马钢绿色低碳发展的实践与创新

黄 曼 解珍健 汪为民 许 石

一、马钢围绕绿色低碳循环发展开展的工作

马钢始终坚持循环经济“减量化、再利用和资源化”的原则，深入贯彻“生态文明建设”国家发展战略，在钢铁生产及产品服务全生命周期，努力践行清洁生产、绿色采购和废弃物资源化利用等循环经济发展理念，加大废弃物资源化利用和“三治四化”项目建设，持续推进资源综合利用产业规范化、规模化发展，努力实现企业的绿色、低碳、循环发展。

（一）实施结构调整和转型升级

1.实施结构调整，提高装备能力

马钢坚持把循环经济的理念落实到企业发展战略上，围绕产品升级、产业链延伸，积极抢抓国家推动化解钢铁过剩产能机遇，稳步淘汰落后产能，不断加快结构调整步伐。在2015年淘汰落后炼铁产能160万吨、炼钢产能204万吨、炼焦产能30万吨基础上，2017-2018年又关停本部高耗能、高污染炼铁产能224万吨和轧钢产能269余万吨，积极采用大型、节能型工艺和装备，先后建成7.63m焦炉，年产150万吨的链蓖机—回转窑、氟卡斯窑，400m2烧结机、4000m3高炉和300t级转炉、110t电炉以及薄板坯连铸连轧（CSP）、2250热轧、1580热轧、2130冷轧等现代化的生产线，70%的装备达到世界先进水平，为节能降碳水平的提升起到了决定性作用。在原料供应、焦化、烧结、炼铁、炼钢、轧钢及公辅系统各个环节，根据污染治理需要，配备了205台（套）大气污染处理设施，150套污水处理设施及循环水处理系统，15套固废处理等设施。

2.打造绿色产业链

公司以战略规划为指引，聚焦“产品升级、产业链延伸和国际化经营”，坚持走绿色发展之路，不断推进产品延伸加工，实现资源高效、清洁利用，致力于把马钢建设成为“效益良好、环境友好、员工自豪、客户信赖、社会尊重”的中国品牌企业。注重绿色发展，致力于产业链延伸，投资3.2亿元先后实施马钢奥瑟亚焦油精制、苯加氢等工程，在产品附加值得到提高的同时，从根本上减轻了污染问题。

（二）坚持源头预防、过程控制与末端治理相结合，推进全流程清洁生产

1.推行绿色采购

马钢秉承绿色采购、和谐共赢等理念，在保证采购质量、生产稳定运营前提下，优化采购模式，实现绿色采购。公司制定了《采购管理程序》等相关文件，保证采购系统的高效、稳定的运行，明确有关原材料、设备环保指标要求，优先采购对环境影响较少的环境标志产品，在与供方签订合同后确保过程的有效性。

2.坚持源头减量

严格落实“精料”方针，优化用料结构，努力降低吨钢原燃材料消耗。虽然近年来，随着我国钢铁产量的快速增长，国内外铁矿石、废钢的市场供应日趋紧张，企业成本压力剧增，但马钢坚持高炉“精料入炉”的方针，稳定提高入炉矿品位和辅料质量，实现了良好的低能耗、低排放效果。

3.推进绿色制造

积极削减资源消耗高、污染排放大的产品产量，坚持走科技兴企之路，开发研制绿色产品。成功开发了建筑用高等级H型钢、460MPa以上级高强度钢筋、冷镦钢等高效节约型新产品，促进了用材企业减量；开发了三价铬钝化环保型热镀锌产品、低噪声大功率机车车轮等环保产品。

4.实施清洁生产审核

马钢清洁生产审核工作起步较早。2003年首先在炼铁、炼钢、轧钢、焦化开展清洁生产审核试点；2008年，委托第三方对重点单位煤焦化公司开展清洁生产审核，并通过了省环保厅评审；“十二五”期间，实施了从原材料采购、物流运输、产品实现到废品回收全生命周期、全工序清洁生产技术的对标挖潜；通过对清洁生产审核中、高费方案的组织实施，清洁生产水平得到不断提升。2010-2011年，马钢股份公司整体开展清洁生产审核；2013年，根据省环保厅要求，对8个二级单位开展了清洁生产审核工作。经过三轮清洁生产审核，实施300多项清洁生产方案，2015年通过省环保厅验收。

