钢铁工业循环经济

钢铁工业循环经济（精选十篇）

钢铁工业循环经济 篇1

一、德国

德国是世界上最早开展循环经济实践的发达国家。经过二十多年发展, 循环经济一词于1996年正式出现在德国颁布的《循环经济和废弃物管理法》中。相应的, 德国钢铁工业也迅速做出了重大调整。这主要体现在德国钢铁界在2000年向德国科技部提出的钢铁工业可持续发展方案上。概括起来, 有如下几个方面:

第一, 在材料和产品革新方面, 为了同时满足相关环保要求和客户对高质量产品的需求, 许多科研工作都致力于开发高强度钢, 采用先进技术以减少钢材重量。在保证汽车强度不下降的情况下, 超轻重量汽车科研项目所开发的高强度汽车板可以使每辆汽车少用钢材40千克~50千克。而不断改善的表面涂层技术, 如镀锌、镀镍、镀锡等新技术, 可延长钢材产品的寿命。第二, 在开发新制造设备方面, 废物管理和重新再利用法案要求, 在车间具体操作时必须使用规定的设备, 并且达到以下水平: (1) 避免出现原料浪费; (2) 不可避免浪费的原料重新再利用; (3) 不可重新再利用的浪费了的原料以和环境兼容的方式处理。在现有资源和环境约束下, 提高劳动生产率和成材率及连续化、自动化水平。第三, 在开发新工艺, 简化或缩短生产流程方面, 鼓励联合开发。例如, 与产品相关的超薄板汽车用钢项目就引入了35家合作厂商, 而欧洲钢铁厂家通过联合合作开发出应用于烧结厂的减少二恶英 (dioxin) 排放物的吸收工艺, 并用褐煤焦尘作为吸附剂, 平均减少70%的排放物。一些项目的部分成果, 如低尘低烟煤湿熄法和减少PAH排放物的单室压力控制系统, 也恰当地应用于新工厂。第四, 在回收利用副产品, 如炉渣、泥浆、粉尘方面, 德国制定了重新再利用的战略规划。德国每年生产大约1 300万吨炉渣, 包括高炉炉渣、转炉炉渣、电路炉渣以及其他炉渣。其中高炉渣利用率达到了100%, 炼钢渣的利用率也超过了90%。而且德国还有一个炉渣研究所, 一直在进行扩大炉渣使用范围的研究。第五, 严格的规定三废排放标准。冶金企业不得向外排放污水, 工业污水处理标准也细化到化学氧、烃含量以及废水中来源于冶金及其后过程的重金属元素, 强调工艺水的广泛流通及污水和收集的地表水的利用, 现已建成了钢厂特殊用水污染控制和水资源保护系统。而德国钢铁工业废气需经过一次除尘、二次除尘, 甚至是三次除尘才能被投入到循环使用中。德国钢铁企业还加强了技术研发和老旧设备的关闭及现有设备的集中使用来降低碳排放。环境部门会对某些地区的空气进行重复测量, 民间组织也会监督政府和企业的行为。

二、日本

日本采用了自上而下的办法推广循环经济, 钢铁工业作为重点对象则是进行了专门的研究实践。在节能技术的发展上, 日本现将范围扩大到整个社会系统, 开始高炉城市煤气试用和扩大原有如高炉炉顶煤气余压发电、蓄热式燃烧器的加热炉、竖式及废钢连续预热式节能电炉等技术应用领域, 并与其他产业合作, 进行综合节能的研究。同时, 加大生产设备更新换代力度。如NKK和川崎制铁于2003年合并为JFE持股公, 随后宣布关停7条轧钢生产线和2座高炉, 日本高炉的平均容积由2000年的3 800m3提高到4 000m3以上。

在废弃物的循环利用方面, 日本主要强调钢铁工业内部和社会范围两类。目前高炉顶压发电和干熄焦等技术已基本普及, 含铁尘泥和铁鳞基本供烧结用。而对生产不锈钢电炉厂的含铁粉尘、氧化铁皮和酸洗渣等混合物的处理, 除回收铁外, 还回收了镍铬等高价金属, 效果较好。新日铁和神户制钢则利用FASTMELT法, 在将高锌含铁粉尘制成直接还原铁供转炉使用的同时, 回收氧化锌供有色冶炼厂使用。在社会范围内, 首先, 新日铁2002年在君津等四个厂于焦煤中掺用废塑料1%~2%后炼焦, 能量利用率达到94%。原NKK和其他钢铁企业也陆续开始废塑料的生产应用。JFE则是采用没有人工分捡的全自动废塑料处理, 将废塑料分为一般塑料和优质塑料, 前者在经减容后做填埋处理, 后者经造粒后作为炼钢的还原剂、衣服的化纤材料以及工程塑料板。并于2005年后确立了低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚氯乙烯树脂进行再循环的体制。其次, 原NKK在高炉试喷废木屑, 并参与废家电、废荧光灯管的再生利用;新日铁广畑厂则在高炉停产后采用转炉喷煤吹氧化冷料炼钢, 1999年用废轮胎代煤, 同时10%的子午线钢丝亦以铁源得到有效利用, 2004年又在该厂建成6万吨轮胎气化装置;再次, 针对城市垃圾处理, 新日铁建成垃圾气化熔融发电厂, 在政府保证垃圾的储量和质量的前提下, 通过二十年的低息贷款和税收等优惠, 采取市场化运作方式。

在相关扶持政策和良好社会氛围方面, 日本政府制定了有利于节能较好和环保的财政金融政策, 并设立钢铁环保技术开发基金以减轻企事业单位的相关投资负担, 2002年还实施了“环保型超细钢生产的基础研究”国家计划和一系列专门的中长期技术开发项目。此外, 日本的汽车、家电、造船及机械等加工装配产业与钢铁工业间的互动和协作也加速了钢铁工业循环经济的发展, 使日本高性能钢铁产品不断涌现。如用作白车身的高强度钢板使用比率从20世纪80年代的10%~20%提高到2000年的40%以上的水平, 预计到2010年车体重量将减轻8%, 燃料消耗将降低3.6%。不锈钢、耐大气腐蚀用钢和镀层钢板、电磁产品、综合性能强的建筑结构等高附加值钢产品也成为主要的开发方向。

三、美国

美国目前还没有一部全国性循环经济的法规, 但早在1970年就颁布了《环境政策法》, 作为保护环境的基本章程。目前, 美国的环保工作已从强调传统的终端治理转变为对生产线始端的污染控制和污染减少。钢铁工业与相关产业建立了生态产业链, 形成了企业间的工业代谢和共生关系, 大幅度节约资源, 接近零排放。例如, 在得克萨斯州的米得罗森市由查普雷尔钢铁公司与得克萨斯工业公司共建的零排放工业生态模式。得克萨斯工业公司下属的水泥厂利用查普雷尔钢铁公司炼钢厂的炉渣生产高质量的水泥。

同其他国家一样, 美国积极推广钢铁生产最新工艺流程, 先后投入数十亿美元, 应用喷煤技术的应用减少焦炭用量和增加顶压发电技术等, 并率先开发出废钢电炉薄板坯连铸连轧工艺。2006年, 在美国钢铁协会和能源部共同资助的“技术路标项目”研究中, 由美国麻省理工Donald R.Sadoway教授领导的团队还成功地演示了一种在实验室中利用更加环境友好的熔融氧化物电解工艺生产铁的方法, 生产完全不含碳的铁, 过程中仅产生氧, 没有二氧化碳。

在废弃物的回收利用方面, 美国一直走在世界同行的前列。由于美国的废钢积蓄量大, 因此根据钢铁生产流程, 总结出一套废弃物采集、回收、储存、运输、转化处理系统。其中系统转换中的采集回收、检选分类、加工处理是重要环节。另外, 资源管理、计划管理、信息管理、运作管理和科技进步与人员素质也对废弃物的回收起到制约作用。

四、韩国

韩国现在是全球第五大钢铁生产国, 随着环境的恶化和京都议定书的生效, 逐渐转向环境友好型的生产模式。通过回收设备进行能源回收再利用, 用液化天然气发电以及提高副产品和水循环。新一代炼铁工艺也开始产业化, 如FINEX熔融还原工艺、薄带连铸计划等。与环境友好钢材, 如汽车钢板、无铬钢板相继扩产。因此, 韩国钢铁工业能源消耗占国内整个工业的比例呈逐年下降的趋势。同时, 韩国钢铁企业还积极与国际原料供应商展开合作。在澳大利亚、加拿大、印度、巴西及其他资源丰富国家投资建设钢厂或成立合资公司。

