化碳排放量减少 ３％～ ０ Ｌ 。 ０ ７ ％ ￣ １
２０ 年下降 ９ ％。首先 ， ２ １ 年前采用新设备和 ０９ ． ０ 在 ０５ 在 Ｕ Ｃ Ｓ 目中的一个重要课题是开发无氮 ／ 新技术 ， ＬＯ 项 进行废热气发电， 使生产 １ 钢铁排放的二氧 ｔ
山西冶金
Ｅ ｍ ｉｙｊ ｓ＠１６ｃｍ － ａｌｅｉ ｘ ２ ．ｏ ： ｎ
第 ３ 卷 ４
２ 新型替代资源的开发和利用
在 日本钢铁界的地球环境措施 中，日本钢铁联 盟在执行京都议定书 （ Ｏ ３ 的计划 中规 定 ，００ ＣＰ ） ２ １ 年要 比 １９ 年节能 １％， ９０ ０ 并且利用废塑料作为炼铁
原铁矿石 （ 例如用氢还原铁矿石 ） 技术 ； 焦炉煤气提高 氢含量技术 ；从高炉炉气 中捕集 一 分离 一重新利用
Ｃ Ｏ 技术 ； 回收技术； 显热 应用核电补充焦炉煤气的能 量等技术。 １ 韩国“ ． ３ 驱逐碳的炼铁项 目” 浦项钢铁公司与韩国核能研究所合作 ， 共同开发 第四代核反应堆 ， 产生 ９０℃以上高温热源 ， ５ 提供高 温工艺热 ， 从而低成本生产大量Biblioteka Baidu氢， 该项 目到 ２ ５ ００ 年开发成功。在此之前 ， 制定了利用现有炼铁技术使 二氧化碳排放量降低到最低水平的计划 ：在 ２２ 年 ００
要 ： 论述 了国内外钢铁 业发展低碳经济的策略 ， 主要 重点论述 了铁前 系统低碳 排放 的新工艺和新技 术的发
展趋 势及技术措施。 关键词 ： 经 发展趋势 技术措施 低碳 ｒ
中图分类号 ： ５ Ｘ７ ７ 文献标识码 ： Ｂ 收稿 日期 ：０ １ ９ １ ２ １ —０ —０
２０ 年 １ 月 ， ０９ ２ 在哥本哈根世界气候大会上 ， 温
（ Ｏ Ｒ Ｅ ０ ——能源革新技术计划” 中提 出 Ｃ Ｕ Ｓ５ ） “ 当重点研究能源革新技术”， 中包括 “ 应 其 炼铁领 域的新工艺技术开发” 。 Ｃ Ｕ Ｓ５ Ｏ Ｒ Ｅ ０的目标是二氧化碳减排 ３ ％。通过 ０ 开发二氧化碳吸收液和利用废热 的再生技术 ，实现 高炉煤气二氧化碳的分离和 回收； 通过与地下、 水下
化碳平均减少 ３ 其次 ， ２２ ％； 在 ００年前采用不需要再 加热的炼钢和热轧技术，使生产 １ 钢铁的二氧化碳 ｔ 排放再减少 ６ ％。
全氧高炉 。 该工艺是用冷氧鼓风 ， 对大部分炉顶煤气
作者简介 ： 然 （ ９ １一） 男 ， 在复旦大学 环境科学 李 １９ ， 现 与工程学院读大 四。Ｅ ｍ ｉｘ ｚｌ ｉ ｏｃｍ． — ａｌｉ ｙ＠ｔｃ． ｃ ：ｅ ｓ ｏ ａ
山西冶金
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＭＥ ＡＩ ＲＧＹ Ｔ 工Ｕ
Ｔ ｔｌ ３ ｏａ １ ３
Ｎｏ５，２ １ ． ０１
文章编号：６ ２ １５ （０ １０ — ０ １０ １７ － １２ ２ １ ）５ ０ ０ — ３