（三）深入推进节能减排和污染控制，促进循环经济发展

1.加快推进超低排放改造

作为国有企业，马钢积极响应国家部署，第一时间启动了超低排放改造专项工作。2018年5月，生态环境部发布《钢铁企业超低排放改造工作方案》后，马钢系统编制超低排放推进方案，明确项目清单，形成《马钢超低排放改造三年行动方案》，明确工作思路、工作原则、工作目标等7大类34个主要项目及节点安排。

在有组织排放方面，对全部焦炉烟气、烧结烟气、球团烟气、热电厂烟气实施脱硫脱硝改造；实施电除尘提效、布袋除尘提效、转炉一次除尘提效等。在无组织排放方面，减少堆场数量，对堆场采用密闭大棚等方式进行改造，对选矿、原料场、烧结、高炉、炼钢屋顶以及物料转运通廊均实行全封闭，实现高炉、焦炉、转炉烟粉尘及其他散排烟尘等无组织排放为零。在绿色运输方面，通过优化运输结构，对汽车改造升级和部分汽车实现新能源汽车替代，料场出口增设车辆自动冲洗车装置等，将清洁运输的比例提升到国家要求的80%。在能源利用、绿化方面，实施高炉均压改造、焦炉上升管余热利用、加热炉余热利用、热风炉余热循环等项目，大幅提高能源利用效率；通过主干道“白+黑”改造，实现了道路亮化、美化。

2.聚焦 长江经济带生态环境大保护，系统推进“三治四化”，加快绿色城市钢厂建设

以突出环境问题整改为契机，成立督察组，发现问题及时整改，确保每周工作内容明确、整改进度清晰。针对重、难点突出环境问题，设立绿色通道，解决各单位整改工作中采用临时措施所产生费用，对整改不力者从严问责，典型案例内部曝光。编制了《长江生态保护环境治理规划》，安排72项环境治理等“三治”项目，计划投入资金38余亿元， 其中废水零排放2020-2022年预计投入8.5亿元，实施12个重点项目。2020年投资7.5亿元，实施六汾河废水深度处理、南区雨污分流等一批节水、治水等废水零排放重点改造项目。以保护和改善长江生态环境质量为核心，通过“废水零排放”“固废不出厂”项目实施，以及雨污分流和初期雨水回收处理利用，降低对长江及沿岸的环境影响，确保厂区周边长江干流及支流水质安全；通过推进节水项目实施和工艺设备技术改造，提高生产水重复利用率、加大非常规水资源利用等举措，减少生产用新水消耗量。以绿色城市钢厂建设为契机，提高当地群众的环境认同度，创建和谐共生的社企关系，支撑公司循环经济发展。

3.创新环保设施管理，实行专业化托管与集中管控

把环保设施的高效稳定运行作为提升环保绩效的重点。明确责任主体，环保设施与主体设施实行同步运行、同步检修，异常或故障时组织抢修。对脱硫、脱硝等重点环保设施、水质处理和所有污染源在线设施等实行第三方环保专业化托管运行，实现“集中控制专业点检-检修诊断-检修维护-监控运行-指标优化”的专业化运营模式。以标准化建设为立足点，依托数字化信息化技术，构建互联网+、APP现代化运营，初步形成一套标准化、可复制的环境设施专业化运营模式。 同时，采用现代信息化集成技术对离散布置的除尘设施实施集中监控管理，由现场监控操作，改为集控中心监控操作。建立具有成熟、先进、高可靠性、可扩展、高效性、易操作6大特点的集控中心。该中心已实现对39台除尘器和11个站所集中管控，实现了工业化和信息化融合，实现了操作集中化、管理扁平化和人力最优化。通过逐步拓展，该中心成为马钢环境设施的信息化集中监管中心，并努力成为安徽省生态环境监测网络建设的重要平台之一。