在韩国诸多钢铁企业中, 循环经济发展最好的就是浦项钢铁公司。它是韩国唯一的长流程钢铁联合企业, 生产技术和工艺处于世界领先地位, 一直致力于“商业—自然—人”模式建设。其中商业指的是生产、调配、销售体系, 自然指的是全球变暖和资源稀缺下生态友好的利用资源。而人则在此过程中发挥规划、指挥作用, 以促进人类的可持续发展。在环保产品比例方面, 72种环保型钢铁产品中就有53种属于能源节约型, 14种属于循环利用型。浦项的水重复利用也达到90%以上, 并在提高副产品增加值的同时实现副产品98.8%的可循环, 当然这背后还隐藏着多年持续不断的研发和投资。而且浦项还制定内部环境绩效指标评价体系, 来进一步促进各个环节的节能降耗。

总体来说, 以上先进国家钢铁工业的发展虽然有所不同, 但是根本的都是基于钢铁工业流程化的生产方式, 逐一破解能耗大的环节, 注意生产过程中能源的二次利用和三废的回收, 侧重节能环保型产品的开发, 从工艺和产品创新两方面入手, 掀起了新一轮的产业升级。因此, 中国面对全球金融危机给我们提供的这种彻底革新机会, 应摒弃单纯为了保增长而无创新的固定资产投资, 把国家振兴产业的支持转向“高效、清洁、省能”的项目和技术上, 加快环保型产品的研发投入。在借鉴钢铁工业发达国家的发展经验基础上, 选择适合中国以长流程生产工艺为主的先进项目和技术, 进而实现中国钢铁工业的产业升级和可持续发展。

摘要：欧美日韩等先进国家早在20世纪六七十年代就开始钢铁工业循环经济的研究和实践, 具有相对领先和成熟的技术, 对于处在全球金融危机和国家产业调整中的中国钢铁工业具有积极的借鉴意义, 也为高水平项目的选择和固定资产、技术研发的资金投放提供了有益参考。

关键词：循环经济,钢铁工业,技术创新,世界先进国家

参考文献

[1]Jürgen A.Philipp, 欧洲和德国的钢铁工业的环保现状和发展 (一) [J].中国冶金, 2004, (3) :1-8.

[2]Statement of the German Iron and Steel Industry on the Communication from the Commission“Towards a thematic strategy on theprevention and recycling of waste”[EB/OL].http://europa.eu.int/comm./environment/waste/pdf_comments/german_iron_steel_industry.Pdf, 2003-27-05.

钢铁工业循环经济 篇2

中

小 订阅摘要：钢铁产业是典型的高消耗、高排放产业，如果不从技术进步入手提高其能源、水资源等使用效率，解决好环保问题，我国钢铁工业的可持续发展就会是一个巨大问号。济南钢铁集团总公司，从90年代起就引入循环经济和清洁生产的理念，不断加大节能降耗技改项目的投入，促进了各项耗能指标全面下降；依靠技术和管理创新，全面开展削减污染排放总量的治理工程，使环境质量得到不断的提升。探索出了一条经济与环境“双赢”的发展模式。对我国钢铁企业的可持续发展起到了重要借鉴作用。

关键词：循环经济济钢钢铁产业

一 引言

（一）济钢集团概况

济钢（济南钢铁集团总公司）始建于1958年，位于山东省济南市。现有资产337亿元，在职职工3.8万人。改革开放以来，济钢发展步伐不断加快，1991年产钢100万吨，1996年超过了200万吨，2000年超过了300万吨，现已形成了集工业、贸易、科研、开发、服务于一体，跨地区、跨行业、跨国家，一业为主，多种经营，在国内外具有较强竞争实力的特大型钢铁联合企业。

（二）济钢发展循环经济背景

钢铁产业是个典型的高消耗、高排放、高污染产业，“每年能耗占全国l0％左右，其中电力消耗1400亿千瓦时，约占工业总消耗的11％，洁净水40亿吨，约占l0％；粉尘排放约110万吨，也占到13％左右”。[1]钢铁企业对环境的破坏主要表现在废水对环境的污染和粉尘、二氧化硫、二氧化碳、氮氧化物等对大气的污染。如何真正实现钢铁工业的可持续发展，对每一个钢铁企业都是一个需要直面的命题。济钢作为国内的钢铁大企业，同样也存在着这个问题。“大量生产、大量消费、大量废弃”，曾经是济南钢铁集团公司生产经营的写照，10多年前，由于严重的烟尘粉尘、废水污染，废渣堆积如山，济钢被中央电视台《新闻联播》曝光，济钢集团由此承受着巨大的成本压力、能源、资源压力和舆论压力。为了走出困境，十年前济钢集团开始走大力发展循环经济、转变经济增长方式的新型工业化道路。济钢集团实施煤气、钢渣、工业水、余热等四项闭路循环利用。十年来，济钢基本实现了工业污水零排放、吨钢综合能耗下降了42%，全公司经济效益提高13倍。实现了跨越式的发展，成为我国钢铁企业循环经济发展的典型。

然而并不是所有的钢铁企业都像济钢一样，摆脱了传统发展模式，实现增长方式的转变，很多钢铁企业仍然延续传统粗放型增产发方式，随着经济的发展，由于国内外条件因素的制约，自上世纪90年代以来，我国的钢铁产业就慢慢地陷入发展困境，如何摆脱困境，在困境中生存发展已成为我国钢铁产业发展的一个重大问题。

二 我国钢铁产业的发展困境

近年来，随着人们环境意识的提高和可持续发展战略的提出，钢铁作为高污染、高耗能的的产业，它的发展面临着种种压力，陷入了困境。

（一）环境压力

从半个世纪以来我国钢铁产业的发展历程看，基本上是“大量开发——大量生产——大量排放”的生产模式，走先发展后治理的道路，有的企业甚至是只顾发展而不管环境的治理，造成环境的日益恶劣。随着经济的进一步发展，人们对环境的要求开始变的日趋严格，国家采取各种措施限制污染物排放，尤其是限制污染物排放。我国钢铁工业进一步受到能源消耗和污染物排放方面的限制和制约，特别是二氧化硫、污水、废渣等污染物的控制和排放。“因为我国钢铁工业目前能源结构中，煤炭占了70％的比例，燃煤的二氧化硫排放量占二氧化

硫排放总量的90％以上。为推动能源合理利用、遏制酸沉降污染恶化趋势，改善城市空气污染，国家对工业部门控制燃煤造成的二氧化硫大量排放提出了更高的要求 [2]。因此，钢铁产业要发展就必须就必须要适应对排污总量控制和环境容量的要求，转变生产模式，提高社会效益

（二）资源压力

我国资源压力主要是资源、能源严重短缺问题，具体表现在以下几个方面：

1.水资源不足。“我国人均水资源量只有2220立方米，约为世界平均值的1/4，位于世界第109位，被列入全世界人均水资源很少的13个贫水国之一，被联合国机构称为处于严重缺水地边缘。”[3]目前，我国有16个省人均水资源拥有量低于联合国确定的1700立方米用水紧张线，其中有10个省低于500立方米严重缺水线。在我国的662个城市中，有400多个城市常年供水不足，其中110个城市严重缺水。

2.矿产资源短缺。“截至2000年底，我国保有铁矿资源总量458.94亿吨，其中保有储量125.54亿吨、保有基础储量235.19亿吨。我国人均保有铁矿资源储量36.23吨，而世界人均保有铁矿资源储量51.19吨。”[4]我国对铁矿的进口量已占到世界铁矿交易量的50%，而且其中的70%受世界排名前三的钢铁供应商控制，这已经严重影响到我国钢铁企业的安全发展。

3.能源短缺。主要表现在石油、煤炭、天然气、电力等方面的不足，我国的石油和天然气大部分是靠进口，而对于煤炭，虽然储存量较大但是开发浪费严重、利用率低，已出现紧张状态。电力不足已是我们能够经常感受到的，拉闸现象常常出现，已经成为经济发展的瓶颈。由于我国铁矿资源不足，利用进口铁矿满足国内钢铁生产需要已成必然。这已经严重影响到我国钢铁产业发展的安全。因此国家在鼓励国内企业扩大进口的同时，应该采取相应的支持措施，引导企业发展循环经济，转变过去那种高消耗的生产方式，提高矿产的利用率，促进钢铁产业高效健康发展。

（三）竞争压力

目前，从国内市场看，“一方面钢的生产能力已超过3亿吨，并且在建产能还有1亿吨以上，而这些在建产能也将会在今后几年陆续释放；另一方面，由于国家针对钢铁投资过热进行宏观调控，将会导致钢材需求增长速度出现下降的趋势，进而会导致供大于求的局面，钢铁企业之间的竞争将更加激烈”[5]。从国际市场来看，随着我国加入WTO后，在逐步降低关税，取消非关税措施之后，国内大型钢铁企业的各种优势也将随之逐渐减小甚至消失，我国大型钢铁企业直接面临着来自跨国公司竞争的压力，市场竞争形势十分严峻。

