低碳经济下绿色冶金节能对钢铁经济发展的推动作用

赵 屾

（唐钢国际工程技术有限公司， 河北 唐山 063000）

0 引言

随着人们环保意识的增强，不同领域内的产业经济在发展过程中也逐渐关注环保问题，在能源使用方面，尽可能使用低碳燃料，节能减排，不但能够减少排放的污染物，同时还能够为企业减少成本，为企业的可持续性发展打下夯实基础。在所有的行业中，钢铁冶金是节能减排潜力最大的行业，其耗能的比例占全国工业的15%左右，所以本文选择钢铁冶金行业，从低碳经济视角下对绿色钢铁冶金的技术进行分析，以推动钢铁冶金业的长期发展。

1 我国钢铁冶金企业废料排放现状

钢铁冶金产业是密集型产业，也是我国消耗煤炭能源、水资源和矿石资源最多的产业，2022 年我国粗钢产量101 795.9 万t，钢材产量134 033.5 万t，如果按照传统生产技术，每生产1t 钢铁，采用高炉工艺，排放CO2量为2.5t，采用电炉工艺，每生产1t 钢铁，排放CO2量为0.5t，巨额数量的钢铁产量，必然会排放大量的废气。除此之外，我国钢铁冶金企业还会排放大量的废水和废渣，2022 年第三季度，某钢铁冶金企业产生的废水有120 万t，产生的废渣有150 万t，这些废水、废气、废渣如果直接排放至大自然，必然会对环境造成巨大的污染。所以我国钢铁企业在扩大钢铁生产之际，必然要考虑低碳减排因素，在使用化石燃料时，使用绿色冶金技术，减少废水、废气、废渣的排放量，采用高科技，回收利用这些废料，在保护环境之际，产生一定的经济效益，有效地推动低碳经济下绿色钢铁冶金业的大力发展[1-2]。

2 我国低碳经济下绿色冶金技术分析

低碳经济下绿色冶金是我国钢铁冶金领域内的主攻方向和目标，钢铁冶金企业使用矿产资源作为燃料时，在冶金的各个环节中，使用新的冶金技术，都能减少CO2的排放量，有很大的低碳减排空间。

2.1 竖炉铁焦冶金

我国目前使用的竖炉铁焦绿色冶金技术借鉴于日本钢铁公司的冶金技术，是指采用一种黏结剂把煤和铁矿石按照一定比例黏结在一起，粉碎以后，在竖炉中炭化之后形成铁焦，作为一种新型的燃料，用铁焦代替焦炭，从而减少CO2的排放。

2.2 气基竖炉冶金

除了使用竖炉铁焦技术之外，采用气基竖炉技术也能减少CO2的排放。在冶钢时，利用天然气取代焦炭，对氧化铁进行还原之后，再采用电炉冶金技术，能够减少70%左右的CO2排放量。氢气也是气基竖炉常采用的气体之一，采用电解技术，把水分解成氢气和氧气，利用氢气还原铁矿石，然后采用电炉冶金技术对其二次冶炼成钢，采用氢气冶金，CO2的排放量可以降低80%以上[3-4]。

2.3 核能制氢冶金

核能制氢冶金是氢气基竖炉冶金的新技术，在我国钢铁冶金业中处于起步阶段，前景相当广阔。核电站等核工业在运转过程中，会产生大量的氢气和电能，利用这些氢气和电能冶炼钢铁，同样可以大大减少CO2的排放量，实现减排的目的，促进环保的发展。

2.4 烟气脱硫冶金

在使用煤和石油等硫化石燃料时，除了排放CO2外，还会排放SO2有毒气体，所以采用烟气脱硫冶金技术能够减少烧结工艺中SO2的排放量，例如宝山钢铁厂采用石灰石——石膏法技术，在烧结工艺中对烧结机头产生的SO2气体净化，使该冶金过程中的排硫率达到80%以上。

