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低碳减排的绿色钢铁冶金技术构架

2021-03-07杨涛

家园·建筑与设计 2021年18期
关键词:钢铁行业

杨涛

摘要:作为高排放、高污染的钢铁冶金行业成为绿色发展的重点改革对象,优质的节能减排工作能够帮助实现全球温升目标。未来发展要在发展经济的同时加强环境治理,新形势下传统钢铁行业进入瓶颈,为保证钢铁行业稳定持续发展,支撑经济,本文将从实际充分,明确低碳减排在钢铁行业的意义,探寻现阶段绿色钢铁冶金技术存在的问题以及发展困境,提出优质低碳减排优化方案,为钢铁冶金企业提供参考,帮辅钢铁行业解决排放问题,促进钢铁企业稳定发展。

关键词:低碳减排;钢铁冶金技术;钢铁行业

受到工业化发展、人口增长等多方面因素影响,全球生态环境日益恶化,各国政府意识到环境污染严重性,开始提出具有建设意义的绿色节能发展方案,我国政府表明了要在2060年前实现碳中和目标的决心。传统冶金行业以高炉流程作为关键工作,所用原料以烧结矿、焦炭为主,但烧结和炼焦的过程会对环境造成污染,劣质焦炭难以满足炼焦工序,而优质焦炭资源匮乏。在冶金工作中应用化石燃料会产生大量的二氧化碳、一氧化碳以及其他附属物质,将严重造成环境污染,如何改善我国以高炉流程为主的生产是各钢铁企业重点关注的问题,我国未来改革目标主要以高炉流程节能减排、绿色发展为工作方向。

一、应用低碳减排的绿色钢铁冶金技术的重要性

我国地理环境特殊,地质条件优越,各类资源丰富,钢铁资源充足,可以称之为钢铁生产大国,随着经济发展,钢铁材料市场需求量不断增大,未来发展必须正视钢铁生产中的环境污染问题。钢铁冶炼行业具有耗能高、污染严重、排放超标等特点,是影响环境平衡的重要因素,是引起酸雨、雾霾等严重环境污染问题的元凶,降低居民日常生活品质。作为发展中国家,我国第二产业仍处于主导地位,二氧化碳排放量明显提升。随着时代发展,我国逐渐意识到生态治理重要性,但绿色低碳的钢铁冶金行业发展任重而道远。未来发展要培养各企业、居民低碳意识,积极引入新型科学技术,建立新型产业模式,积极调整产业结构,代替传统高污染冶金工艺,要持续走“低能耗、低污染、低排放”的可持续发展道路。

二、现阶段我国钢铁冶金技术存在的问题及低碳减排推广阻碍

1. 现阶段我国钢铁冶金技术落后、设备差,很难达到控制污染的目的。钢铁生产过程中“三高”问题严重,钢铁行业属于资源、能源密集型行业。钢铁冶炼过程需要大量化石燃料燃烧供给供能,此时煤炭消耗量非常大,并且会产生废气。数据研究表明,利用高炉工艺完成1吨钢铁冶炼,会产生大量的二氧化碳以及工业废水、废气及废渣,严重影响环境问题,威胁人类身体健康、污染环境。

2. 部分企業受到传统观念或思想以及自身竞争力影响,缺乏改革积极型。受地区影响使得钢铁企业实力和规模存在差异,影响低碳减排的绿色钢铁冶金技术落实到实际钢铁生产中,大多数钢铁企业依旧保持原有生产模式,主要体现在流程繁琐,要求各项环节具有连续性。

3. 部分地区政府存在“缺位”和“越位”行为,使得低碳减排的绿色钢铁冶金技术缺乏推广动力,现阶段我国钢铁产业依旧采用计划生产模式,由于钢铁企业性质特殊,不利于在激烈的市场竞争中发展,虽然政府颁布了相应政策扶持,但依旧解决不了实质性问题,一旦产能过剩就会造成严重的资源浪费。部分政府管理缺乏科学性,使得钢铁产业出现发展难的问题,也存在着能管而不严管的问题,使得地区政府更注重经济发展,而忽视环境保护问题。