所以在如此众多的压力下，钢铁产业将如何发展，将何去何从，是继续走传统发展模式进行粗放型生产，还是转变现有的的生产模式，走新型的发展道路？也许我们从济钢摆脱发展困境的发展模式中能够作出准确的选择。

三 济钢走出困境的途径——发展循环经济

（一）循环经济的内涵

对于循环经济这个概念，目前国内还没有统一的共识。曲格平认为：循环经济本质上是一种生态经济，它要求运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动[6]。吴季松认为：循环经济就是要不断提高资源利用效率，把传统的、依靠资源净消耗线性增加发展，转变为依靠生态型资源循环来发展的经济[7]。而吴绍中则认为循环经济就是要控制废弃物的产生，建立起反复利用自然的循环机制，把人类的生产活动纳入到自然循环中去，维护自然生态平衡[8]„„，当然对于循环经济本质不同学者有不同的认识，但是大都承认循环经济是以“3R”为原则的，即“减量化、再利用、资源化”的原则。因此，笔者以为：循环经济就是针对高消耗、高排放的线性经济而言，它以“减量化、再利用、资源化”为原则，遵循生态学规律，合理利用资源，提高资源利用率，建立起符合可持续发展理念的经济增长模式，它是对传统经济增长方式的改革。是一种新的经济增长模式。

（二）济钢发展循环经济的历程

济钢是在“九五”期间开始探索发展循环经济的。当时济钢面临着内外部压力，自身生产方式粗放，资源利用率低，浪费严重，排放大，积极效益低下，而国内外市场竞争又极其激烈，原燃料价格上涨，钢铁产品价格下滑，企业利润空间急剧缩小，同时，环境和资源问题越来越引起世人的高度重视，正是面对这种两难的困境，济钢开始探索一条既能提升市场竞争力，又能增强可持续发展能力的新途径，经过十多年的摸索，终于找到一条发展循环经济的新道路。它先后经历了三个阶段：

1.淘汰落后工艺，更新旧设备，精料减量，大力实施节能降耗。“九五”期间，济钢抓住降低成本不放松，不断深化节能降耗。投入大量资金对旧式设备的更新改造，围绕淘汰高耗能落后工艺，实施“四全一喷”(炼铁全精料、炼钢全精炼、全连铸、轧钢全一火成材、提高高炉喷煤量)[ 济钢发展钢铁工业循环经济效果 胡新亮，孙德民，李洪福节能环保 200510]，淘汰落后工艺，缩短工艺流程，提高生产的集约化程度。它体现的是“减量化”原则

2.以环境为关注点，提高资源循环利用，大力推行清洁生产。废物，是放错位置的资源，为了减少废物的排放，提高资源的利用率，“济钢提出了‘不求最大，但求最精、最强、最美’的发展思路。坚持“源头削减，过程控制，污染资源化治理”的方针，制订了《创建节能清洁型工厂规划》，大力推行清洁生产”。[9]建立了“四闭路”循环系统，即：“煤气闭路、钢渣和含铁尘泥闭路、工业用水闭路、余热蒸汽闭路”[10]。通过“四闭路”的实施，基本上可以是实现废物资源化，提高了资源利用率。

3.构筑产业链，实现从自发性发展循环经济转变为科学性发展循环经济。济钢刚开始走循环经济是为了摆脱经济困境，实现企业自身的发展，但是随着企业的进一步发展，逐步加深了对循环经济的认识，意识到要实现企业的可持续发展就必须走科学的循环经济的道路。于是，企业的关注点也发生了根本性的改变，由原来的以产品为关注点，着力提高产量、质量和品种为核心，转变为以可持续发展为核心，着力提高资源，能源利用率，改善环境为核心。它通过构筑产业链，实现从单个环节的循环升级为整个大系统的循环；从一般意义上的节能降耗、环境保护转变为与社会环境资源的协调发展，最后实现企业的持续发展。

（三）济钢发展循环经济的措施

济钢发展循环经济主要采取以下措施：

1.提高认识，增强环境资源意识。钢铁产业是个高消耗、高排放的行业，在倡导可持续发展的今天，以大量消耗资源、牺牲环境为代价的经济增长方式走到了尽头，钢铁企业能否实现清洁生产，保护好环境，不仅关系到企业的经济效益，而且直接关系到企业的形象和生存，随着社会文明进程的加快，企业不消灭污染，污染将消灭企业。所以济钢在发展循环经济中不断加强环境意识，通过节能降耗、源头消减来实现环境保护，不仅没有增加环境成本，且带来巨大的经济、生态和社会效益。坚持“三种”创新，突破瓶颈制约。

以观念创新为先导。济钢在资源能源高效利用的实践中，树立“污染物和废物是放错了位置的资源”、“创意无限，资源无限”等观念，改变环保必然增加成本、减少效益的传统观念，“对渣、尘、水、气等工艺代谢物实施“四闭路”系列措施，进行资源化治理，实现了废物资源化、轧钢加热炉和烧结机点火无油化、锅炉无煤化、取暖制冷余热化的“四化”。固体废弃物综合利用率达到98%，年创产值2.5亿元。”[11]

以技术创新为支撑。“引进——模仿——再引进——再模仿”是中国钢铁企业的技术之路，也是中国钢铁缺乏竞争力的根本缘由，为了实现可持续发展，中国钢铁必须走自主创新之路。济钢较早认识到了这一点，自1996年以来，济钢先后就投入7亿多元研发费用，自主开发了120多项节能清洁工艺技术，形成专利117项，共获得省部级以上科技进步奖77项。其

中干法熄焦技术研究与应用和热能资源高效梯级利用项目获得国家科技进步二等奖。这些成果不仅是济钢走在技术前列，而且还成为济钢经济效益的增长点。

以管理创新为保障。积极发挥政策引导作用，以资源能源的高效利用为核心，引入市场机制、价格机制，不断健全和完善相关的规章制度，引导各部门珍惜资源能源，促进高效利用。引入绩效管理模式，为循环经济的深入发展提供有效的制度保障和创新的平台。

3.关注社会责任，延伸循环经济链条。积极承担社会义务，回收处理社区生活污水，用于生产和绿化。通过不断拓展消纳处理社会废弃物和污染物的功能，实现社区友好、社会友好。

（四）济钢发展循环经济所取得效益

近十年来，济钢坚持不懈地推行清洁生产，探索发展循环经济，实现了成本、质量、环境、资源、经济效益的和谐发展，为企业争取了发展可能空间，为社会减轻了环境负荷，同时促进可社会的发展。

1.降低了能耗物耗，创造了显著的经济效益。发展循环经济初期，“济钢主要生产工序中只有2个工序达到了特等工序能耗水平，大部分都是三等及以下工序。目前，全公司17个主要生产工序中，有11个成为特等工序，3个一等工序，3个二等工序，消灭了三等及以下工序。2004年吨钢综合耗新水比1995年降低了77％，年节水1.13亿立方米，节水效益2.8亿元以上(用水成本2.5元/吨)；吨钢综合能耗下降了42％，累计节约标准煤1300万吨，价值90亿元以上”[12]

2.削减了污染排放，促进了环境保护。2005年与1995年相比，每平方公里工业粉尘排放总量降低了53%，环境质量明显改善，济钢先后建成了省级清洁文明工厂、省级环境友好型企业。

3.促进产品竞争力的增强。坚持开发清洁工艺、生产清洁产品。济钢先后研制开发了“X52、X60管线钢、JG590高强度钢板、贝氏体钢等高强度、清洁型新产品。高技术含量、高附加值的品种比例超过了60%。”[13]产品远销东南亚、欧美等二十多个国家，初步实现了差异化竞争优势。

四 济钢模式对我国钢铁产业发展循环经济的借鉴

经过十多年的发展，济钢逐步形成了“以可持续发展为目标，观念创新为先导，技术创新为支撑，管理创新为保证，实现资源高效利用，能源高效转化，代谢物高效再生，追求企业效益、环境效益、社会效益和谐统一，建设资源节约型、环境友好型企业”的钢铁企业循环经济模式[14]。这种模式使得济钢从一个地方级的钢铁公司发展为总体规模全国排名第九的大型钢铁集团，这种跨越式的发展对我国钢铁产业起了个很好的借鉴作用。

借鉴之一：加强组织领导，企业领导要决策正确。领导决策要正确就必须要有正确的理念，一个企业有什么样的理念，就有什么样地发展思路。济钢就有很多好的理念，如“创意无限，资源无限”、“企业不消灭污染，污染将消灭企业”、“污染物和废物是放错地方的资源”等等。而这些理念首先必须在企业的管理人员当中树立起来。并将其纳入企业的发展战略目标中，做到：1.思想落实，即要把理念灌输到每个成员的意识中，人人树立起正确的观念。2.业务落实。即要把理念付诸实践，制定资源节约规划和实施方案，对如何节能、节水、节电、节约谨慎、再生资源回收循环利用进行重点研究，并一一落实。3.组织落实。即确定专门机构和专人负责，建立资源节约责任制，加强管理。

