循环经济视阈下河北省钢铁产业耦合与共生机制及对策研究

岳志春，张晓蕊，鲍琳

（河北工程大学 经济管理学院，河北 邯郸 056038）

循环经济视阈下河北省钢铁产业耦合与共生机制及对策研究

岳志春，张晓蕊，鲍琳

（河北工程大学 经济管理学院，河北 邯郸 056038）

立足于钢铁工业生态系统的耦合、共生机制，构建社会生活共享资源、互为二次资源循环利用的钢铁生态园区。结合邯郸市及河北省钢铁产业实际，从宏观政策管理、钢铁生产体系、输入端资源汲取创新、输出端低碳综合利用、产业链网状体系创新等方面较全面、深入、系统地研究河北省钢铁产业生态系统耦合、共生问题，为建立循环型钢铁产业，提出可行性较强的钢铁产业发展对策。

钢铁产业；耦合；共生；机制；对策

一、引言

根据河北省冶金行业协会统计，2013年5月份全省入统的65家重点钢铁企业累计利润实现2.39亿元，比2012年同期降低91.50%，累计利润同比增速指标继续回落。数据表明主要钢材品种的市场价格均已接近3年来的最低点，且一些重点钢铁企业生产经营环境不断恶化，各项经济指标持续下滑。[1]16-19在省委、省政府的正确领导下，河北省钢铁企业开拓进取，保持了平稳运行态势。在循环经济方面河北省钢铁产业把淘汰落后产能和节能减排作为重点工作来抓，力争提高钢铁企业资源和能源使用效率，最大限度地提高废气、废水、废物的综合利用水平，建立循环型钢铁企业。本文对如何建立钢铁产业生态系统耦合、共生机制进行了探讨，旨在为河北省钢铁产业健康发展提供可资借鉴的对策建议。

二、总体思路与发展目标

（一）总体思路

钢铁产业是河北省重点支柱产业。为促进河北省经济社会又好又快发展，发展钢铁产业循环经济是必由之路。钢铁产业不仅要满足生产需求，还应具备能源转换、为相关行业提供原材料及社会部分废弃物处理等功能，实现与能源之间的大、中、小循环，形成输入端及输出端共生体系。

对于大、中循环来说，一方面，要加强钢铁产业公司与社会间物质和能量的循环，向社会提供二次能源，并能消纳社会废弃物；另一方面，构建钢铁企业生态工业园，加强钢铁企业与相关行业物质和能量的循环利用。在减量化、再利用和资源化的原则下，延伸产品链，拓展钢铁产业循环利用领域，提高市场竞争力的良性循环。

（二）发展目标

1. 技术指标。排放的污染物符合国家和地方规定的标准，主要污染物排放总量应符合地方环保部门核定的控制指标。到2015年，我省500万吨以上规模的钢铁联合企业，做到电力自供有余，实现外供。鼓励指导钢铁企业围绕循环经济开展新工艺、新装备的研究、开发与应用，达到钢渣利用率≥94%；高炉渣、粉煤灰利用率≥97%；废炉材利用率≥90%；含铁尘泥利用率≥99%；水循环利用率≥95%。

2. 经济指标。企业平均吨钢综合能耗≤580千克标煤；吨钢耗新水量≤4吨；吨钢二氧化硫排放量≤1千克；吨钢化学需氧量≤0.065千克；固体废弃物综合利用率≥97%；大中型钢铁企业平均利润率≥2%。

3. 社会效益。实现钢铁企业废弃物“零”排放，废弃物作为再生资源，回用到钢铁厂生产工序中或为社会其他行业提供再生原料，节约资源、改善环境、节约土地、降低企业生产成本。

三、河北省钢铁产业耦合与共生机制及对策

（一）宏观政策管理

构建钢铁产业循环经济离不开政府的政策支持，并要求把政策支持向法制化过渡。通过对钢铁企业建设与改造的标准和污染物的排放标准用法律来明确规定，必要时强制推行节能环保政策。为了对优异的钢铁企业行为加以引导，对达到国家标准要求的企业可适当实施减免税收奖励政策。[2]185-186

全面展开和提高循环经济机制和综合管理机制，需要具体的政策支持：

1. 鼓励企业延长产业链，提高钢铁企业的附加值，在提高企业效益的同时降低能耗和污染。对生态链上的缺失环节或瓶颈环节，加大扶持力度，促进钢铁企业生态园形成结构比例合理、生产高效、资源节约、环境清洁的钢铁工业生态链，改变部分钢铁企业重组的整而不合现象，钢铁企业的联合重组不仅仅是增量了资产，而是要实现钢铁工业生态链全面、协调和可持续发展。

