钢铁工业生态化发展措施思考 钢铁工业可持续发展的措施有哪些

  摘要:针对钢铁工业现状和存在的问题,提出钢铁工业的发展必须走新型工业化道路,依工业生态学的思想,构建和谐的复合人工生态系统,实现钢铁工业生态化转向,同时提出了实现钢铁工业生态化的措施及建议。
  关键词:钢铁工业;可持续发展;清洁生产;循环经济;工业生态化
  中图分类号:F42 文献标识码:A
  1概述
  工业化进程的加快,国民经济的稳步快速增长,为钢铁工业提供了良好的机遇及外部条件,但同时不容忽视,伴随而出的原燃料、电力、运输及生态环境等问题越来越突出。钢铁工业要发展,必须走可持续发展的道路,逐步实现钢铁工业的生态化转向。
  2钢铁工业生态化进程
  2.1由一级向三级生态系统的转化
  从工业生态学的观点来看,钢铁工业系统是一个由社会、经济、环境三个子系统复合而成的复合生态系统。其特点如下:(1)人工的开放式的复合生态系统;(2)有经济的投人和经济效益的产生;(3)能源资源耗量大,物质循环、转化快;(4) 兼社会、自然属性两方面的特征;(5) 需要制度的保障。
  2.2取得的成果
  2.2.1发展态势良好
  近年来,我国钢铁企业发展势头良好,钢产量呈现持续增长趋势。稳居世界第一,成为世界产钢大国,全行业实现高速发展,在结构调整、品种质量、降低消耗、提高经济效益、节约能源和资源、减少排放、走新型工业化道路、可持续发展等多方面取得了可喜成绩。实现了由净进口国向净出口国的第一次历史性转变,生产与消费基本达到平衡,钢铁工业正在逐步实现由大变强的转变,发展态势良好。
  2.2.2 实现了钢铁制造功能的演变
  钢铁工业同时具有了以下3种功能:(1) 钢铁产品制造功能:尽力将原料和能源转化为质量好、成本低、排放少且能够满足用户不断变化要求的钢材;(2)能源转换功能:钢铁生产过程也是能源转换过程,充分利用一次和二次能源;(3)消纳功能:具有了大宗社会废弃物消纳功能,如废钢、大宗塑料等。
  2.2.3 部分生态环保指标变好
  能耗降低,钢铁工业用水及废水外排量降低:工业废水重复利用率逐年上升,2003年其全国水平已达85%以上,目前,重点企业已达95%以上。吨钢新水耗量最好水平降到4.0 m3/t以下。
  2.2.4 初步建立了工业企业的共生关系(钢铁工业生态园区)
  推行循环经济战略,按3R原则及生态工程原理规划钢铁企业发展。
  (1)在企业内部,在统一规划的基础上,应用3R原则,全面推进清洁生产,促进循环经济的实现。
  (2) 发展共生企业的循环经济,建立工业横生和代谢生态链关系。
  (3) 对于消费后的排放努力实现再生循环利用。
  3发展过程中存在问题分析
  3.1有发展潜力, 但产品品种结构需调整
  目前,影响我国钢材需求变化的主要因素有:(1)城市化进程加快和大量交通、能源、电力、水利等基础设施的建设;(2)制造业的飞速发展。世界发达国家的经验表明,由于发展阶段和产业结构不同,钢材消费强度明显不同。
  从国外经验来看,在工业化实现之前,钢材消费是一个增长的趋势。我国是一个人口众多的发展中国家,尚处于工业化的中期阶段,人均Cd3P不足2000美元,第三产业仅占33.7%,因此钢铁消费仍有增长空间。但品种结构不合理,一些高附加值产品仍需进口,需要调整。
  3.2资源短缺严重
  (1)矿产资源不足,依赖进口程度加剧:石油供应可维持40年,铁矿石247年。
  (2)焦炭资源不足:焦煤储量400亿t,资源有限。预计2005年将缺口2000万~4000万t。全世界产焦炭量3.4亿t,我国占1/3,占举足轻重地位,出口和与国外企业争夺焦炭的挑战并存。
