发展循环经济打造绿色钢铁产业

□ 孟祥霞张婷婷
    2008年北京奥运会已圆满落下帷幕，但“绿色奥运”的理念却越来越具体地融入到国人的生活之中。“绿色奥运”的主旨精神，就是在筹办奥运会的同时，不断改善生态环境，建设宜居城市，全面促进北京及中国的环境保护，增强可持续发展能力。更为及时的是，8月29日，十一届全国人大常委会第四次会议表决通过了《中华人民共和国循环经济促进法》，旨在通过法律手段促进节能环保的有效实施。可以说，绿色奥运是一个契机，让环保成为全球性的、永恒的话题，而各行各业都应在加强环保方面有所作为。钢铁产业作为国民经济的基础产业，在促进经济发展的同时，也使生态环境遭到了严重破坏。在这样的背景下，解决钢铁产业发展所面临的问题，促进钢铁产业循环经济的发展，对于建立资源节约型、环境友好型社会，具有重大的现实意义和深远的历史意义。
    一、循环经济的内涵
    循环经济是对物质闭环流动性经济的简称。它是按照自然生态系统物质循环和能量流动规律构建的经济系统，并使之和谐地纳入自然生态系统的物质循环过程。与以往的传统经济相比，循环经济倡导的是一种建立在物质不断循环利用基础上的经济发展模式，它要求形成一个“资源—产品—消费—再生资源”的物质反复循环流通过程。
    二、我国钢铁产业发展现状
    钢铁产业是我国国民经济的基础产业，也是我国工业体系中的重要组成部分。在多数应用领域，钢铁是最重要的结构性材料，钢铁用量占结构性材料总用量的80%~90%，在社会经济中占有重要地位。但同时钢铁产业又是能源、资源消耗和污染物排放的大户。2006年中国钢铁行业的增加值占GDP的3.14%，而年耗能3亿多吨标准煤，占全国能耗的15%左右；耗新水近40亿吨，占工业耗新水总量的14%；钢铁工业粉尘年排放量多达120万吨，占工业排放量的14%；二氧化硫年排放量为142万吨，占全国排放总量的6%。
    虽然钢铁业是国民经济领域的耗能、耗水和排污大户，但同时也是极具节能减排潜力的产业之一。根据国际钢联对欧洲钢铁业1976年到2000年的统计数据，25年间欧洲钢铁业每吨成品钢的能源消耗降低了53.1%。而目前我国钢铁业的能耗、物耗水平与世界先进水平还有很大的差距。根据来自中国国家发改委能源研究所的数据，中国钢铁的单位产品能耗和国际先进水平的差距为21.4%。差距的原因主要在于我国钢铁工业产业集中度较低，企业规模小而分散，钢铁企业的大型化装备同发达国家差距明显，先进的节能技术、节能装备普及率低，而在钢铁生产过程中对于二次能源的回收利用率较低是造成能耗高的重要原因。因此应加强对钢铁业实行节能减排，通过发展循环经济，把钢铁产业打造成为环境友好、服务社会、资源节约型的绿色产业。
    三、钢铁产业发展循环经济的途径
    钢铁产业要发展循环经济，实现经济效益、社会效益和环境效益的协调发展，关键是要做好工业物质和能源在企业、区域和社会三个层面上的循环。
    （一）企业层面
    企业层面的“小循环”，是根据生态工业的理念，实行清洁生产，减少产品和服务中物料和能源的使用量，实现污染物排放的最小量化。在钢铁企业内部推行小循环主要包括以铁素资源为核心的生产上下工序之间的循环，水在各个工序内部的自循环以及各个工序生产过程中产生副产品在本工业内的循环等。
    1.铁素资源的循环利用
    按照清洁生产的思路，从产品整个生命周期分析生产过程，采用新工艺、新技术，使生产流程朝着简单化、紧凑化、大型化和连续化的方向发展，尽量减少进入生产过程中的物质和能源流量，从而减少废弃物的产生与排放，采取多用废钢和提高各生产环节金属回收率的措施，来降低企业铁钢比和吨钢矿石耗量，使吨钢能源、物料消耗不断下降。
    具体措施是：优化生产工艺流程和工序间的衔接配合，合理降低铁钢比，取消或减少高耗能工序，减少资源浪费，减轻钢铁企业的环境负荷；优化炉料结构，提高精料水平，提高入炉矿品位，降低渣量和焦比；实行铁水全量预处理，减少能耗、物耗、渣量及金属损耗，降低炼钢成本；提高石灰活性度，改善炼钢技术经济指标；实现以合理配比的烧结矿和球团矿为主、以副产品和废弃物产品化为辅的合理的炉料结构；最大限度可持续地利用各种可再生资源(包括废钢、渣钢和含铁尘泥等)，实现废弃物资源化；采用清洁生产措施，实现废弃物减量化和无害化，保护环境。
    2.水资源的循环利用
    钢铁生产消耗大量的水资源。在企业内部实现对水资源的循环多级利用，首先就要建立工序内部、厂内、厂际多级用水循环思想，提高循环水的浓缩倍数，实现水资源消耗减量化，减少循环系统的工业废水排放量；其次就是要建立高效的钢铁企业污水集中处理和循环利用系统，减少新水消耗量和外排污水量，使工业废水资源化，实现工业废水“零”排放。
    3.废钢资源利用