2. 严格钢铁企业市场准入条件，对不符合国家产业政策要求的项目及企业，一律不予报批。并加大对污染企业的处罚力度，促使企业通过技术改进等措施减少污染物的排放，及消纳社会层面的各种废弃物、能量资源等。

3. 建立钢铁企业循环经济环境管理信息系统，利用管理信息系统（MIS）和办公自动化（OA）技术，对各企业及行业内的环境数据及废弃物的产量和性质等进行管理，便于生态链上的各企业进行控制、管理。

（二）钢铁生产体系方面

抓好钢铁企业生产中各类资源的大、中、小循环，通过对钢铁企业铁素资源利用率、能源梯级利用、水循环利用率和固体废弃物利用等四方面的综合利用，在企业内部优化工艺配置，广泛应用节能节材工艺技术，加快淘汰落后工艺，建立紧凑、循环、高效的钢铁生产流程，形成节约型钢铁生产模式。[3-4]7-11,14-18

1. 从源头把关，对生产体系进行创新。通过实施科学的生产流程，使钢铁行业系统内能量得到有效利用。从原料到产品，不仅对生产工序的流程加以优化，而且对每一工序自身的工艺过程进行优化。对生产工序流程的优化，可以从采用技术集成、信息集成等实现工序的连续化使每个生产工序内能量得以有效利用；工序间技术的改进，使生产工序流程更协调顺畅，可以将一个工序多余的能量作为另一个工序的热源来使用，考虑到工序间能力匹配，在必要的情况下，可以通过省掉某些工序（如连铸）来实现高效化。对工序自身工艺过程的优化，可以从原材料选择和配比、反应时间、连续化程度、链接紧凑程度等方面进行优化。

2. 推广先进的节能和环保技术，通过对生产流程中的每个环节进行减量化、标准化、清洁化的科学规范，利用新工艺、新技术，将焦炉、高炉、转炉的煤气回收利用，削减一次能源的使用消耗，减少各种污染物排放量，实现少投入、高产出、低污染，降低原材料和能源的消耗，力争实现“负能炼钢”。

3. 以系统的思维方式分析钢铁工业生产整个周期中每个环节资源消耗、废弃物的产生情况，用定量的方法来评价资源、能量和物质的使用及其对环境的影响。着眼于资源和能源的高效利用和高效转化，辨识和改善环境影响，对流程中产生的渣、尘、水、气等就地治理、就地使用、化整为零。

（三）输入端资源汲取创新

可以利用钢铁企业运行过程来吸收、消纳社会层面的各种废弃物、能量资源作为输入端，形成输入端共生体系。[5]39,56例如：

1. 输入社会生产和消费过程中的各种废旧钢铁，包括废汽车、废家电、废机械、废船等不同来源的加工过程产生的切割废钢及钢铁企业运行过程产生的切头、罐底等自产废钢。对它们进行回收，建立回收处理、拆解产业化基地，通过高新技术支持再生资源回收利用。这些废钢可以通过炼钢工序加以消纳。充分循环利用再生金属是减少天然资源消耗、实现钢铁生产持续发展的重要措施和途径。

2. 输入社会回收的废塑料等白色污染。可以通过分选后将废塑料冷冻碎成粉状，在焦化、炼铁工序通过高炉风口喷吹或热压处理后装入焦炉。1kg塑料粉可以代替 1.2kg标煤，消化社会废塑料等量于钢铁生产消耗煤所需的量，即1 吨废塑料，相当于喷入1 吨油的热量。通过对钢铁企业输入端资源汲取创新，既可以减轻城市白色污染，又可以替代重油或煤，降低企业直接成本。

3. 输入废轮胎。随着人们生活水平的提高，私家车更新换代的速度加剧，废轮胎已经成为不可忽视的待处理物品。可以利用钢铁企业内制氧机的液氮对废轮胎等橡胶物品进行深冷处理。通过粉碎、分离，或是加入电炉或转炉内燃烧产生热量，供钢铁生产过程使用。

4. 输入社区废水和污水。利用钢铁企业庞大的水处理系统处理临近社区内的污水。

5. 输入社会废弃物。利用钢铁企业焚烧原理，在钢铁企业专用焚烧炉中处理、消纳社会上报废的物品、垃圾等废弃物。

（四）输出端低碳综合利用

建立钢铁企业和社会相关企业之间产业循环链，对钢铁工业运行过程的废水、废物等排放经本企业或第三方企业消化吸收后，达到减量化、再利用，营造企业与社会的和谐共生，形成输出端共生体系，真正做到“钢厂无废物”。[6]52-53

