低碳工艺技术的4条思路
同样,我国
钢铁企业也在推进适合我国钢铁企业生产实际的低碳工艺技术走向深入,包括4条思路:
一是实现资源高效利用和能源高效转化。800万吨~900万吨规模的钢铁企业,除了提供钢铁产品之外,其副产的煤气已经可以提供给90万千瓦的发电厂,废渣可以提供给350万吨的
水泥厂;水的再生和循环利用率应超过90%,同时,废钢铁、废塑料、废轮胎利用率应达到99%。实现资源高效利用和能源高效转化本身就能显著降低二氧化
碳排放量。另外,钢铁生产过程中产生大量炉渣也可以另作他用。例如,高炉渣氧化铁含量低、凝胶性高,细磨后大都用于生产较高附加值的硅酸盐水泥;炼钢渣由于氧化铁含量高,可用于填埋和修路。为降低炼钢渣中氧化铁含量,
冶金工作者正致力于在炼钢终点加入氧化铝渣等还原剂的研究。
二是生产绿色化产品。开发全生命周期
节能、环保、具有
市场竞争力的材料和产品;为下游用户开发产品提供技术服务,提高材料的性能和效率,降低服役过程中的二氧化碳排放;对产品的生命周期整体(开采―原料加工―产品生产―流通―消费―废弃―循环)的环境负荷进行定量评估(LCA)……这些围绕产品的研究,都是减少碳排放的直接手段。
三是整合绿色化流程。我国钢铁行业应该大胆创新,研究高效、绿色、可循环的新一代流程;或者改造传统生产流程,使之成为清洁生产流程,减少流程中的能量耗散和污染的排放,实现二次能源的高效回收和利用。在改造传统流程方面,可以做以下尝试:提高转炉废钢比(提高转炉加入废钢的比例可以减少产生的二氧化碳,提高转炉生产效率,但高比例的废钢的熔化需要消耗额外的化学热。因此,应当从废钢资源量、环境、成本、质量、效率等诸多方面考虑,将转炉废钢比调整到合理的水平)、转炉喷吹二氧化碳试验(在转炉中喷吹氧气、二氧化碳进行脱碳,同时加入部分水蒸气。理论上,可以控制气氛使脱碳反应的产物为一氧化碳和氢气,产生的一氧化碳和氢气仍可作为还原气体或燃气供钢铁厂使用。从转炉底部吹入二氧化碳代替氩气,可以产生大量细小弥散的一氧化碳气泡,使碳氧积显著降低,增强转炉的脱碳效果)、逐步增加电炉钢比例(预计2020年我国废钢使用量达到2亿吨以上,其中电炉使用废钢量将达到1亿吨,可节约4200万吨标准煤,节能
减排效果明显。废钢资源的增加将促进工艺结构调整,2025年我国电炉钢比例有望超过30%)。
四是组织绿色化物流。绿色化物流是指降低原、燃料和产品在
运输、装卸和储存过程的能源消耗和污染物排放,以此完成对冶金物流系统的优化。不同运输方式的二氧化碳排放差异显著,通过合理的物流方式可以大幅减少物流环节产生的二氧化碳排放。
(此文刊登于《中国冶金报》2018年11月14日2版)