4.实施环保设施全生命周期管理

制定《基础设施管理程序》等程序文件和作业文件，对设备设施选型、采购、使用等进行全过程管理，规定设备更新或配套建设中要采用高效节能产品，使用符合环保要求的材料和设备等。落实设备点检、预防性维护和正常检修或技术改造，对涉及环境资源利用的设施按生产设施同等对待。公司每年环保设施的运行维护费用达23亿元，吨钢环保设施运营费用为200元。

（四）推进循环经济建设，重点构建四条循环经济体系

1.通过绿色制造实现铁素资源循环利用

废钢是钢铁冶炼的两大铁素原料之一，具有绿色、载能特点，使用废钢可以大幅降低碳排放强度。长期以来，马钢把控制铁钢比作为低碳发展的重要抓手，通过减少钢包和铁包温降、降低转炉出钢温度等一系列有效举措，增加废钢使用量，促进铁钢比持续降低，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），实现铁素资源循环利用率100%。特别是进入中国宝武大家庭后，马钢携手客户、供应商、行业伙伴共同促进金属资源综合利用，构建集废钢采购、检验、仓储、加工、配送一体化运营模式，打造千亿级金属资源综合利用支柱产业。同时，马钢大力实施铁矿石资源循环利用，把废弃的低品位矿石重新开采，把矿山拐角的挂帮矿、残矿进行回收加工，综合利用尾矿石、尾矿砂，替代建材产品，打造国家级矿产资源综合利用示范基地。

2.通过高效回收余热余能实现能量循环

通过引进、消化、吸收、创新等措施，将国内外关键节能减排技术引入马钢应用。同时，马钢在钢铁行业率先自主开发、应用了一批先进的节能减排技术，如：首套西门子-奥钢联半干法烧结脱硫、首套AFGD气动脱硫、首套干熄焦国产化装置、首台饱和蒸汽发电、首座153MW的燃气蒸汽联合循环（CCPP）煤气发电机组、首座转底炉脱锌、首台烧结低温烟气余热回收发电、首套钢渣风淬在线处理系统，钢轧一体化、冶金固体二次资源综合利用技术、以及钢铁循环经济关键技术和产品。马钢余热余能资源年回收利用价值达22亿元。

3.通过统筹规划实现水资源循环

马钢在技术改造和结构调整中推广先进的节能环保技术，使设备大型化、工艺高效化；选用技术先进、工艺成熟、经济合理和耗水量小的节水型工艺，同时对老区水管网逐步进行改造，做到源头用水减量；实施多级、串级水利用，建成废水处理设施72套，内部水循环系统150余套和污水综合处理厂3个等大循环系统，减少生产过程耗新水量；对循环水系统的排污水及生活排水进行处理，回收利用，使废水资源利用率达97%以上，实现污水“零”排放。持续开展废水深度治理，稳步推进废水零排放；推进源头治理工作，将废水零排放与节约用水相结合，实现吨钢新水消耗、吨钢排水大幅下降。

4.通过综合利用实现固体废弃物循环

围绕固废资源循环建设，按照循环经济“3R”要求，立足公司内部生产系统进行消化处理，推行废弃物内部利用处理激励机制，积极引导鼓励跨厂际废物利用处置，不断扩大固体废物内部利用和处置品种和范围。对含铁品位较低的含铁尘泥（瓦斯灰、瓦斯泥）全部回收；高炉渣、轧钢氧化铁皮全部回收销售或进行深加工；建有年产40万吨的矿渣微粉和年处理能力80万吨的热泼工艺的钢渣处理和综合利用生产线，年回收钢渣15.5万吨；建有热电厂电除尘干灰回收系统，年回收干灰12万吨；新区建设同步建成冶金固体废弃物综合在线处理及循环再生利用工程。引进新日铁转底炉（RHF）脱锌技术并集成创新，利用高炉瓦斯灰等年产金属化球团80000余吨。严格落实危险废物管理，公司按国家危险废物管理相关政策，制定了《危险废物管理办法》，立足内部处置，规范外部处置，对危险废物种类、产生、处置、转移情况全面管控，实现固废100%循环利用、危废100%安全合规处置。