  (3)废钢资源不足:国内废钢供应量2300万t,主要来源自产、加工废钢和城市废钢,不能满足3亿t钢的需求。
  (4)水资源短缺形势严峻:我国水资源短缺形势严峻,人均水量不足2300m3,而钢铁工业是用水大户。
  3.3 生态环境恶化
  随着经济的发展,人们对其生存环境要求日趋严格,国家将采取各种措施控制污染,钢铁工业也会受到能耗和污染物排放等方面的限制,特别是二氧化硫、污水和废渣的排放。我国钢铁工业能源结构中,煤炭占约70%,二氧化硫排放占总排放量的90%以上。
  4实现钢铁工业生态化转向的措施
  4.1对现有企业进行重新规划设计是必要的选择
  对现有企业进行重新的规划设计,通过生命周期影响评价或生态工程的能值分析,定性或定量地对现有工业系统进行综合评价,包括对环境的影响评价、企业可持续发展能力分析等,从而确定企业的近期及中远期发展目标,实现钢铁工业的可持续发展。
  4.2提倡污染物的“最小化”排放
  从环境友好的角度,污染物“零”排放,是生态工业推崇的理想化的模式。但从生态工程的观点来分析,“零”排放并不总是最佳选择,有时不仅不能实现经济效益的最大化,也不能达到生态效益的最大化。要经过生命周期影响评价或生态工程的能值分析,确定污染物排放的“最小值”。
  4.3采用“加环”技术,构建循环经济副产业链
  (1)煤气回收利用产业链:高炉、焦炉、转炉再生产过程中都产生大量的废气,可通过二次燃烧、并网发电等技术充分回收利用。
  (2)废渣回收利用产业链:充分开发高炉渣、转炉渣的潜在使用性能和价值。通过开发、应用现代粉体加工技术和新型建材生产技术,生产微晶玻璃、矿渣微粉、矿棉及矿棉制品等高附加值产品。
  (3)钢铁厂用耐火材料闭路循环利用:高温窑炉产生的大量废弃耐火材料,如镁碳砖、高铝砖、钢包浇注料等,回收破碎后可重新循环利用,以降低成本。
  (4)工业用水的闭路循环:开发和实施高炉及转炉煤气干法除尘、干熄焦、转鼓渣粒化法、低水分烧结等技术实现源头治理。生产过程中采用“源头削减、过程控制、末端治理”相结合的方法,实现减量化排放。
  (5)余热的回收利用:炼钢、轧钢、烧结等生产过程产生大量余热,采取措施进行回收利用。
  4.4 进行企业间的生态重组,形成共生、共荣的工业生态园区
  以钢铁企业为龙头,以生态链接的形式使各相关企业形成共生共荣的工业生态园区。原燃料供应以煤炭加工供给、焦化、保温及耐材厂、建材、铁合金、矿业、电厂等为主线;副产业链包括以钢渣、铁渣、粉煤灰加工为主的水泥厂,高附加值玻璃厂,优质矿棉生产厂,利用废气及余热余压的发电厂,回收炼焦副产品(苯、酚、焦油、沥青)的化工厂,水处理厂、垃圾处理厂等;相应的社会服务性企业等。建立钢铁绿色产业链和高效产业体系,实现经济、社会与生态环境的协调发展。
  4.5建立与社会的协调发展关系
  (1)向社会提供多品种、高质量产品,实现产品的非物质化,同时向社会及环境造成的污染物排放最小。
  (2)消纳社会废弃物:主要是废钢和废塑料、橡胶等。
  结论
  中国钢铁工业正处在转型时期,机遇与挑战并存,企业要实现可持续发展,实现人与自然的和谐共生,实现经济效益和生态效益的并举,建议按以下思路进行:(1)建议按工业生态的思路进行重新的规划设计,进行生命周期影响评价或生态工程的能值分析,对现有工业系统进行综合评价;(2)采用循环经济的“加环”技术,形成物质闭路循环,实现物质与能源效率的最大化,污染物排放的最小化。(3)发展企业间的横向共生关系,形成共生、共荣的工业园区。(4)建立与社会的协调发展关系,充分利用社会资源,实现社会废品的回收与消纳。
  参考文献
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