3 低碳经济下我国绿色冶金节能对钢铁经济发展的推动作用

采用绿色冶金技术之后，很多钢铁企业的节能工作做得非常成功，它们通过二次回收等方法降低钢铁企业的生产成本，同时还通过二次回收物的再次利用，为企业创造利润，获取效益。

3.1 废渣的回收利用

钢铁企业冶金生产过程中，会产生大量的炉渣（高炉渣、转炉渣、电炉渣和铁合金渣等）,为了减少污染，不浪费所有的可利用资源，钢铁企业通过急冷、慢冷和半急冷的工艺，把炉渣冷却之后，广泛应用于工农业之中。例如借助其良好的漫反射性能，把炉渣作为高速公路路基材料；借用其隔热、隔音和保温的性能，应用于高层建筑；可用作土地改良剂，以提高农作物的抗倒伏能力。炉渣的二次综合利用，能够降低钢铁企业的生产成本，用二次综合利用获取的收入，投入钢铁企业的再生产之中，有利于企业的快速发展。2021 年，某钢铁公司与某大型建筑公司签订合同，当年二季度，该大型建筑公司从该钢铁公司购入15.4亿t 炉渣，用于某省高速公路的建设。

废渣除了应用于道路建设之外，还可以在其他领域内利用，为社会创造不同的价值，产生大量利益。例如，利用空冷渣生产的渣棉能够发挥良好的绝热效果，2022 年9 月，某钢铁公司向当地著名的房地产建筑公司出售150 万t 渣棉，用作建筑保温隔音材料，为该钢铁公司赢利450 万元。废渣还能发挥土壤改良剂的作用，在种植领域内发挥重要作用，2022 年10月，该钢铁公司与市林业局签订合同，每月向林业局出售30 t 炉渣，铺设于城市绿化带，在炉渣上种植花草树木，不但净化了空气，同时还为该钢铁公司创造了可观的利润。

3.2 废气的回收利用

CO2虽然是一种污染气体，会造成温室效应，对环保有一定的威胁，但是它也是一种资源，只要利用得当，也能够为企业带来一定的效益，产生利益。例如CO2在化工厂和氨生产厂的应用，钢铁冶金企业从各种排放污染气体中，通过低温蒸馏等方法把CO2分离出来之后，对其冷却或固化，输送给尿素、纯碱等化工企业，用于制作肥料或其他化工产品，不但可以给钢铁企业带来经济利益，同时还可以在其他领域内发挥作用，创造利润。2020—2022 年，某钢铁冶金公司与本省某化工企业组建发展联盟关系，这三年当中，该钢铁公司向本省化工企业出售固态化的CO2原料，为公司创造了极大的利润，具体数据如表1 所示。

表1 某钢铁冶金公司2020—2022 年CO2 的回收利用数据统计表

3.3 废水的回收利用

钢铁冶金公司在冶炼过程中，会产生很多废水，受工艺产品品种、生产季节等诸多因素的影响，污染物含量较高，废水种类多，水质复杂，增加了废水的难度。钢铁冶金公司采用先进技术，发明一些简单易行、经济合理的回收利用方法，对这些废水进行处理之后，再次加以利用，降低成本，促进公司的发展。例如某钢铁冶金2022 年6 月份对冷轧废水处理回收时，经过除油、降温、中和、过滤等处理程序之后，把符合国家标准的处理水应用于料场抑尘等生产之中，为公司减少了563 t 的用水量，节省了大笔开支。

4 结语

从当前国际形势来看，节能减排方能缓和人与自然之间的关系，减少工业废气的排放，能还天空一片洁净，能给人们提供舒适的工作和生活环境，除此之外，合理利用钢铁冶金公司产生的废渣、废水、废气，不但能够节能减排，保护了自然环境，同时还能够为该钢铁公司创造了利润，降低其生产成本，助企业在可持续性发展道路上越走越顺。