国 内外钢铁业发展低碳经济探讨
李 然
（ 复旦大学 ， 上海
摘
２０ ３ ） ０４７
原料 ， 再节能 １ ％。 ． 随着 日 ２０ 年容器包装循环 ５ 本 ００ 法的施行，容器包装循环法被钢铁业认定的技术有
术的第三座炼铁厂年产能为 ２０ ｔ ０万 ， 预计将在 ２ １ ０３ 年中期投产。
３ １２ Ｃ ． ． ０ＲＥ Ｘ
奥钢联开发的 Ｃ Ｒ Ｘ熔融还原炼铁工艺已经 ＯＥ 应用于 ４ 座工业化生产装置 ，这 ４ 座工业化生产装 置分布于印度 Ｊ ｄｌ ｉ ａ 南非 Ｓｌ ｎａ 中国宝钢。 ｎ 、 ａ ａｈ 和 ｄ
二氧化碳捕获 （ Ｃ ） Ｃ Ｓ 技术相结合 ， 使二氧化碳的排
放减至最少。 Ｃ Ｕ Ｓ５项 目 Ｏ ＲＥ０ 主要研发技术是 ： 使用还原剂还
在寻求低能耗 、 低污染 、 低排放 的全新 工作思路时 ， 应将工作重点放在 Ｃ Ｏ 排放量最大的工序——传统
高炉炼铁 （ 其废弃物 的排放量 占钢铁工业 总排放量 的 ９ ％） ， ０ 上 因此 ， 研究降低高炉炼铁 Ｃ Ｏ 排放量意
日本 经济 产业 省 在公 布 的 “ 却 地球 ５ 冷 ０工程
总理正式向世界宣布 ： 中国将 “ 加快转变发展方式 ，
努力控制温室气体排放 ，建设资源节约型和环境友 好型社会 ， ２ ２ 年前我国单位 国内生产总值二氧 到 ００ 化碳排放比 ２０ 年下降 ４ ％一 ５ ０５ ０ ４％。” 这意味着中 国的发展进人 了低碳经济时期。 钢铁行业是集 自 然资源消耗 、 能源消耗 、 废弃物 排放于一身的大户 ，各种废弃物的排放约 占工业总
义重 大 。 １ 国外钢铁 工 业低 碳炼铁 技术研 究 （ 欧洲 ｔ ｏｓ ￣ｃ ） １１ 欧洲超 低二 氧化碳 排放项 目 ． 在世 界钢铁 协会 协调 下 ，由阿塞乐 米塔 尔集 团 牵头 ，集 中 了 １ 个欧 洲 国家 的 ４ １ ８家钢 铁企业 和研 究所 的力 量 ， 通过 “ 用氢 气 和生 物质 能炼 铁 ， 利 回收
排放量的 １％，而其 中 Ｃ ７ Ｏ 的排放 占到工业总排放
量的 １％～ ０ 我国是一个钢铁生产大国 ， 前的 ５ ２ ％。 目 钢铁产能达到近 ７ ｔ 亿 ，粗钢产量 已连续 １ 年居世 ３ 界第一。 因此 ， 在低碳经济发展时期钢铁工业面临巨 大 压力 。 在全球发展低碳循环经济的潮流下 ，钢铁行业
进行 脱除 Ｃ Ｏ 处理 ，然后分别加热 到 １２０ｏ 和 ０ Ｃ ９ ０℃，再从风 口和炉身下部的第二排风 口喷人高 ０
炉。 此工艺的煤比约为 １５ ｇ ， ７ ／ 焦比减少到 ２０ ｇ 。 ｋｔ ０ ／ ｋｔ ＬＡ Ｋ Ｂ的试验高炉已证实了可以降低燃料比 ２％。 ４ １ Ｅ ． ｔ ２ 本二氧化碳减排技术 （ 本 Ｃ Ｕ Ｓ ５ ） 日 Ｏ Ｒ Ｅ０
高炉炉顶煤气 ， 分离并捕集二氧化碳 ， 将脱除二氧化
