儲(chǔ)滿生，周渝生

　　東北大學(xué) 

　　1 我國(guó)鋼鐵業(yè)的優(yōu)勢(shì)及面臨的困境

　　2018年全球各國(guó)粗鋼產(chǎn)量達(dá)到了18.09億噸，2018年中國(guó)大陸的粗鋼產(chǎn)量約為9.283億噸，同比增長(zhǎng)6.6%，全球占比約為51.3%。2018年中國(guó)的生鐵產(chǎn)量為7.7105億噸，同比增長(zhǎng)7.5%。全世界占比約60%。鋼鐵工業(yè)的CO2及污染物的排放量巨大，因此政府對(duì)壓縮鋼鐵產(chǎn)能及節(jié)能減排的壓力很大。

　　我國(guó)的鋼鐵產(chǎn)能、產(chǎn)量占了世界的一半以上,由于在中國(guó)鋼鐵業(yè)中，焦化-燒結(jié)-高爐長(zhǎng)流程占據(jù)壟斷地位，2018年我國(guó)的鐵鋼比達(dá)0.83，是除中國(guó)以外的世界平均鐵鋼比（0.53）的1.566倍。這是我國(guó)的噸鋼能耗、污染物排放量及CO2排放量均為世界第一的根本原因。

 

 2017年全球主要國(guó)家二氧化碳排放量 （中國(guó)=美國(guó)+歐盟+德國(guó)）
 

        中國(guó)在發(fā)電量、鋼鐵、汽車、造船總噸位、水泥等制造業(yè)產(chǎn)量，鐵路工程、公路建設(shè)、城市房屋建設(shè)等均占有世界第一。

       我國(guó)現(xiàn)代煤化工產(chǎn)品的CO2排放量和成本分析

        近十年煤化工產(chǎn)業(yè)獲得幾千億投資，發(fā)展了幾十套煤制天然氣、煤制油、煤制烯烴、乙二醇等附加值產(chǎn)品的工程裝置，但是，相同單位產(chǎn)品的碳排放量、能耗、水耗差別很大，為了鼓勵(lì)工藝優(yōu)化，發(fā)展消低耗、低碳排放工藝，煤化工行業(yè)正在推動(dòng)對(duì)碳排放收稅立法。以下幾種高碳排放產(chǎn)品的統(tǒng)計(jì)平均值。
 

 

　　我國(guó)的粗鋼、生鐵、不銹鋼、水泥、原煤等產(chǎn)品產(chǎn)量均已超過(guò)全世界總產(chǎn)能一半以上，今后必須向質(zhì)量好、效益高、環(huán)保憂、低排放方向發(fā)展。

 

　　2 我們?yōu)槭裁葱枰吞紵掕F？

　　我們?yōu)槭裁葱枰吞紵掕F？因?yàn)楦郀t煉鐵是以焦炭為主要燃料的高溫火法冶煉。焦炭作為高爐透氣、透液的料柱骨架，是高爐冶煉順行的基礎(chǔ)，其用量決定了高爐煉鐵的經(jīng)濟(jì)性。

　　煉鐵系統(tǒng)是耗碳大戶，也是CO2排放大戶，在強(qiáng)調(diào)低碳環(huán)保的今天，低碳煉鐵就顯得愈發(fā)重要。 在現(xiàn)今世界煉鐵原燃料質(zhì)量逐步劣化，入爐品位下降，燃料比上升的情況下，近年來(lái)我國(guó)高爐煉鐵平均燃料比約540kg/t，比世界平均水平高出~50kg/t。

　　實(shí)現(xiàn)低碳煉鐵首先需要堅(jiān)持精料、提高風(fēng)溫、保持合適的富氧率、維持與冶煉條件相適應(yīng)的噴煤量以及提高操作水平等，提高爐況順行率和提高煤氣利用率是降低燃料比的重要方向，通過(guò)上下部調(diào)劑實(shí)現(xiàn)良好的三次煤氣分布，將煤氣利用率ηco 提高到 ＞50％，是煉鐵工作者努力的目標(biāo)。這也是北京科技大學(xué)王筱留老教授一直強(qiáng)調(diào)的觀點(diǎn)。

　　但是，只要采用燒結(jié)-焦化、高爐長(zhǎng)流程，爐料經(jīng)過(guò)3次1000℃到1500 ℃反復(fù)加熱-冷卻-再入爐冶煉，無(wú)論采取再多的有效措施降低燃料比，高爐的焦比不可能低于320kg/thm，單位鐵產(chǎn)品的能耗、污染物及CO2排放量（1.8-2.2t/thm）也會(huì)居高不下。

　　由于生產(chǎn)每噸鐵的燒結(jié)礦排出高溫廢氣量達(dá)6000m3以上，燒結(jié)煙粉塵（包括PM10、PM2.5）、SO2、NOX、二噁英的排放量占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)排放總量的6成以上；由于焦?fàn)t出焦、熄焦過(guò)程有大量煙粉塵排放，焦化廠的煙粉塵排放量占鋼鐵聯(lián)合企業(yè)排放總量的3成以上；而且焦化廠的SO2、氨、苯、苯并吡等對(duì)人體、生物有毒害的廢氣、廢水排放量占企業(yè)排放總量的8成以上。 因此，節(jié)能減排的另一個(gè)重要手段是盡可能減少對(duì)焦炭和燒結(jié)礦的依賴，用球團(tuán)礦、廢鋼、預(yù)還原爐料等低碳排放爐料替代它們生產(chǎn)鐵水或者采用短流程煉鋼。

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