合理的产业间循环模式，强调优先减少资源消耗和减少废物产生，以降低消耗、提高产量为目的，形成“生产——产品——废弃物再利用”的循环模式，带动周边的相关企业发展。根据资源条件和产业布局，可以构建和合理延长相关产业链，钢铁工业的发展必须实现功能从单纯提供钢铁产品向充分发挥钢铁企业生产流程能源转换的转变，废弃物排放最小化和吸纳处理社会部分废弃物功能的转变。

通过物质能量流动链条，以减量化为切入点，以科学技术为支撑，从企业层面展开，由点到线，实现资源的再利用。然后由线到面，通过产业科技建立生态化资源回收，实现整个社会的大循环，如图1所示。

图1 钢铁工业生态链与循环经济示意图

构建循环型钢铁工业生态链需要钢铁企业与其他行业构建友好型社会关系。利用企业技术优势，为相关产业提供能源或化工原料，企业间的工业代谢和共生可能协调生产的有：发电厂、水泥厂、家电器厂、石化工厂、建材厂、汽车厂、造船厂、集装箱厂等。这些共生转化、延伸，使资源能源得到充分利用，提高了企业经济效益、环境效益和社会效益。如低硫煤气、高氢煤气除自循环利用外，可以用于化工原料和发电等。

1.资源的循环利用——废钢

重视企业废钢回收、加工系统，采用废钢直接冶炼可节约矿石炼铁再炼钢能源60%，可以降低大气污染86%、水污染76%、采矿废弃物97%的污染。钢铁企业的废钢及次料可以作为装备企业、小型制造加工厂的原材料。

2.资源的循环利用——煤气

对大型的钢铁生产企业生产过程中产生的煤气全面回收，可以使资源能源得到高效利用。在炼焦工序中，钢铁厂副产煤气可以把用作燃料使用的煤焦油转化为某些化工原料，如可以合成氨、甲醇、醋酸、二甲醚等化工产品及医药产品焦化伴生物形成化工产业链。如果在联合企业中增加副产肥料的企业，那么每生产1吨钢可以生成副产1吨氮肥和0.5吨磷肥。焦化冶炼工序中，可以全面回收焦炉的放散煤气来发电，既可以供社区居民使用，也可以供发电厂使用，形成电力产业链。炼钢工序中，利用炼钢余热发电，剩余部分热能和电能可以替代燃煤锅炉为周围居民甚至为更大区域内居民供暖。另外，在炼钢工序前面加铁水预处理，并在此工序后加钢水精炼，可以提升钢的质量，形成高精度洁净钢生产线。轧钢工序中，通过激光拼焊钢板，可以形成钢材深加工产业链。另外，利用煤焦油深加工产生的芳香烃衍生物可以作为医药或颜料等一些精细化工产品的中间原材料。

3.资源的循环利用——炉渣

钢铁企业生产过程中产生的固体废弃物，除废钢外，其他部分可供应给水泥厂作原料，既不浪费资源，又可提高水泥产品的质量。氧化铁皮：由型钢、连铸热轧生产单元回收氧化铁皮，较大块的经简单烘干后可以作为转炉氧化剂使用，小块的作为烧结、球团的原料，进入烧结、球团单元配料槽或者为粉末冶金厂提供原料。回收的轧钢氧化铁皮，若经酸洗加工，可形成磁性材料，构成高新技术产业链。高炉渣和转炉渣：可以供应给矿渣公司作为生产所需原料，一般可用于城市交通道路建设的道路原材料、回填材料、矿渣砖等，高价值利用的主要途径是作为混凝土掺合料。粉煤灰：可以作为生产建材产品的原料。钢渣：主要用于冶金原料、建筑材料、农业生产等。可把钢渣制成渣粉等废物，可以作为水泥厂的原料，作为混凝土掺和料，构成建材产业链。含铁尘泥：烧结单元筛分产生的筛下粉矿，可以作为烧结铺底料在烧结生产中使用。通过干化、混匀烧结、高炉、炼钢等回收的除尘灰及污泥，进入烧结配料槽，作为原料利用。

4.资源的循环利用——废水

钢铁企业应遵循少用新水和淡水资源的原则，发展节水技术，强调水循环。对每个生产工序进行水平衡核算，减少废水排放。对各工序的废水进行污水处理、达标排放后，可用于洗菜洗衣，产生的污泥可用于肥料。