经过多年努力，马钢荣获了国家第二批循环经济试点单位、国家资源节约型环境友好型试点单位、国家“两化融合”促进节能减排示范单位、工信部第一批“绿色工厂”、“中钢协清洁生产环境友好型企业”、“安徽省环境友好型企业”、“首届中国工业企业履行社会责任五星级企业”等荣誉称号，受到了政府和社会各界的高度认可。马钢进入中国宝武集团后，进一步提升了循环经济体系能力建设，以“高于标准、优于城区、融入城市”为目标，走绿色发展、生态发展的道路，致力于打造“现代绿色都市工厂”，促进与城市互融共生，在绿色低碳循环经济发展方面取得了显著的成绩，绿色发展内生动力明显增强，绿色产业规模迈上新台阶，为推进碳达峰、碳中和奠定了坚实基础。

二、实现“双碳”目标的路径思考

随着低碳经济时代的到来，钢铁企业将面临更加严峻的竞争环境。资源瓶颈和环境压力越来越强烈地对未来钢铁企业的发展构成实质性约束，对 企业发展也提出了新的要求，那就是必须走低碳绿色发展之路，推进能源高效利用，优化能源结构，加快能源技术和减排技术创新，实现高质量发展。推进碳达峰实现碳中和是深入打好污染防治攻坚战、推进高质量发展的关键，也是钢铁行业的一项长期重点工作。要从战略层面进行系统策划，分阶段、分步骤推进落实相关工作任务。

作为全球最大钢铁企业的中国宝武，将以“成为全球钢铁业引领者”为愿景，2021年在钢铁行业率先提出了中国宝武碳减排目标：力争2023年“碳达峰”，2050年实现“碳中和”。2021年2月24日，习近平总书记对《中国宝武钢铁集团有限公司党委关于率先提出实现“碳达峰”“碳中和”目标的报告》作出重要批示，肯定了中国宝武在低碳发展方面的主动担当，积极作为，并为中国宝武今后的低碳发展工作提出了要求，指明了路径。

马钢作为中国宝武控股子公司，在“十四五”发展规划中明确提出：力争2023年实现碳达峰，2025年具备减碳30%的工艺技术能力，力争2035年碳排放量较峰值降低30%，力争2050年实现碳中和。2021年6月，马钢编制了碳达峰及降碳行动方案，顶层设计碳达峰、碳减排路径，重点聚焦产业结构调整、 用能结构优化、资源高效利用、低碳冶金技术开发、绿色金融产品利用等领域。

（一）推动绿色布局，加快产品结构调整步伐

提高钢材的性能可以在一定程度上减少钢材的使用量，因此，在低碳发展的背景下，特钢需求或许会逐渐上升。同时，从全球各国制造业的发展来看，伴随一国制造业的发展，高端材料的使用量也会逐渐上升。这一趋势在钢铁行业的表现是优特钢的占比会不断提升。我国钢铁行业的粗放发展时期已经结束，在经济增速调整的背景下，钢铁行业必须走精细化、高附加值的产品升级道路。经济增速的调整对应是制造业的转型升级，而高端制造也必将拉动我国优特钢的需求。马钢应围绕建筑、交通、能源、桥梁等重点行业需求，从材料全生命周期的资源消耗和碳排放评价出发，开展钢铁产品绿色设计，加强研发高强、耐蚀、低功耗的绿色钢铁新产品，拓展钢铁产品应用领域和应用场景，建立更绿色的用材标准体系和质量控制体系，实现绿色标准引领，提升综合材料解决方案能力，打造绿色产品供应链，实现新型绿色低碳材料快速转型升级。