借鉴之二：加大科研投入，鼓励创新，以技术支撑循环经济的发展。我国钢铁企业要摆脱“引进——模仿——再引进——再模仿”的技术发展模式，就要加大科研投入，增强自主创新能力，济钢自1996年以来不断加大对科研的投入，开发出一大批先进技术、先进产品，不仅使企业有了很强的市场竞争力，而且技术的研发，为走循环经济之路提供了可能。发展循环经济，它要以技术为支撑，没有相应的技术就无法实现资源的循环利用，也无法实现对环境的保护。要发展循环经济，首先要通过设备更新和改造，淘汰高能耗、高物耗、高污染的落

后生产设备，研发出或引进高科技含量的环保设备，作为发展循环经济的设备保障。其次，要淘汰落后的高能耗的生产工艺和生产技术，研究和引进具有资源节约和环境保护的生产工艺和技术。要加大资源再生技术的开发力度，实现产品深度开发和资源循环利用。借鉴之三：

借鉴之四：构建钢铁产业链，建造循环经济圈。正如济钢集团自身构筑产业链，实现内部的循环一样，我国的钢铁产业也要构建产业链。走循环经济到路，笔者认为：企业决不能各自为战，只在企业内部小范围循环，只是“闭路循环”，他所产生的效益只是局部的，而且是有限的，它不能实现社会效益最大化，只有把整个钢铁产业构建成产业链，实现整个产业的大循环，形成最佳生产、最佳消费、最少废弃的生态经济圈，实现社会效益的最大化。这才是发展循环经济的目的所在。

五 结语

济钢的发展模式为我国钢铁产业发展循环经济提供了方向，它的发展历程表明钢铁产业走循环经济道路是具有巨大的经济、社会和环境效益，是钢铁产业发展的必然趋势，而且钢铁行业作为我国国民经济发展中重要的基础产业和实现工业化的支撑产业，它走循环经济道路不仅能够实现自身的可持续发展，而且能够带动众多相关产业的发展。对我国国民经济的发展具有重大意义。

参考资料：

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[3]马莉娟.试述我国水资源现状及应对措施[J].中共四川省委省级机关党校学报.2002（04）

[4]李新创.中国钢铁工业：何去何从？——论影响我国钢铁工业发展的十大因素[J].中国冶金报.2004（02）

[5]赵燕娜，朝霞.我国大型钢铁企业可持续发展对策研究[J].科学管理研究.2006（08）

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[7]吴季松.循环经济———全面建设小康社会的必由之路[M].北京：北京出版社，2003.3

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[9]http://xmxh.smexm.gov.cn/2005-7/2005710175057.htm

[10]程鸿文，叶冰.济钢的循环经济帐本[J].环境经济杂志.2005（06）

[11]济南钢铁集团：探索钢铁企业发展循环经济之路

[12]李长顺.坚持科学发展观发展循环经济

[13]徐大立，李广海，赵国杰.基于循环经济的钢铁企业发展模式研究[J].中国冶金.2006（10）

钢铁工业循环经济 篇3

【关键词】循环经济；“3R”原则；外部效应

发展循环经济是党中央、国务院着眼于新世纪、新阶段我国现代化建设大局提出的一项重大战略任务。而钢铁工业作为国民经济的重要基础产业之一，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。我国钢铁产量名列世界前茅，但钢铁产业的技术水平和物耗与国际先进水平相比还有很大差距。因此，循环经济是一种最科學、最经济的发展模式，是钢铁工业发展的最佳选择。通过税收这一杠杆，钢铁工业发展循环经济也会面临新的契机。

1、循环经济

1.1循环经济的内涵

它的本质是运用生态学规律为指导，通过生态经济综合规划，设计社会经济活动，使区域的物质和能源在经济循环中得到永续利用，从而实现产品清洁生产和资源可持续利用。

1.2循环经济的基本原则

循环经济以“减量化（Reduce）、再使用化（Reuse）和再循环化（Recycle）”（即“3R”原则）为基本行为准则，强调节约资源，有效利用资源，在生产和消费过程中以最小成本追求最大的经济和生态效益。

1.2.1减量化

减量化原则即在生产和消费过程中尽量减少各种废物的生产，具体地体现了源控制的思想。

1.2.2再利用

再利用原则是指对过程的控制，旨在提高产品生产和服务过程中的利用效率。

1.2.3再循环

再循环原则是控制废物末端输出的方法，将废弃物转变成可利用资源的形式以减少末端处理负荷。

2、税收和循环经济之间的关系

2.1税收促进循环经济的发展的理论依据

政府利用税收政策促进循环经济的发展，其主要理论依据是外部效应理论。外部效应就是未在价格中得以反映的经济交易的成本或效益。

2.2税收在循环经济中所起的作用

在存在正的外部效应的条件下，微观经济主体提供的产量不足。一个可行的办法就是通过税收补贴的形式，增加产量，解决正的外部效应的问题。

3、钢铁工业发展循环经济的现状及相关税收政策

3.1钢铁工业发展循环经济现状

发展循环经济是树立和落实科学发展观、转变经济增长方式、实现钢铁工业可持续发展的必由之路。“十一五”期间，我国钢铁行业发展循环经济取得了丰硕成果，2010年与2005年相比，重点钢铁企业吨钢综合能耗由694kgce下降至605kgce，下降了12.8%，实现节能总量4800万吨标准煤，为国家完成GDP能耗下降指标作出了巨大贡献；水资源利用再上新台阶，吨钢取水量由2005年的吨钢取水8.6m3下降到了2010年的4.11m3，年均下降10.44%；重点钢铁企业固体废弃物综合利用率由2005年的89.4%上升到2010年的96.1%，提高了6.7个百分点。

3.2我国促进钢铁工业发展循环经济的税收政策

钢铁工业发展循环经济涉及税种和优惠政策主要集中在鼓励资源综合利用方面的：

（一）增值税方面：

《财政部 国家税务总局关于调整完善资源综合利用产品及劳务增值税政策的通知》（财税〔2011〕115号）

（1）对销售自产的以建（构）筑废物、煤矸石为原料生产的建筑砂石骨料免征增值税。生产原料中建（构）筑废物、煤矸石的比重不低于90%。

（2）对垃圾处理、污泥处理处置劳务免征增值税。垃圾处理是指运用填埋、焚烧、综合处理和回收利用等形式，对垃圾进行减量化、资源化和无害化处理处置的业务；污泥处理处置是指对污水处理后产生的污泥进行稳定化、减量化和无害化处理处置的业务。

（3）对销售下列自产货物实行增值税即征即退100%：利用工业生产过程中产生的余热、余压生产的电力或热力。发电（热）原料中100%利用上述资源；以污水处理后产生的污泥为原料生产的干化污泥、燃料。生产原料中上述资源的比重不低于90%。

（4）对销售下列自产货物实行增值税即征即退50%：以粉煤灰、煤矸石为原料生产的氧化铝、活性硅酸钙。生产原料中上述资源的比重不低于25%；以煤矸石、煤泥、石煤、油母页岩为燃料生产的电力和热力。煤矸石、煤泥、石煤、油母页岩用量占发电燃料的比重不低于60%。

（二）所得税方面：

企业以《资源综合利用企业所得税优惠目录》（2008年版）规定的资源作为主要原材料，生产国家非限制和非禁止并符合国家和行业相关标准的产品取得的收入，减按90%计入收入总额。

（1）煤矸石、石煤、粉煤灰、采矿和选矿废渣、冶炼废渣、工业炉渣、脱硫石膏、磷石膏、工业废渣生产砖（瓦）、砖块、墙板类产品、石膏类制品以及商品粉煤灰，产品原料70%以上来自所列资源。

（2）转炉渣、电炉渣、铁合金炉渣、氧化铝赤泥、工业废渣生产铁、铁合金料、精矿粉、稀土，产品原料100%来自所列资源。

（3）转炉煤气、高炉煤气、火炬气以及除焦炉煤气外的工业炉气，工业工程中的余热、余压生产电力、热力。

4、我国钢铁工业发展循环经济的税收政策中所存在的问题

虽然，近年我国为发展循环经济也相继出台了一些相关的税收政策，这些和政府的其他有关措施项目配合，在减轻或消除污染，加强环境保护等方面，发挥了积极的作用。尽管如此，我国钢铁工业发展循环经济时所能享受的税收政策却十分有限，主要表现在几个方面。