（五）产业链网状体系创新

把企业联合和发展结合起来，这是关系到钢铁企业生存和提升竞争力的重要举措。加快行业内有条件联合的企业实现联合，弱化地区产值考核指标。促进钢铁集团向紧密型转变，如钢铁集团吸收多家骨干焦化企业作为钢铁配套产业，达到规范运行标准。通过引进与创新相结合，并以产业关联性原则，建立若干个有生态型厂房设施的中小企业，优先建设以钢铁企业为核心的机械、化工、电力、建材、物流等相关企业为辅助的产业集群，最终形成布局合理的钢铁产业链网状体系。

通过创新钢铁企业产业链网状体系，发展企业间进行产品供应、副产品交换的横向共生关系，及与第二、三产业实现物质、能量和信息交换的纵向链接关系，形成以钢铁企业为龙头，以生态链接形式的耦合、共生、共荣的生态工业园区。完善了资源利用和物质循环，建立钢铁循环经济系统。企业和社会之间的物质、能量流动包括：

（1）对城市中产生的废钢、废塑料、废轮胎、社会污水、社会废弃物等由钢铁企业就近处理并有效地利用，使钢铁企业社会经济职能在生态化转型中得到进一步扩展。

（2）钢铁加工产生的各类原燃料可以供给建材、铁合金、矿业、电厂及向社会提供民用煤气、余热供暖等。以钢渣、铁渣、粉煤灰加工的水泥厂、城市道路交通建设、高附加值玻璃厂、建筑工业的原料、优质矿棉生产厂等；利用废气及余热的发电厂、向社区居民供应热水乃至部分电力等、回收炼焦副产品（苯、酚、焦油、沥青）的化工厂、将钢厂产生的废物、余压、余能等作为其他生产厂的原料和能源等。

（3）根据多层次分级利用原则，通过系统内耗最省、物质利用最充分、工序组合最佳的工艺进行最优工艺设计，对钢铁联合企业内部生产体系进行创新，使各个厂之间的物质、能量合理流动，建立钢铁绿色产业链和高效产业体系。

四、结束语

本文遵循减量化、再使用、再循环的原则，从宏观政策管理、钢铁生产体系、输入端资源汲取创新、输出端低碳综合利用、产业链网状体系创新五个方面，对钢铁产业循环经济视阈下的中循环和大循环体系进行研究，提出河北省钢铁产业耦合与共生机制及发展对策，力争实现“零排放”，建立循环型钢铁生态系统。

亟需进一步研究的问题有：进一步关注国外先进技术的发展，研究适用于我国钢铁产业循环经济发展的先进技术，为我国钢铁企业持续发展做好技术储备。依托钢铁产业生态园区建设，制定钢铁产业耦合与共生机制产业链上配套产业的具体规划。以钢铁产业作为循环经济发展的重要推动者，对其他重点行业发展循环经济，实施可持续发展战略也是非常必要和紧迫的。

[1]岳志春，陈雪娇，张晓蕊. 河北省钢铁产业循环经济发展现状调查研究[J]. 河北工程大学学报：社会科学，2014(1).

[2]张雪松. 钢铁业发展循环经济探讨[J]. 中国科技信息，2013(19).

[3]郭德生，崔海卫，王楠. 钢铁企业实施循环经济及节能减排优选项目评述[J]. 节能，2013(7).

[4]邓崎琳. 实施创新驱动建设绿色武钢[J]. 武钢技术，2013(6).

[5]王宏山. 低碳经济下钢铁行业的应对策略[J]. 中国集体经济，2013(6).

[6]高超，张国杰. 循环经济视角下我国钢铁产业的整合与转型[J]. 现代商业，2013(27).

（责任编辑：朱艳红 校对：李俊丹）

Research on the Coupling and Symbiosis Mechanism of Iron and Steel Industry in Hebei Province Based on the Perspective of Circular Economy

YUE Zhi-chun, ZHANG Xiao-rui, BAO Lin
(School of Economics and Management, Hebei University of Engineering, Handan, 056038, China)

Based on the iron and steel industry ecosystem coupling and symbiotic mechanisms, we need to build the steel eco industrial park of sharing resources in social life and inter secondary resources recycling. Combined with the actual situation of Handan city and the province of Hebei iron and steel industry,we comprehensively, deeply, systematically solve the coupling and symbiosis problem of iron and steel industry ecosystem in Hebei, from a macro policy management, iron and steel production system, input resource absorbing innovation, output end of the low carbon comprehensive utilization, industrial chain network system innovation in five aspects. To do so is for the purpose of building a recycling iron and to put forward feasible development strategy about steel industry.

iron and steel; industry; coupling; symbiosis; mechanism; strategy

F424.6

A

1673-2030(2014)02-0115-00

2014-03-10

河北省软科学研究计划项目（项目编号：13454009D）

岳志春（1971—），男，河北曲周人，河北工程大学经济管理学院教授，硕士生导师。