（二）挖掘节能潜力，追求能源极致高效利用

推广先进适用的节能低碳技术，致力于能效提升、余热余能资源回收、节能技术难点突破，推广先进适用的节能低碳技术、节能措施和节能技术，提高余热余能自发电率。通过“湿改干”提高TRT发电量，建设CCPP机组提高发电效率，采用蓄热燃烧技术，加热炉和钢包采用低热值的高炉煤气加热等，节约或置换出高热值焦炉煤气用于制氢、发电等工序。合理生产组织和资源分配，提升铁水调运效率，推进鱼雷罐保温盖在线使用，控制在线鱼雷罐数量、TPC周转率、铁水KR前温降，提高板坯可热装品种比例和红送热装率。加快数字化、智能化技术应用。推动数智化技术与钢铁制造过程的融合，建设智能产线和智慧工厂，实现生产操控集约化、少人化、远程化，推动工序互联共享，打破界面，减少中间环节，极致化提升生产效率，助力资源能源高效利用，减少生产过程的碳排放。

（三）优化用能结构，推动钢铁能源供给变革

化石燃料燃烧产生的碳排放量约占整个钢铁行业碳排放的85%，我国钢铁工业的能源来源中，煤炭占比高达80%以上。近年来，马钢通过大力实施工艺改进、技术革新、精细化管理等举措，吨钢综合能耗从600Kgce/t以上下降到554Kgce/t，已经达到国内先进水平。要大幅改善钢铁生产中碳排放居高不下的状况，必须围绕优化能源结构大幅度用清洁能源替代化石能源，加大低碳燃料如天然气等清洁能源使用，探索氢、风、光、生物质等绿色能源技术应用项目的可行性，努力在增加非化石能源占比等方面有所作为。同时，要加大新能源技术应用，推广应用厂房顶一体化太阳能技术，探索墙面光伏发电的可行性，不断提升绿色发电比例，优化企业用电结构。

（四）依托资源优势，构建循环经济产业链

长流程炼钢工艺的生产原料主要是铁矿石、煤炭等，生产过程具有连续性特征，一旦开工不能间断生产，对环境污染较为严重。与长流程炼钢工艺相比，短流程炼钢模式下原材料投入以废钢为主，不需要庞大的炼铁和炼焦系统，碳排放相对较低。短流程炼钢工艺的原料主要是废钢和少量铁水，关键设备是电弧炉，能源的50%来自电力、38%来自天然气、11%来自煤炭、1%来自作为还原剂的气体投入，因此碳排放量比长流程工艺要大为减少。马钢应依托自身提前布局的金属资源回收加工综合利用产业发展优势，抓住构建循环经济产业链的机会，加快短流程全废钢电炉流程钢厂的布局，抢占发展绿色低碳循环经济先机。同时，要积极开展碳排放和污染物排放协同治理研究，全面推广应用先进适用节能环保技术，实现极致能效和超低排放。持续优化能源结构，积极开发利用氢、风、光等绿色能源，从源头减少碳排放。充分挖掘冶金炉窑消纳功能，以冶金炉渣建材化、城市固废资源化、环境治理生态化，优化资源综合利用产业布局，助推城市低碳循环发展。

（五）强化技术引领，突破绿色低碳关键工艺技术

目前，中国宝武正在使用和即将建设的绿色低碳关键工艺技术主要包括：富氢碳循环高炉技术、氢基竖炉直接还原技术、金属化微波烧结技术、新型炉料技术、钢铁循环材料使用技术、高炉富氢喷吹技术、生物质炭使用技术等。马钢将积极融入中国宝武低碳冶金创新联盟，利用低碳冶金创新技术交流平台，主动参与钢铁工业前瞻性、颠覆性、突破性创新技术研究，承接宝武中央研究院等机构的研究成果，努力争取低碳冶金技术成果优先在马钢实现工业化应用。同时，积极探索、研究和应用清洁能源替代、氢能炼钢、纯氧冶炼、碳捕集等前沿低碳技术，加快推进绿色低碳冶金创新工程，加大低碳冶金技术研究，探索并掌握绿色低碳冶金关键核心技术，打造未来钢铁技术引领优势。通过探索钢铁工业实现碳中和的技术路线，抢占技术制高点，形成具有自主知识产权的、在全球钢铁行业领先的关键核心技术，助推中国乃至世界钢铁工业可持续发展。