4.1现行税制单一，优惠范围有限

目前，适用于钢铁工业中发展循环经济的税收优惠政策主要集中在增值税和企业所得税这两大块，许多涉及工业减量的环节由于在企业内部流转，未被纳入税收优惠当中。例如采用水资源利用统筹规划，实施串级供水、按质用水、一水多用和循环用水的措施，是实现降低新鲜水用量以及削减吨钢废水产量与外排量的有效手段。但这个在税收优惠当中并未体现。

另外，当前增值税即征即退、减半征收的优惠政策只集中在生产电力、水泥、新型墙体材料方面，仅涉及煤矸石、石煤、炉渣、粉煤灰、油母页岩等几项，这只是钢铁工业的一部分，还有很多其他的循环链、相应的原料及产品未被纳入其中。

4.2现行企业所得税制不利于钢铁企业长期综合利用资源

现行企业所得税对循环经济的促进主要是通过税收优惠政策实施的，具体包括：对利用“三废”进行生产采取减免税的政策、对有关技术改造的设备运用进行税收优惠等。但问题也比较突出：

（1）现行所得税制减按90%计入收入总额，其减税幅度并不大。

（2）循环经济大多同技术密集、资金密集型生产方式相关，对固定资产加速折旧及无形资产的摊销管理很严，这个无形中会加重企业负担。

5、关于我国钢铁工业发展循环经济的税收政策的两点想法

5.1扩大税收优惠的范围

钢铁工业作为循环经济发展发展的优先切入点，但是，政府在税收这一块的支持力度并不明显，除继续对“三废”综合利用给予税收优惠外，可考虑借鉴国际经验，允许企业对环保设备实行加速折旧，并实行再投资退税、扩大扣除范围、延期纳税等多种所得税优惠形式。

5.2由“生产型”增值税向“消费型”增值税转变

就增值税而言，我国目前采取的“生产型”增值税，由于购进固定资产的进项税额不能抵扣，这会影响企业购买节能减耗产品的积极性。因此，应当通过推行“消费型”增值税，增强企业投资环保设备的积极性，引导并鼓励企业加大固定资产投入，加速更新设备，加大环保投入。

浅析钢铁企业的循环经济 篇4

钢铁企业的循环经济主要是指钢铁生产过程中余热、余压、余气、余渣的回收再利用和再资源化[1~3]。它不仅提高了企业能源、资源的利用率, 可显著降低企业的生产成本, 为企业带来巨大的经济效益, 使企业在激烈的钢铁市场竞争中处于有利地位;而且它能够促进企业节能减排, 有利于保护自然环境, 带来巨大的社会效益。 在中国目前钢铁行业面临供大于求, 资源能源成本和环保代价日益加大, 市场竞争进入“ 恶性”阶段的形势下, 可以说, 钢铁企业的循环经济在很大程度决定着企业的存亡与发展, 它也是国家产业政策对钢铁企业的必然要求。

钢铁企业的循环经济主要内容包括:余热发电、余气发电、余压发电和余渣的回收再利用, 现分述如下。

1 余热发电

钢铁行业中, 余热可回收利用的三大重点部位是干熄焦余热发电、烧结余热发电、氧气转炉余热发电[6,7]。这三种发电均是由余热将锅炉内的水转化为蒸汽, 由高压蒸汽推动汽轮机, 汽轮机推动发电机发电。

干熄焦余热回收系统可回收红焦显热82%左右, 使炼焦过程的热效率提高10%以上。 目前, 我国钢铁企业干熄焦余热发电机组配置的比例约为20%, 尚有很大的提升空间。 干熄焦余热发电用锅炉每台的平均价格约1300 万元人民币。

随着我国烧结机的大型化, 烧结矿在冷却过程中产生的高温废气也越来越多, 如何有效地回收这部分热量已经引起了人们的高度重视。 目前, 利用余热锅炉生产蒸汽带动汽轮发电机发电, 在国内是一项比较先进的烧结余热回收技术。 烧结余热发电技术由于烧结余热具有热源品质低、废气温度波动大和连续性差三个基本特点, 给回收余热进行发电带来了一定的技术难度, 近几年在国家钢铁产业产业政策的大力支持、科技工作者和企业工程技术人员的共同努力下, 通过优化发电系统设计和加强运行管理, 已有效克服了以上难题, 可以保证烧结余热发电系统的稳定运行。预计, 一套烧结余热发电用锅炉约1000 万人民币。

转炉吹氧冶炼时, 产生大量的高温烟气, 烟气温度在1400℃以上, 以公称容量为120 吨转炉为例, 常规吹炼每小时产生的烟气量约70000Nm3, 大量的高温烟气蕴含大量的热能, 这其中的部分热能通过汽化冷却烟道回收, 高温烟气经汽化冷却烟道冷却后, 温度下降到850~1000℃, 部分热能转化为高温高压蒸汽, 吨钢产生的蒸汽量约80~87㎏。 对高温蒸汽的回收利用, 目前各炼钢厂采用的方式不同, 利用率也差别很大。有些钢厂并入大网, 在全公司范围内分配作为干燥或者取暖用能源;有些钢厂, 对这部分蒸汽调温调压后作为真空炉用动力源;有些钢厂则是用这部分高温高压蒸汽来发电。

2 余气发电

钢铁行业中, 余气可回收利用的三大重点部位是焦炉煤气发电、高炉煤气发电和转炉煤气发电。目前, 我国钢铁企业高炉煤气仍有约10%的放散率, 焦炉煤气约有3%的放散率[8,9,10]。 若将这些煤气都用于发电, 仅此一项每年约可节约600 万吨标准煤。 转炉煤气回收的技术比较成熟, 无论是OG法还是LT法, 吨钢煤气回收量均可达90~130 Nm3, 如果这部分煤气也拿来发电, 将产生更大的经济和社会效益。

目前余气发电采用比较先进的CCPP发电技术, 即煤气-蒸汽联合循环发电技术。 邯钢CCPP发电工程采用日本三菱M251 型燃气轮机, 其工艺特点如下:低热值高炉煤气经过脱水、除尘等处理后, 进入煤气压缩机升压后进入燃烧室, 与经过压缩机升压后进入燃烧室的空气混合燃烧, 产生高温高压燃气进入燃气轮机膨胀做功, 通过齿轮系统驱动煤气压缩机和发电机, 既提供煤气压缩动力又将机械能转化为电能输出;同时燃气轮机排出的高温烟气进入余热锅炉进行再利用, 然后废气排入大气。 而余热锅炉产生的蒸汽又推动蒸汽轮机发电, 充分利用能源。 蒸汽轮机是燃气轮机发电的补充, 并完成联合循环, 进一步提高系统的热效率。

上海宝钢、邯钢、通化、元立都采用了CCPP发电技术, 发电成本在0.15~0.25 元/kwh, 而工业用电价格在0.55元/kwh, 自发电经济社会效益非常可观。 我国CCPP发电技术已建设超过10 台套50MVA~150MVA机组, 还有一套世界上最大容量之一的300MVA机组在鞍钢投产。 此外, 宝钢梅山、沙钢、太钢、浦钢、武钢、首钢京唐钢铁、莱钢、潍坊钢铁公司、江西萍乡钢铁公司、云南双友钢铁公司也在建或拟建不同规模的CCPP。 曹妃甸京唐公司在建设中准备把所有的煤气都用来发电。

3 余压发电

钢铁行业中余压发电主要是指高炉炉顶余压压差发电 ( TRT) , 我国TRT设备已超过500 台, 一些高炉吨铁发电量超过45kwh, TRT应用数量及其发电量均居世界产钢大国第一。 高炉TRT与高炉煤气干法除尘技术相结合是对高炉余压、煤气综合利用的系统集成技术, 这种技术结合一方面提高了TRT发电效率30%以上, 使吨铁发电量达到了35k Wh~40k Wh; 另一方面实现了高炉煤气全干法除尘, 减少或基本没有新水消耗和废水排放, 煤气含尘量降低到5mg/m3, 高炉采用全干法除尘可有效提高TRT发电量。

在我国钢铁行业产能过剩, 产品供过于求, 同时面临越来越高的资源能源和环境成本压力的形势下, 钢铁行业发展循环经济已成为其必然要求, 目前以曹妃甸京唐公司、宝钢公司、鞍钢公司为代表的钢铁企业在发展钢铁循环经济方面已走在了全国的前列。部分钢铁企业利用余热发电、余气发电和余压发电技术基本做到了零放散。 国内某民营钢铁企业已经做到了自发电除可以100%满足本企业生产全部用电量的需求, 还可以有多余的电量供给大网, 卖给国家, 仅此一项, 吨钢就可以给企业带来净利润200 多元! 在中国钢铁行业进入微利时代, 其竞争优势无与伦比。 特别是在电力不足的省份或地区, 在用电高峰季节国家电力不足限电时, 自发电的优势更加突显出来。