碳 的高炉煤气返 回高炉 喷吹再利用” 等突破性技 术， 使钢铁工业二氧化碳排放量减少 ３％～ ０ Ｌ 。 ０ ７ ％ ￣ １
２０ 年下降 ９ ％。首先 ， ２ １ 年前采用新设备和 ０９ ． ０ 在 ０５ 在 Ｕ Ｃ Ｓ 目中的一个重要课题是开发无氮 ／ 新技术 ， ＬＯ 项 进行废热气发电， 使生产 １ 钢铁排放的二氧 ｔ
山西冶金
Ｅ ｍ ｉｙｊ ｓ＠１６ｃｍ － ａｌｅｉ ｘ ２ ．ｏ ： ｎ
第 ３ 卷 ４
２ 新型替代资源的开发和利用
在 日本钢铁界的地球环境措施 中，日本钢铁联 盟在执行京都议定书 （ Ｏ ３ 的计划 中规 定 ，００ ＣＰ ） ２ １ 年要 比 １９ 年节能 １％， ９０ ０ 并且利用废塑料作为炼铁
原铁矿石 （ 例如用氢还原铁矿石 ） 技术 ； 焦炉煤气提高 氢含量技术 ；从高炉炉气 中捕集 一 分离 一重新利用
Ｃ Ｏ 技术 ； 回收技术； 显热 应用核电补充焦炉煤气的能 量等技术。 １ 韩国“ ． ３ 驱逐碳的炼铁项 目” 浦项钢铁公司与韩国核能研究所合作 ， 共同开发 第四代核反应堆 ， 产生 ９０℃以上高温热源 ， ５ 提供高 温工艺热 ， 从而低成本生产大量Biblioteka Baidu氢， 该项 目到 ２ ５ ００ 年开发成功。在此之前 ， 制定了利用现有炼铁技术使 二氧化碳排放量降低到最低水平的计划 ：在 ２２ 年 ００
要 ： 论述 了国内外钢铁 业发展低碳经济的策略 ， 主要 重点论述 了铁前 系统低碳 排放 的新工艺和新技 术的发
展趋 势及技术措施。 关键词 ： 经 发展趋势 技术措施 低碳 ｒ
中图分类号 ： ５ Ｘ７ ７ 文献标识码 ： Ｂ 收稿 日期 ：０ １ ９ １ ２ １ —０ —０
２０ 年 １ 月 ， ０９ ２ 在哥本哈根世界气候大会上 ， 温
（ Ｏ Ｒ Ｅ ０ ——能源革新技术计划” 中提 出 Ｃ Ｕ Ｓ５ ） “ 当重点研究能源革新技术”， 中包括 “ 应 其 炼铁领 域的新工艺技术开发” 。 Ｃ Ｕ Ｓ５ Ｏ Ｒ Ｅ ０的目标是二氧化碳减排 ３ ％。通过 ０ 开发二氧化碳吸收液和利用废热 的再生技术 ，实现 高炉煤气二氧化碳的分离和 回收； 通过与地下、 水下
化碳平均减少 ３ 其次 ， ２２ ％； 在 ００年前采用不需要再 加热的炼钢和热轧技术，使生产 １ 钢铁的二氧化碳 ｔ 排放再减少 ６ ％。
全氧高炉 。 该工艺是用冷氧鼓风 ， 对大部分炉顶煤气
作者简介 ： 然 （ ９ １一） 男 ， 在复旦大学 环境科学 李 １９ ， 现 与工程学院读大 四。Ｅ ｍ ｉｘ ｚｌ ｉ ｏｃｍ． — ａｌｉ ｙ＠ｔｃ． ｃ ：ｅ ｓ ｏ ａ
山西冶金
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＭＥ ＡＩ ＲＧＹ Ｔ 工Ｕ
Ｔ ｔｌ ３ ｏａ １ ３
Ｎｏ５，２ １ ． ０１
