钢铁工业循环经济的发展及攀成钢的对策

张先华

(攀钢集团成都钢钒有限公司,四川成都610303)

钢铁工业循环经济的发展及攀成钢的对策

张先华

(攀钢集团成都钢钒有限公司,四川成都610303)

论述了钢铁工业发展循环经济的必要性和紧迫性,以及行业内,国内外的发展现状。结合攀成钢的基本情况,讨论了攀成钢公司在循环经济道路上取得的成果,以及需要迫切解决的最主要问题。

钢铁工业;循环经济;攀成钢;对策

1 引言

钢铁工业作为国民经济的重要支柱型产业,是能源、水资源、矿产资源消耗的密集型产业,也是最具潜力、最有条件、最迫切需要发展循环经济的产业。钢铁工业在全国工业中,能耗约占总能耗的11%;水耗占9%左右;排放的废水和废气约占14%;固体废弃物约占16%;而且我国钢铁工业的能耗、水耗指标大大高于国外的先进水平。2015年我国钢材产量已达到11.23亿吨,如此巨大的生产总量,加剧了能源、资源紧张和环境压力。钢铁工业要想得到可持续的、又好又快的发展,必须摒弃传统的发展模式,走创新型的、循环型的发展路子。

2 发展循环经济是钢铁工业必然选择

在经济发达国家,工业起步较早,工业基础较好,通过早期的先污染再治理成功转入到从源头的治理上来,在节能、环保、循环经济的发展上已经积累了丰富的经验。

随着国内经济的进一步转型,钢铁工业供给侧改革也势在必行,虽然我国钢铁行业的增量发展空间受到了限制,但是现存产能仍然巨大,钢铁行业结构不合理的问题依然存在,钢铁工业的支撑条件更加紧张,随着国家环保法规的进一步严格,面临的环境制约也越来越大。随着社会和经济发展以及人类对生存环境日益提高的要求,对钢铁行业提出越来越严格的资源、能源与环保要求。生态环境问题已成为影响钢铁工业发展的根本性问题。因此,发展循环经济是钢铁工业可持续发展的必然选择。

3 攀成钢发展循环经济的对策

攀成钢各级领导干部以及工程技术人员一直发扬艰苦奋斗、勇攀高峰的精神,通过自主创新与引进消化相结合,紧抓技改迁建的有利时机,新建轧管新区,完成产业技术升级。为增强攀成钢在国际、国内的竞争优势,打造具有世界水准的无缝钢管精品基地打下了坚实的基础。

3.1 攀成钢发展循环经济的工作基础

多年来,公司按照国家环保政策的要求和自身发展的需要,高度重视环境保护及资源的综合利用,尤其是新公司成立以来更是将其作为企业可持续发展的一个重点,将其纳入企业的总体发展规划,先后投入环保资金3亿多元,有计划地实施了大量环境保护和治理项目。

通过对“三废”的全面治理和综合利用,基本解决了冶炼系统和建材系统的污染源治理问题,使公司环境保护工作发生了质的飞跃。资源综合利用也取得了可喜成绩,每年回收利用了大量包括高炉煤气、炉渣、余热等资源。吨钢综合能耗稳步下降,工业用水循环利用率得到大幅度提升。进一步改善了公司及周边环境状态,每年为公司创造了可观的效益。

公司立足于现状,从源头入手,加强设备的维护,以及电器变频、节能化的推广,并通过对轧材系统加热炉的全烧煤气改造,以及通过对铁水包、钢包和连铸中间包的蓄热式燃烧技术的运用,加大对回收煤气的利用量,实现全方位节能降耗。

公司积极实施科研专项,开展科技攻关,取得了丰硕的成果。几年的时间,攀成钢钒钛磁铁矿综合利用水平逐步提高,已完成了从低钛渣冶炼工艺向中钛渣冶炼工艺的转变,冶炼技术得到了逐步完善,钒钛磁铁矿应用量正逐年加大。开展了转炉半钢炼钢及钢渣提钒工业性试验,取得较大突破;并开展转炉钢渣用作脱磷剂、调渣剂的研究试验;启动并完成了转炉煤气的回收利用项目;通过与科研院所合作,开展高钛炼铁水淬渣在水泥及混凝土中应用的研究,促进综合利用;针对老区水处理系统存在流程复杂、工艺落后和设备老化等问题,通过实施工业污水的治理与循环,实现了“零”排放的目标;另外, 105m2烧结机脱硫项目已经正式投入运行,公司SO2大幅度减排可望实现,为区域环境的改善做出巨大贡献。