4 余渣的再资源化

钢铁企业发展循环经济的另一个重要方面是余渣的回收利用和再资源化。 主要包括两个方面的内容, 一是炼铁渣, 主要是渣沟水冲渣, 吨铁产生水冲渣约400kg, 按目前的市场价格85 元/吨计算, 吨铁回收铁渣价值34 元。 目前, 对高炉炉渣的回收利用已经达到很高的水平, 高炉炉渣已全部用于制造普通硅酸盐水泥的原料、路基建筑材料和其它材料。炼钢炉渣的回收再利用和资源化随着中国钢铁业的快速发展也取得了巨大进步。 据统计, 生产一吨钢约产生150kg钢渣, 钢渣中含有一定量的单质铁, 这部分单质铁可以通过焖渣挑选, 钢渣的破碎、磁选、筛分、再破碎、再筛分的工艺从钢渣中分离出来。据统计, 这部分块铁从钢渣中分离出来重新回炉炼钢可降低钢铁料消耗约15kg/t, 废钢价格按2600 元/吨计算, 仅此一项吨钢可降低39 元, 若除掉分选成本, 吨钢可降低成本20 元。 磁选以后的钢渣的再利用和资源化也取得了重大进展, 目前, 以磁选后的钢渣 ( 骨料) 、粒化高炉炉渣 ( 结合剂) 、工业循环水为原料, 采用与生产混凝土相似的工艺可生产出混凝土预制块和天然石料的替代产品, 其强度和耐久性可与混凝土相媲美, 已成功应用于码头工程修建和大型工程的地基填充。 产生了巨大的经济和社会效益。

5 结论

钢铁企业的循环经济的主要内容包括余热、 余气、余压和余渣的回收利用和再资源化, 它不仅能大大降低钢铁企业的生产成本, 提高企业的市场竞争能力, 给企业和社会带来巨大的经济和社会效益, 而且成为钢铁企业发展的必然要求, 决定着钢铁企业的发展与前途。

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钢铁工业循环经济 篇5

徐州中小型钢铁企业循环经济建设模式研究

摘要：论述了中国中小型钢铁企业发展循环经济的重要性和紧迫性,提出了发展循环经济的模式、原则、方法和途径,叙述了实施完成的六大循环经济工程,分析了项目实施所取得的经济、环境和社会效益.作 者：陈克静 韦剑 罗锋 CHEN Ke-jing WEI Jian LUO Feng 作者单位：铜山县环保局,江苏,铜山,221116期 刊：污染防治技术 Journal：POLLUTION CONTROL TECHNOLOGY年，卷(期)：,23(3)分类号：X196 F062.2关键词：钢铁企业 循环经济 建设模式

发展循环经济，建立生态工业园 篇6

坚持科学发展观，实现经济又好又快发展，谋求人与自然、社会的和谐共处，将这些指导中国新时期经济社会发展的重要思想理念落到实处+在方法与途径方面无外乎两点：一是实现发展方式的根本转变；二是依据新的理念、新的模式实现产业、经济、区域的系统升级。

在发展方式转变方面，循环经济是破解资源、环境与经济发展之间矛盾与冲突的全新解决方案，它以先进的理论、不断创新的技术为支撑，以可持续发展为目标，追求生态效益、经济效益、社会效益综合价值的最大化与平衡发展，而循环经济的应用，包括企业、产业、政府等各个方面，其中聚集多方主体的区域开发和建设是重要载体；具体到实际层面，这就给我国的各个开发区提出了更高要求——如何从经济园区、高科技园区向生态工业园区转变与升级。

生态工业园区，既是传统的超越，也是人本回归。超越，是破除只顾个人利益，任意破坏生态环境、任意开采自然资源，忽视可持续发展的旧有模式，回归，是回归到科学的发展道路，遵循客观的发展规律，融入到自然大环境中，获得承续的发展动力。

实际上，关于如何发展经济与社会，我国的先哲老子早在2000多年前就为我们指明了道路：“人法地、地法天、天法道、道法自然。”法，就是效法。自然，就是生态型的发展道路。构建美好的家园，我们需要回归“自然”，让我们的工作环境、生活环境向大自然那样，充满绿色、阳光，彼此和谐相处而又生生不息。

建设环境友好型社会，循环经济开创美好来来

观念制胜，循环经济具有不可替代的优越性

十九世纪开始的工业革命使世界在不到100年的时间里发生了翻天覆地的变化，劳动生产率大大提高，新产品层出不穷，但同时，日益严重的水环境污染、大气污染和固体废弃物污染；不断加剧的资源短缺，如水资源、耕地资源、森林资源、矿产资源的锐减；生态系统的破坏及其所带来的土地荒演化；酸雨蔓延；生物多样性减少；以至于全球性的气候变暖、臭氧层的破坏、生物多样性减少，以及持久性有毒化学品的泛滥和积累等等问题相继出现。这些问题无一不危及到人类的健康和生存，也已极大地损害和制约着经济的发展，甚至对地球的命运也造成了严重的威胁。这些问题的出现，多是因为传统的经济发展模式采取了资源——产品——污染排放的直线型、单向流动型的物质流动模式。其结果是：资源消耗多、生产效益低、污染排放多。如此下去，有朝一日人类必将面临无米之炊及被污染物包围的困境。

在目前全球人口剧增、资源严重短缺、环境污染严重和生态日益恶化的形势下，循环经济现是解决经济与环境发展一系列问题的重要途径和实现方式，其在不同侧面表现了它的优越性。

首先，循环经济倡导的是一种“生命与生态中心伦理观”。它是将人类与其他物种环境置于同样的地位评估，强调的是“生态价值”的全面回归，主张在生产和消费领域向生态化转变，承认“生态位”的存在和尊重自然权利。

其次，循环经济建立了自己的资源利用原则。在促使人们转变或摒弃传统“资源无价”和“资源任人使用”的观点及建立资源的社会再生产经济核算体系的同时，树立资源的辩证观，彻底去除资源“取之不尽、用之不竭”思想，激发人们推动科学进步的才智。

第三，循环经济强调环境具有价值，并将发展活动所创造的经济价值与所形成的社会、环境价值相统一，正确评价开发或生产活动的真正效益，形成了三位一体的价值观体系。这一价值体系在提高生态系统组织水平和生产力前提下，合理利用生态系统，从而有效地兼顾经济、社会和生态效益，实现了人与自然的持续发展和协同进化。

第四，循环经济的生产观念充分考虑自然生态系统的承载能力，尽可能集约自然资源，不断提高自然资源的利用效率，循环使用资源，创造良性的社会财富，它是一种“深生态论”的体现。所以循环经济是以一种积极和谐的态度来实现环境与经济社会的可持续健康发展的。

第五，循环经济树立了合理的经济道德观。在倡导经济发展与生态平衡和谐统一的前提下，既维系了同时代人与人之间的关系——代内公平，又维护了不同时代人与人之间的关系——代际公平。

大力发展循环经济，保护与珍惜自然资源，建设美丽的生活环境与工作环境，拓展智力型、环保型，生态型现代产业已经成为世界上所有发达国家以及大部分发展中国家的共同选择。

现实窘迫，循环经济是中国社会的必然选择

我国人口众多，资源相对不足，生态环境承载能力弱，粗放型的传统发展模式已难以为继。

我国从20世纪80年代开始重视对工矿企业废物的综合利用，从末端治理思想出发，通过回收利用达到解决资源紧张、治理污染的目的。进入90年代以后，源头治理思想开始引起人们注意，从1993年上海召开的第二次全国工业污染防治会议开始，以循环经济理论为指导的清洁生产得到发展，我国在2002年10月正式公布“清洁生产催进法”，在全国范围内推行循环经济，加快了发展循环经济的步伐。

党的十六届三中全会通过的《中共中央关于完善社会主义市场经济体制若干问题的决定》明确提出，要树立以人为本、全面、协调、可持续的发展观。科学的发展观要求的一个重要方面就是可持续发展，要求必须把环境保护工作放到更加重要的战略地位。以科学发展观为指导，改变传统的发展思维，寻求科学的经济发展模式，以最小的社会、经济成本保护资源和环境，走一条科技先导型、资源节约型，生态保护型的经济发展之路成为新时期中国经济产业的全新发展模式。

党的十六届五中全会又进一步明确提出“要建设资源节约型、环境友好型社会”，并作为“十一五”乃至更长时期国家发展的一项重大战略任务。

我国人口众多，资源相对短缺，单位GDP的能耗、物耗和水耗远远高于发达国家和世界平均水平。同时我国的环境问题呈现出结构型、复合型和压缩型的特点，治理任务十分艰巨。伴随我国经济的高速增长，资源能源消耗、生态环境恶化已经成为经济社会可持续发展的瓶颈因素和最大障碍。如果继续沿用高消耗、高能耗、高污染的粗放型发展模式，我国的资源将难以为继，生态环境将不堪重负。