文章编号：６ ２ １５ （０ １０ — ０ １０ １７ － １２ ２ １ ）５ ０ ０ — ３
国 内外钢铁业发展低碳经济探讨
李 然
（ 复旦大学 ， 上海
摘
２０ ３ ） ０４７
原料 ， 再节能 １ ％。 ． 随着 日 ２０ 年容器包装循环 ５ 本 ００ 法的施行，容器包装循环法被钢铁业认定的技术有
术的第三座炼铁厂年产能为 ２０ ｔ ０万 ， 预计将在 ２ １ ０３ 年中期投产。
３ １２ Ｃ ． ． ０ＲＥ Ｘ
奥钢联开发的 Ｃ Ｒ Ｘ熔融还原炼铁工艺已经 ＯＥ 应用于 ４ 座工业化生产装置 ，这 ４ 座工业化生产装 置分布于印度 Ｊ ｄｌ ｉ ａ 南非 Ｓｌ ｎａ 中国宝钢。 ｎ 、 ａ ａｈ 和 ｄ
二氧化碳捕获 （ Ｃ ） Ｃ Ｓ 技术相结合 ， 使二氧化碳的排
放减至最少。 Ｃ Ｕ Ｓ５项 目 Ｏ ＲＥ０ 主要研发技术是 ： 使用还原剂还
在寻求低能耗 、 低污染 、 低排放 的全新 工作思路时 ， 应将工作重点放在 Ｃ Ｏ 排放量最大的工序——传统
高炉炼铁 （ 其废弃物 的排放量 占钢铁工业 总排放量 的 ９ ％） ， ０ 上 因此 ， 研究降低高炉炼铁 Ｃ Ｏ 排放量意
日本 经济 产业 省 在公 布 的 “ 却 地球 ５ 冷 ０工程
总理正式向世界宣布 ： 中国将 “ 加快转变发展方式 ，
努力控制温室气体排放 ，建设资源节约型和环境友 好型社会 ， ２ ２ 年前我国单位 国内生产总值二氧 到 ００ 化碳排放比 ２０ 年下降 ４ ％一 ５ ０５ ０ ４％。” 这意味着中 国的发展进人 了低碳经济时期。 钢铁行业是集 自 然资源消耗 、 能源消耗 、 废弃物 排放于一身的大户 ，各种废弃物的排放约 占工业总
义重 大 。 １ 国外钢铁 工 业低 碳炼铁 技术研 究 （ 欧洲 ｔ ｏｓ ￣ｃ ） １１ 欧洲超 低二 氧化碳 排放项 目 ． 在世 界钢铁 协会 协调 下 ，由阿塞乐 米塔 尔集 团 牵头 ，集 中 了 １ 个欧 洲 国家 的 ４ １ ８家钢 铁企业 和研 究所 的力 量 ， 通过 “ 用氢 气 和生 物质 能炼 铁 ， 利 回收
排放量的 １％，而其 中 Ｃ ７ Ｏ 的排放 占到工业总排放
量的 １％～ ０ 我国是一个钢铁生产大国 ， 前的 ５ ２ ％。 目 钢铁产能达到近 ７ ｔ 亿 ，粗钢产量 已连续 １ 年居世 ３ 界第一。 因此 ， 在低碳经济发展时期钢铁工业面临巨 大 压力 。 在全球发展低碳循环经济的潮流下 ，钢铁行业
进行 脱除 Ｃ Ｏ 处理 ，然后分别加热 到 １２０ｏ 和 ０ Ｃ ９ ０℃，再从风 口和炉身下部的第二排风 口喷人高 ０
炉。 此工艺的煤比约为 １５ ｇ ， ７ ／ 焦比减少到 ２０ ｇ 。 ｋｔ ０ ／ ｋｔ ＬＡ Ｋ Ｂ的试验高炉已证实了可以降低燃料比 ２％。 ４ １ Ｅ ． ｔ ２ 本二氧化碳减排技术 （ 本 Ｃ Ｕ Ｓ ５ ） 日 Ｏ Ｒ Ｅ０