三、推动低碳减排的绿色钢铁冶金技术的方法及措施

(一)完善相关环境保护制度

各级政府应积极健全当地环境保护政策,健全环保立法,积极发挥法律效用。为提升环境质量,政府统筹协调,加大监督管理力度,结合情况实行惩处政策。例如《大气污染防治法》中明确规定,未建立污染治理方案的项目,要想发挥其作用或者没有投入使用,有关环境保护行政主管部门有权暂停其生产或使用,要求整改,并处于相应数额的罚金。虽然我国已经有了较为健全的管理制度,且惩罚力度较大,但部分钢铁冶炼业依旧存在防污染方案不明确、屡禁不止的问题发生,部分企业思想固化,单纯的认为通过缴纳罚金就可以随意的制造污染,这种行为严重影响了环境治理的实效性。

(二)融合新型创新技术

钢铁冶炼企业发展要不断融入新型技术或设备、积极引入优质人才,大力推广低碳减排的绿色钢铁冶金技术,通过科学技术手段有效解决高能耗、高污染、高排放的问题,降低钢铁材料的投入资金,进而达到节约资源、降低污染物排放的目的。传统炼钢生产流程复杂,包括了炼钢回硫、低碳脱磷以及铝脱氧等流程,这些流程一旦发生偏差就会造成产品质量不稳定、高能耗、高投入、高污染物排放等问题,现在钢铁冶金企业常应用干熄焦技术和高炉煤气余压透平发电技术达到低碳减排目的。所谓的干熄焦技术是指将燃烧后产生的废气在干熄炉中,与灼热红焦充分反应性,废气吸收一定热量后,将热量带入干熄焦锅炉中,形成蒸汽,这样不断循环能够提高钢铁冶金效果,除此之外,还能循环利用有害气体,有效控制了酸性气体和二氧化碳的排放,防止酸雨与温室效应等环境问题发生。通过该项技术能够提高资源利用率,深入贯彻低碳环保理念。而高炉煤气余压透平发电技术完成高压炉顶钢铁冶金工作原理主要是利用具有化学能和物理能的高炉煤废气,搭配特殊发电装置,完成煤废气的能量转换,驱使发电机发电,这方法对设备要求较高,需要投入当量资金。

(三)采用以氢代焦,大力发展低碳高炉炼铁技术

应用该方法要深入挖掘钢铁冶炼企业自身潜质,利用生产过程中产生的含氢废气获取纯净的氢,利用合理手段将适量的氢送入高炉。部分企业在炼焦过程中产生的焦炉煤气中存在氢杂质,可以充当燃料或利用其发电。从能量角度分析,如果将产生的氢作为新型能源,参与高炉内物质的还原反应,可以有效降低环境污染及碳元素排放。现阶段大多数钢铁行业紧抓这一特征开展自主研究,一些未采用焦炉煤气发电的企业或产线,需要紧密结合实际,顺应时代潮流,积极开展焦炉煤气重整、喷吹以及炉顶煤气循环等工艺,合理利用煤气中的废气氢。经过反复研究、对比发现,其他具有丰富可再生资源或邻近可靠提供氢的化工群体,也要积极运用以氢代煤、以氢代焦等技术。

除此之外,复合铁焦技术也能达到低碳减排效果,具有较大的应用空间和发展潜力,我国现阶段已经有部分企业开始筹备铁焦计划,一旦计划成功,能够迅速推广,发挥其应用价值。部分需要搬迁的冶金厂可以考虑在搬迁后完成改造工作,发挥铁焦生产和高炉的效用,这种方法在一定程度上可以减少投资力度和经济负担,降低相关经费支出,提升研发速度。

结束语:

综上所述,作为发展中国家,我国经济实力、技术研发等能力有待提高,但不能在提升过程中损毁生存环境。为减缓全球环境恶化,务必开展有效的环境治理活动,加强生态文明建设,具有“三高”性质的钢铁冶金行业,在未来发展中必须坚持“低碳生产”原则,要深入了解制度、人才以及技术上的漏洞,寻求突破口,积极改革,建立绿色改革举措,提升企业核心竞争力,积极落实激励制度,给予科研成果突出的人员奖励。国家应健全管理制度,给予部分企业技术或经济支持,促进钢铁行业落实绿色钢铁冶金技术。

参考文献:

[1]沈佳林,张琦,向婷.中国钢铁行业低碳发展趋势及路径选择[J].冶金经济与管理,2021,(05):26-29.

[2]王国栋,储满生.低碳减排的绿色钢铁冶金技术[J].科技导报,2020,38(14):68-76.

[3]崔长胜.基于低碳生活中的钢铁冶炼节能技术实践应用[J].建材与装饰,2016,(10):210-211.

[4]编辑部.降低铁钢比是钢铁工业绿色发展的必由之路[J].柳钢科技, 2020(6):2-3,13.

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