历年来,公司都成立了资源综合利用科技攻关队,下设节能降耗、废渣利用及节油等不同的攻关小组。公司领导牵头综合利用领导小组,下设煤气、蒸汽、废渣、废水、余压发电等工作组,让公司的二次能源、资源的回收利用迈出了更为坚实的步伐。

3.2 攀成钢发展循环经济的成就

3.2.1 调整原料和品种结构

公司搬迁改造,统筹规划,加大原料、坯料、品种结构调整力度,不断提高产品的技术含量,提高产品的附加值。利用集团公司资源优势,不断增加钒钛矿使用量,逐步减少了对进口铁矿石的依赖。通过减少模铸,提高连铸比,提高了成材率,在很大程度上节约了资源。3.2.2 环境治理取得很大进展

技改前,烧结、炼钢、棒材、线材等生产工艺,除棒材连轧外,总体装备水平较落后。高炉煤气大量放散,转炉煤气回收利用率偏低,水重复利用率低,环保投资欠账较多,导致资源、能源浪费大,能耗高,污染物排放量大,对环境造成了比较严重的污染。

重组后的攀成钢充分利用技改迁建的有利时机,加大环保投入,促进了清洁生产。在冶炼系统技术改造中,环保投资高达17 462万元,占工程总投资21.2%。采用生产新技术、新工艺,实施生产全过程污染控制,各污染物均实现了达标排放。通过采取的各项环保措施每年可获利1 717万元,环境效益十分显著。

3.2.3 积极推广应用清洁生产新技术、新工艺

技改工程采用先进生产工艺、改进老工艺,从源头控制污染、生产全过程控制污染,减少污染物发生量;采取节能降耗、以新代老、污染物达标排放等一系列清洁生产措施,符合国家关于清洁生产的原则和要求。

烧结:采用集中式自动配料,使配料成分稳定;实施厚料层烧结,强化烧结过程,改善了烧结矿质量;采用双斜带式点火保温炉,运用了双斜交叉烧嘴直接点火先进技术,具有能耗低、点火质量好、废气中残余有害物质减少等优点;选用新型鼓风环式冷却机,具有漏风率小、自带散料收集、排料均匀等优点。

高炉炼铁:经过近几年的技术改造,炼铁工艺技术及装备水平显著提高,高炉实施了钒钛矿冶炼技术、煤粉喷吹技术、高顶压操作技术,同时结合对高炉炉料结构的优化,高炉利用系数进一步提高,燃料消耗明显下降。所有高炉均采用煤气干法除尘工艺,极大降低了粉尘污染,节约了水资源。

转炉炼钢:对铁水采取预脱硫措施,提高了钢水质量;采用炉外精炼、高效连铸技术,提高了钢水纯净度和炼钢生产率,使生产稳定、均衡、铸坯质量高。采用溅渣护炉技术,达到了提高转炉炉衬寿命、降低成本、提高产量的目的。通过加大连铸坯的热装热送率,既节约了能源,又提高了轧制效率。转炉煤气柜回收利用工程也顺利竣工,如期投入运行。

轧管新区在建设初期对环保就采用了高起点、高投入,杜绝了环境污染问题。并采用先进的连轧管工艺技术,并对搬迁项目进行技改升级,提高了生产率,节约了能源。新建7万m3煤气柜和煤气锅炉,调整了能源结构,降低了生产成本。

通过积极响应国家产业政策,淘汰落后产能,优化生产工艺,提高了资源效能,降低了生产成本,提高了企业的经济效益。

3.2.4 四大闭路循环初见雏型

攀成钢积极响应发展循环经济,加大废弃物回收利用力度,紧抓技改搬迁的有利时机,结合走资源综合利用与环境保护并重的道路,取得显著成效。建立起以废渣、废水、煤气和余热为代表的“四大闭路循环”,初步实现公司内部小循环的目标。

工业废水循环利用:老厂区2004年就分别建立了原料场、烧结、高炉、转炉、连铸废水浊环水处理系统,对废水处理后循环使用,各系统的重复用水率均在92%以上。各单独系统外排废水全部进入全厂污水处理站(处理能力为4 000t/h,分两期完成),处理后再送往各车间循环利用。按照建设项目“三同时”要求,轧管新区投资近2亿元,采用了清污分流、雨污分流和生活污水单独处理的先进工艺。分别建有处理能力10 000t/h的工业废水综合处理站和50t/h的生活污水处理站,实现工业废水闭路循环。

工业固体废弃物循环:公司固体废弃物主要有高炉水渣、钢渣、水处理污泥、氧化铁皮等,2006年产量约150万吨,综合利用率达到96%以上。其中,高炉水渣主要外销微粉厂和水泥厂作为建筑材料生产原料利用;部分钢渣处理后的尾渣生产空心砖、彩地砖外销,其余供给微粉厂作为原料综合利用;转炉炼钢产生的污泥和老厂区全厂污水处理站产生的污泥送至烧结和竖炉作为含铁原料直接利用;轧钢旋流沉淀池等回收的氧化铁皮直接转运烧结作为原料利用;其余污泥经浓缩、压滤后滤饼转运至10m2竖炉作为原料利用。