循环经济以尽可能少的资源消耗和尽可能小的环境代价，达到最大的经济产出和最小的废物排放，有利于环境保护模式向污染预防和生产全过程控制的根本转变，有利于解决区域性与结构性环境污染问题。因此，发展循环经济成为解决我国环境问题的重要举措。

环境友好型社会就是全社会都采取有利于保护环境的生产方式、生活方式、消费方式，建立人与环境良性互动的关系。建立环境友好型社会就是要以环境承载能力为基础，以遵循自然规律

为准则，以绿色科技为动力，环境文化和生态文明，构建经济社会环境协调发展的社会体系。

循环经济本质上足以最佳的、可持续方式利用自然资源和环境，是种环境友好型的经济。因此，发展循环经济是落实科学发展观的具体实践，也是建设环境友好型社会的重要载体和途径。实践循环经济新模式，生态工业周是重要载体。

循环经济是种新兴的经济发展模式，本质上是一种生态经济。它要求运用生态学规律指导人类社会的经济活动，通过清洁生产、市场机制、社会调控等方式，促进物质资源在生产与生活中循环利用的一种经济运行形态。绿色企业是循环经济的特征，生态工业园是循环经济理念指导实践的典范，因此可以认为，发展循环经济的核心就是建设生态工业园区。

生态工业园是发展循环经济的重要载体

循环经济是一种运用生态学规律指导人类社会经济活动的生态经济，是一种与环境和谐发展的经济增长模式。循环经济是一种“资源一产品 再生资源”的循环流程，其特征是低消耗、高利用、低污染。“减量化，再利用、再循环”是循环经济最重要的原则。所有的物质和能源都能征这个不断进行的经济循环中得到合理和持久的利用。

生态工业园区是依据循环经济理论和工业生态学原理而设计成的一种新型工业组织形态，是生态工业的聚集场所。生态工业园区作为循环经济一个重要的发展形态，通过模拟自然生态系统建立工业系统“生产者消费者一分解者”的循环途径和食物链网，采用废物交换，清洁生产等手段，使一个企业产生的副产品或废物可以用作另一个工厂的投入或原材料，实现物质闭环循环和能量多级开发利用，从而形成一个相互依存、类似自然生态系统食物链过程的工业生态系统。生态工业业园区遵从循环经济的减量化、再使用、再循环原则。强调废物的正确处理和资源回收，促进废物减量化、无害化以及资源化的实现。

国内外的发展实践证明，建立工业生态园是实现循环经济的一种有效方式。园区内企业上家的废料成为下家的原料和动力，尽可能把各种资源都充分利用起来，做到资源共享，各得其利，共同发展。园区内企业问通过物质、能量和信息的流动与储存，并通过工业代谢研究，利用生态系统整体性原理，将各种原料、产品、副产物乃至所排放的废物，利用其物理、化学成分间的相互联系、相互作用，互为因果的生态产业链，组成一个结构与功能协调的共同网络经济系统。

生态工业园是开发区发展的高层次形式

生态工业园是继工业园区和高新技术园区之后的第三代工业园区。它是在经济开发区和高新技术开发区基础上一个更高层次的经济发展形式，体现了新型工业化特征及实现可持续发展战略的要求。

目前，我国已经在经济技术开发区和高新技术开发区建设方而积累了丰富的实践经验，取得了较大的成果。而在生态工业园建设方面才刚刚起步。这二种类犁的园区在建设的目的、理论和方法等方面不尽相同。

经济技术开发区是我国在改革开放初期为了尽快促进经济发展规模，在一定的区域内建立起来的劳动密集型开发区，主要侧重于经济发展“量”的扩张，以解决当时经济急需大发展的需要。

高新技术开发区是在我国经济有了一定“量”的发展的基础上，为了提高经济发展的技术含量，在一定区域内建立起来的技术密集型开发区，主要侧重于经济发展“质”的提高，高新技术开发区是在经济技术开发区的基础上的进一步发展和升华。

生态工业园是运用工业生态的理论，寻求企业间的关联度，进行产业链接，建立起相关工业企业间的生态平衡关系，实现环境与经济的可持续发展。生态工业示范区是在前两类开发区的基础上更高层次的升华和优化。它的主要特性有：

不同产业或企业间存在着物质和能量的关联和互动关系，这种关联和互动构成了各产业或企业间的工业生态链或生态网络，从而形成生态工业体系。

在工业生态链或工业生态网络中，物质和能量逐级传递，并实现闭路循环，不向体系外排出废物。

以实现区域性的清洁生产和区域性的经济规模化发展为目的。

区域内资源、信息共享，克服了线性经济发展模式中，企业的生产各自为战、信息不畅通的弊端。

生态上业园不受地域的限制，也没有明确的地域界线，只要存在工业生态关系，这个企业无论在什么地方都可成为生态工业系统中的一个环节。

生态工业园不单纯着眼干经济的发展，而且着眼于工业生态关系的连接，把保护环境融合于经济活动过程中，实现了环境与经济的统一和协调发展。以上特点都是经济技术开发区和高新技术开发区所不具有的。因此，在经济技术开发区和高新技术开发区的基础上推进生态工业园建设将使两区更具活力和发展前景。

目前，我国的一些产业园区经历了第一代的经济技术开发区、第二代的高新技术开发区和第三代的生态产业园区三个阶段。第一、第二代产业园区着重于产业聚群和高新技术对区域经济的贡献作用，而忽视了产业园区内各产业间的相互作用关系，缺乏系统性规划，不能有效地节约自然资源和减轻对生态环境的破坏。为此，在实际层面，要对可持续发展实验区中原有的第一、第二代园区进行产业结构升级，在园区内增加资源循环利用、能源多级利用，产品再生，废弃综合处理等产业循环功能。

系统，科学规划建设现代生态工业园医

生态工业园的建设和设计首先要遵循系统性、科学性、动态性及可操作性原则。然后对其生态工业园区的产业定位和现有企业进行详细了解，包括对线形生产模式的产业群落、已具有生态雏形的产业园区和尚未建设或不具备规模的园区进行了解和分析。在做总体规划时，利用园区企业和合理引入共生关系的企业，在物质流、能源流、信息流方面，强调内部循环，争取做到闭环。其共生模式和采取的策略有：

能源、原材料，水的相互交换：充分利用余热余冷，利用废物作原料和燃料，包括材料共享，废水循环利用等。

基础设施共事及提高设施生态效率：可能共享的基础设施有蒸汽锅炉、废水处理厂、压缩空气器、汽车清洗、维修设施仓库等；热电联供，可尝试性使用风能、太阳能等。

物流／人流：实行联合运输，包括货物联合运输(包含废物联合收集、分离系统，就地处置系统以及实施废物最小化系统等)和人流联合共享联运。

充分利用园区的空间：建立集中式的工业大楼；将许多公司集中办公；建多层式厂房；建设联合汽车停车场等。

钢铁工业循环经济 篇7

大多数钢铁厂的循环冷却水系统,由于热负荷较高,冷却水在水冷构件内有过热现象,防垢、防腐蚀成为突出问题[1~3]。循环冷却水的水质对高炉等冶金设备的寿命也有重要影响[4,5]。

工业循环水质的变化可通过监测基本检测指标来实现,循环水的基本监测指标可选择为:水温、p H值、SS、总硬度、总碱度、TP、叶绿素a和浓缩倍数[6~8]。

在工业生产实际中,磁场处理循环水用于阻垢、防垢、防腐蚀方面已经取得显著效果[9~11]。实验室的研究表明,磁场处理引起了水的物理特性的变化[12,22,23,24,25,26,27,28,29];磁场处理工业循环水的模拟实验表明,循环水的pH值随磁场强度和循环水的速度变化而呈现一定的规律性[13~15],邢晓凯[16]等指出溶液pH值与碳酸钙结构有重要影响。

本文研究,利用超强永磁场循环水模拟处理设备,在超强永磁场强度、循环水溶液、液体流动速度变化的情况下,循环水溶液pH值变化规律,从而为进一步研究磁场处理对水质影响的变化规律,并为在防垢、除垢、防腐方面应用奠定基础。

1 实验

1.1 实验设备和测量仪器

实验设备如图1所示,其中核心为超强永磁场可调设备,是具有开闭磁路的超强永磁设备,磁场方向与循环水流动方向垂直。该设备的磁场工作面与水管管壁接触足够大,有足够的磁通量穿透管壁使水活化,该设备从运输到安装前都处于无磁状态,安装完毕才由密码锁转到工作状态。

