低碳工藝技術(shù)的4條思路
同樣,我國
鋼鐵企業(yè)也在推進適合我國鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)實際的低碳工藝技術(shù)走向深入,包括4條思路:
一是實現(xiàn)資源高效利用和能源高效轉(zhuǎn)化。800萬噸~900萬噸規(guī)模的鋼鐵企業(yè),除了提供鋼鐵產(chǎn)品之外,其副產(chǎn)的煤氣已經(jīng)可以提供給90萬千瓦的發(fā)電廠,廢渣可以提供給350萬噸的
水泥廠;水的再生和循環(huán)利用率應(yīng)超過90%,同時,廢鋼鐵、廢塑料、廢輪胎利用率應(yīng)達到99%。實現(xiàn)資源高效利用和能源高效轉(zhuǎn)化本身就能顯著降低二氧化
碳排放量。另外,鋼鐵生產(chǎn)過程中產(chǎn)生大量爐渣也可以另作他用。例如,高爐渣氧化鐵含量低、凝膠性高,細(xì)磨后大都用于生產(chǎn)較高附加值的硅酸鹽水泥;煉鋼渣由于氧化鐵含量高,可用于填埋和修路。為降低煉鋼渣中氧化鐵含量,
冶金工作者正致力于在煉鋼終點加入氧化鋁渣等還原劑的研究。
二是生產(chǎn)綠色化產(chǎn)品。開發(fā)全生命周期
節(jié)能、環(huán)保、具有
市場競爭力的材料和產(chǎn)品;為下游用戶開發(fā)產(chǎn)品提供技術(shù)服務(wù),提高材料的性能和效率,降低服役過程中的二氧化碳排放;對產(chǎn)品的生命周期整體(開采―原料加工―產(chǎn)品生產(chǎn)―流通―消費―廢棄―循環(huán))的環(huán)境負(fù)荷進行定量評估(LCA)……這些圍繞產(chǎn)品的研究,都是減少碳排放的直接手段。
三是整合綠色化流程。我國鋼鐵行業(yè)應(yīng)該大膽創(chuàng)新,研究高效、綠色、可循環(huán)的新一代流程;或者改造傳統(tǒng)生產(chǎn)流程,使之成為清潔生產(chǎn)流程,減少流程中的能量耗散和污染的排放,實現(xiàn)二次能源的高效回收和利用。在改造傳統(tǒng)流程方面,可以做以下嘗試:提高轉(zhuǎn)爐廢鋼比(提高轉(zhuǎn)爐加入廢鋼的比例可以減少產(chǎn)生的二氧化碳,提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)效率,但高比例的廢鋼的熔化需要消耗額外的化學(xué)熱。因此,應(yīng)當(dāng)從廢鋼資源量、環(huán)境、成本、質(zhì)量、效率等諸多方面考慮,將轉(zhuǎn)爐廢鋼比調(diào)整到合理的水平)、轉(zhuǎn)爐噴吹二氧化碳試驗(在轉(zhuǎn)爐中噴吹氧氣、二氧化碳進行脫碳,同時加入部分水蒸氣。理論上,可以控制氣氛使脫碳反應(yīng)的產(chǎn)物為一氧化碳和氫氣,產(chǎn)生的一氧化碳和氫氣仍可作為還原氣體或燃?xì)夤╀撹F廠使用。從轉(zhuǎn)爐底部吹入二氧化碳代替氬氣,可以產(chǎn)生大量細(xì)小彌散的一氧化碳?xì)馀荩固佳醴e顯著降低,增強轉(zhuǎn)爐的脫碳效果)、逐步增加電爐鋼比例(預(yù)計2020年我國廢鋼使用量達到2億噸以上,其中電爐使用廢鋼量將達到1億噸,可節(jié)約4200萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,節(jié)能
減排效果明顯。廢鋼資源的增加將促進工藝結(jié)構(gòu)調(diào)整,2025年我國電爐鋼比例有望超過30%)。
四是組織綠色化物流。綠色化物流是指降低原、燃料和產(chǎn)品在
運輸、裝卸和儲存過程的能源消耗和污染物排放,以此完成對冶金物流系統(tǒng)的優(yōu)化。不同運輸方式的二氧化碳排放差異顯著,通過合理的物流方式可以大幅減少物流環(huán)節(jié)產(chǎn)生的二氧化碳排放。
(此文刊登于《中國冶金報》2018年11月14日2版)