煤气循环:公司生产中产生的煤气为转炉煤气和高炉煤气。其中转炉煤气年产生量约1.2亿Nm3;四座高炉产生的高炉煤气年产生量约32亿Nm3。转炉煤气回收利用项目已经完成,高炉煤气利用率达到了80%以上。

余热循环:攀成钢公司全厂流程中存在大量的余热资源。通过回收利用余热蒸汽并入蒸汽主管网,并用于职工食堂和澡堂;回收利用高温废气中的热能;提高连铸坯热装热送率等。公司立项,对回收利用烧结及各加热炉余热发电的可行性研究。

3.2.5 管理工作逐步完善

公司为推进循环经济工作的开展,提高资源、能源及废弃物的综合利用率,从源头控制和减少污染物排放,专门成立了以公司总经理直接领导的循环经济推进工作领导小组,以负责推进和引导公司循环经济的发展。3.3 攀成钢发展循环经济存在的问题

攀成钢在发展循环经济的道路上取得了可喜的成绩,成效、经济效益显著。相关产业已具备一定基础,为下一步发展循环经济创造了有利条件。但在国内外钢铁工业迅猛发展的今天,仍将面临诸多挑战和具体的困难。

首先,攀成钢不具有资源优势。虽然已经实现了规模冶炼钒钛矿,但毕竟铁矿品位低,在钒钛资源综合利用过程中,会遇到诸多技术难题。由于资源消耗高、“三废”处理量大、工艺环节多、技术难度大等因素,造成冶炼成本及经营成本处于较高水平。

其次还存在着巨大的资金和技术缺口。公司在搬迁技改、建设轧管新区的过程中投入大量资金的同时仍然实施了大量的环境保护项目。在公司老厂区,尤其是冶炼系统,由于历史原因几乎所有生产设备,包括烧结、高炉、转炉大多属逐步淘汰的设备,对其产能的挖掘几乎已达极限。设备的局限性逐步显露,已经不能满足公司发展的现实需要。同样原因,冶炼系统的环保设备先天不足和老化,与国际、国内先进水平的差距巨大,承受着巨大的环保压力。所以必须投入大量的改造和研发资金。如果同时进行全面技改,恐难免遇到资金瓶颈。

最后,员工对循环经济认知度不高,积极性不强,甚至还存在一些错误的认识:认为循环经济只是废弃物简单的处理后再利用。岂知当前发展循环经济是节约与循环并重,而当前的实际情况应该更加重视全厂流程中每个环节的资源和能源节约,也是与当前的国情相适应的必然选择。这都需要加强后期的宣传教育,以及创造积极的制度环境。

4 攀成钢未来发展循环经济的重点

随着公司搬迁改造项目的陆续投产,能源结构随之发生根本性变化,能源利用效率提高,工业废气排放量明显减少。要抓住能源结构调整的有利时机,加大对现有用能设施的节能技术改造力度,积极推广和应用节能新技术、新工艺和新装备,加大喷煤量和高炉煤气综合利用,推广应用成熟的变频节电技术、绿色照明技术、高炉富氧喷煤技术、蓄热式燃烧技术、加热炉内贴与喷涂技术和余热综合利用技术。引进合同能源管理模式,为公司规避推广应用节能新技术的风险和解决推广应用资金创造条件。控制新上项目用能设施选型,提高新上项目节能水平。开展吨钢综合能耗攻关,确保吨钢综合能耗指标逐年降低。同时注重研究能源价格政策,加大优质低价能源的应用技术研究,寻求高价、紧缺能源的替代资源,不断降低能源成本,促进建设资源节约型企业。

The Circular Economy Development of Iron and Steel Industry and the Solutions of PanGang Group Chengdu Steel&Vanadium Co.,Ltd.

ZHANG Xian-hua

(Pangang Group Chengdu Steel&Vanadium Co.,Ltd.,Chengdu 610300,Sichuan,China)

The article discusses the iron and steel industry developing circular economy,and the necessity and urgency of industry,the development situation at home and abroad.Combining the basic situation of PGG CSST,discusses the achievements of the Cheng Gang in recycling economy road,and the most urgent problems to solve.

iron and steel industry;circular economy;Pangang Group Chengdu Steel&Vanadium Co.,Ltd;solutions

1001—5108(2016)03—0072—04

X324

A

张先华,工程师,主要从事科研管理及循环经济管理工作。