    废钢是一种可再生和循环利用的物资。钢铁制品使用、报废后变成废钢，经过回收加工、回炉又炼成钢，用废钢直接炼钢，可节约能源60%、水资源40%，废气、废水、废渣的污染可分别减少86%、76%和97%，因此在我国的钢铁工业循环经济发展中更要大量的利用废钢。具体应采取以下措施：一要提高钢铁行业的矿产资源危机和能源危机意识，提升“多吃”废钢的技术支撑体系；同时，构建相应激励机制，鼓励企业“多吃”废钢。二要实行“精料入炉”，以先进的工艺和设备对采集到的废钢进行净化处理加工，从而缩短冶炼时间，降低能耗和成本，减少排污，提高钢材质量。三要加快我国废钢供需体制的改革。
    （二）区域层面
    区域层面的“中循环”即努力在三次产业内部企业链的层面上推进循环经济，把产业内上、中、下游企业连接起来，形成共享资源和互换副产品的产业共生组合。
    1.能源的梯级利用
    钢厂可以是某些工业排放物质再资源化循环、再能源化梯级利用和无害化处理的协调处理站。具体实施措施为：推广先进的节能和环保技术，淘汰或改造资源浪费、污染严重的落后生产工艺和装备，使老工业基地通过现代化改造，走上新型工业化道路，实现“少投入、多产出、低污染、高效益、可持续发展”的战略目标；强化能源与环境管理，包括设立能源调度中心，对各种能源实行集中管理和统一调配，把科学、完善的节能与环境监测管理体系纳入生产管理之中，以管促治；面向社会，一方面为相关行业提供工业原料，同时把钢铁产品生产过程中产生的二次能源用于城市生活，改善城市环境空气质量，另一方面利用高炉、焦炉高温冶炼条件形成社会废弃物无害化处理中心。
    2.固体废弃物的利用
    （1）炉渣：一是炉渣可以用作制造各种类型的矿渣水泥。二是依据冷却工艺的不同(急冷、慢冷和半急冷工艺)，冶金炉渣还可以用作高速公路的路基材料(具有良好的漫反射性能，道路明亮)和铁路道渣、轻质混凝土的膨胀矿渣轻骨料(可用于高层建筑建设，具有重量较轻、良好的隔热保温和隔音性能)、农业肥料(可作为硅钙肥或土地改良剂使用,可供给农作物微量元素并可提高农作物的抗倒伏能力)、矿渣铸石和矿渣微晶玻璃(具有很高的耐磨、耐蚀、高强度和高的绝缘性能)、矿渣棉和连续纤维(可作为保温材料、隔热材料、隔音材料和防火材料使用)等。
    （2）粉煤灰：主要用作水泥添加剂、铺路、充填材料、新型墙体材料等。
    （3）冶炼废渣：经几十年探索，我国钢渣的利用途径有：做烧结矿的熔剂、道路材料、工程回填和地基处理、钢渣水泥、水泥和混凝土活性掺合料，也可用钢渣做原料生产地面砖、多孔砖等新型墙体材料及农肥和酸性土壤改良剂。
    （4）尾矿可用作井下填充材料，也可作为原料用于块状水泥和陶瓷的生产。
    3.构建循环经济产业链
    如果建立钢铁和有关工业的生产链网，开发各种行业间的能量流动和物质循环流程，实现生产资源的链式循环，可以形成不同企业之间共享资源和互换副产品的产业共生组合。钢铁工业高炉释放的低热值废气，在实施压差发电综合利用之后，送至焦化厂用于焦炭生产，应使钢铁企业向“只买煤不买电、不用燃料油”的方向发展；由此置换出高热值煤气送至钢铁厂用于原料烧结和轧钢，钢铁厂的工业余热经回收给煤化工和城市生活以节省能源和减少污染；钢铁厂的工业废渣，制成超细粉用于生产建筑材料；工业废水经深化处理后重复使用，浓缩废水用于拌合原料，经燃烧消除最终污染；大的钢铁企业可以把制造业作为新的经济增长点来培育，建立机械制造行业和钢铁行业之间的合作关系，形成循环经济产业链。
    （三）社会层面
    所谓“大循环”即努力在一二三次产业结构层面上推进循环经济。即通过废旧物资的再生利用，实现消费过程中和消费过程后物质和能量的循环。
    1.加强对钢铁产业发展循环经济的宏观引导
    转变钢铁工业高投入、高消耗、低产出、低质量的传统经济增长方式，解决其经济效益低、资源浪费严重、生态环境问题突出、产业结构不合理等一系列的问题。严格钢铁新上项目标准，淘汰落后产能。对淘汰落后产能并取得明显成效的地方，在核准拟建项目时应予以考虑；对不能按要求淘汰落后产能的地方，不再核准新项目。
    2.鼓励企业增加研发投入，提高自主创新能力
    继续加大产业技术政策引导力度。我国《钢铁产业发展政策》对装备水平和技术经济指标准入条件进行了规定，在采取准入限制政策之外，还要对采用先进制造技术的企业实行适当的鼓励措施。鼓励企业加大研究开发投入。一方面加大对钢铁生产企业研发投入的税收优惠力度，另一方面，针对我国钢铁企业重技术引进轻消化吸收的问题，在加强对引进技术和设备的审查的同时，还可以设立技术引进消化吸收专项基金。
    3.建立基于循环经济模式的市场运行机制
    应用市场力量推行强制性的环保标准，以提高资源利用效率为目标进行工业经济结构调整，降低单位产值污染物排放强度，优化产业结构。继续淘汰和关闭浪费资源、污染环境的落后工艺、设备和企业，用清洁生产技术改造能耗高、污染重的传统产业，大力发展节能、降耗、减污的高新技术产业。
    绿色奥运的筹办成为我国加强节能环保的重要契机和强大推手。我国钢铁产业也要贡献自己的一份力量，发展循环经济、实现节能减排，给世界一个环保的中国。