1) 深圳市怡天磁性材料有限公司生产超强永磁场可调设备(YT-CQY-0702),磁场强度变化范围:300Gs~34000Gs;1Gs=10-4T;

2) Mettler-Toledo公司产Delta320pH计,具有温度补偿功能;

3) 温度计;

4) 实验用水为自来水;实验用药品为氯化钙(分析纯)与碳酸钠(分析纯);

5) 乐清市奥特仪表有限公司生产的数显温度调节仪。

1.2 实验方法和步骤

1.2.1 循环水为自来水

1) 实验方案

磁场强度分别选取:300 Gs,7000 Gs,17000Gs,26500 Gs和34000Gs;实验中水流速度分别为:0.6m/s、1.2m/s和2.3m/s。pH计进行校准。记录磁场强度、水流速度、取样时刻、pH值和水的温度。

2) 实验过程

取自来水30L加入水箱中;确定循环水流速0.6m/s;确定场强300Gs;取第一次水样;准确记录实验开始水温、取样时刻。实验开始起,每间隔1h取样一次,每次取200ml(100ml用于滴定总碱度,另100ml滴定钙浓度),每个水样分别测水温、pH值;冷却12h后,再测水温、pH值。把模拟设备中处理过的循环水放掉,清洗模拟设备;清洗取样瓶;再取30L自来水加入到模拟设备的水箱中,确定磁场强度为7000Gs,重复前述过程;直到需要的各种磁场强度下实验完成;然后变化循环水速度,再按照以上过程完成各磁场强度下的实验为止。

1.2.2 循环水为工业仿真溶液

实验方案同1.2.1,不同的是需要配置循环水溶液,配置过程如下:称取2.22 g碳酸钠溶于20 L的水中,使其混合均匀,加入水箱中,再称取6.24 g氯化钙溶于10 L水中,倒入水箱中,使其充分混合。

取水样过程为:先取200 mL的循环水测pH值,调节磁场强度和水流速度,设备运转后,每隔1.5 h取200 mL的水溶液测pH值,共取6个水样。所有水样取完之后放置12 h,再次测量上述指标。再次试验时,调节水速和磁场强度,重复上述过程。

2 实验结果和分析

2.1 实验数据

循环水为自来水时的实验数据见表1,循环水为配制水溶液时的实验数据见表2。

2.2 实验数据处理

可疑数据利用迪克逊(Dixon)检验法[18]处理,计算机编程进行检验,标*的为偏离值、标**的为离群值。

注:1.xi,是同一个取样时间不同磁场强度下PH值的平均值;xj,是同一个磁场强度下不同取样时间的pH值平均值;2.表中标*的为偏离值、标**的为离群值。

注:1.xi,是同一个取样时间不同磁场强度下pH值的平均值;xj,是同一个磁场强度下不同取样时间的pH值的平均值;2.表中标*的为偏离值、标**的为离群值。

在表1、表2中,去掉包含离群值数据的行,利用统计软件OriginPro8 SR1进行二因素无重复方差分析,并对数据进行拟合。计算机配置为:CPU为:Genuine Intel(R)CPU T1400@1.73GHz,1.73GHz,1G内存;操作系统为Windows XP Professional XP3。

方差分析结果[19]见表3。

2.3 pH值与循环水速度、时间和磁场强度关系

2.3.1 循环水为自来水

当水流速度0.6m/s时,时间和磁场强度对pH值有显著影响。磁场对循环水的处理时间越长,pH值增加值越大;磁场强度是26500Gs时,磁场强度对pH值增长的影响最大。

当水流速度1.2m/s时,时间和磁场强度对pH值有显著影响。磁场对循环水的处理时间越长,pH值增加值越大;磁场强度是26500Gs时,磁场强度对pH值增长的影响最大。

当水流速度2.3m/s时,时间对pH值有显著影响,磁场强度对pH值有影响。磁场对循环水的处理时间越长,pH值增加值越大;磁场强度是17000Gs时,磁场强度对pH值增长的影响比较大。

循环水为自来水时pH值与时间的定量关系见表4。

2.3.2 循环水为配制溶液

循环水速度为0.6m/s,时间和磁场强度对pH值影响,处理时间对pH值变化没有影响;磁场强度变化对pH值有显著影响。磁场强度是26500Gs时,磁场强度对pH值减少的影响最大。

循环水速度为1.2m/s,时间和磁场强度对pH值影响,处理时间和磁场强度对pH值变化有显著影响;处理时间为6h,pH值下降最多;磁场强度是34000Gs时,磁场强度对pH值减少的影响最大。

循环水速度为2.3m/s,时间和磁场强度对pH值影响,处理时间和磁场强度对pH值变化没有显著影响。

循环水为配制溶液时pH值与时间定量关系见表5(表中只给出了在给定磁场强度下,pH值与时间具有较好定量关系的曲线方程)。

2.3.3 循环水速度与磁场强度对pH值的共同影响

循环水为自来水时,构造速度、磁场强度和pH值关系,两因素等重复试验方差分析[20],结果见表3。在循环水速度为1.2m/s、磁场强度为26500Gs的时候,pH值增加的幅度最大。

循环水为配制溶液时,构造速度、磁场强度和pH值关系,两因素等重复试验方差分析,结果见表3。在循环水速度为0.6m/s、磁场强度为26500Gs的时候,pH值下降的幅度最大。

3 作用机理

天然水中的碳酸化合物主要来自空气中二氧化碳的溶解、岩石矿物中碳酸盐、重碳酸盐的溶解、水中动植物的生命活动以及水中有机物的生物氧化等[18]。水中的碳酸化合物有四种存在形态:溶于水的二氧化碳气体、溶于水的分子态碳酸、碳酸氢根和碳酸根。在水溶液中,存在着以下几种化学平衡:

如果水中碳含量固定,在达到平衡时三种类型的碳酸量应在碳酸物总量中占有一定比例,该比例取决于溶液的pH值;在低pH值区间内,溶液中只有CO2+H2CO3,在高pH值区间内只有CO32-,而HCO3-在中等pH值区间内占绝对优势;三种碳酸在平衡时的浓度比例与溶液pH值有完全相应的关系。水与空气之间有CO2交换,水中碳酸物总量有同样数量的增减,引起的变化则是pH值的改变,而溶液的总碱度保持不变。这时溶液中碳酸平衡可能发生的变化是2 HCO3-=CO2+H2O+CO32-,当向水中加入CO2时有一部分CO32-转化为HCO3-,而CO2从水中脱出时,有一部分HCO3-转化为CO32-,由于这种转换是等当量的,总碱度数值保持不变。在pH值小于8.34范围内,向水中增加CO2,pH值降低;水中CO2脱气时,pH值增加。

Fathia,Kneya和Pang等人[25~29]应用非线性理论和方法,并结合一些实验结果,提出了水的磁化的机理和理论。这一理论认为在水中存在具有1.8Dabye偶极矩的水分子,通过氢键组成了一些链状和环状的氢键水分子链的团簇结构。按照被实验证实了的质子(氢离子)在氢键系统中的传导理论,在这些氢键分子链中也存在质子的传递,在外加磁场作用时,处于环形氢键链中的质子在磁场的洛仑兹力的作用下能形成环形电荷传导,从而形成了像磁体中的“分子电流”,则在它们之间或它们与外加磁场之间存在的相互作用使得这些水分子的分布和自身特性改变,从而引起了水的性质如光学特性和电磁特性的改变。

磁场处理自来水以及碳酸钠与绿化钙配置的水溶液时,水中的一些水分子长链或团簇的极化和分布状态等在磁场处理后都发生了改变,从而在循环水是自来水的情况下,促进了CO2的脱气,自来水pH值升高;当循环水为碳酸钠与绿化钙配制的水溶液情况下,促进了CO2溶解,PH值降低[15,20,21]。

4 结论

磁场对以一定速度和磁场方向正交的循环水和配制水溶液的pH值产生了影响。当循环水是自来水的情况下,随着磁场处理时间增加,pH值呈直线上升;水流的速度和磁场强度对pH值有交互影响;水的循环速度为1.2m/s,磁场强度为26500Gs时,pH值增加幅度最大。当循环水是配制的水溶液情况下,随着磁场处理时间的增加pH值先下降,以后出现缓慢上升趋势;速度和磁场强度有交互作用,当循环水的速度为0.6m/s和磁场强度为26500Gs的时候,pH值下降的幅度最大。实验结果对磁场用于控制钢铁工业循环水的水质,从而实现防腐、防垢具有参考价值。

摘要：钢铁工业循环水系统存在着结垢和腐蚀的问题,而循环水系统的结垢、腐蚀与循环水的质量密切相关,其中pH值是一个重要因素。本文利用研制的超强永磁水处理设备在实验室模拟磁场对工业循环水系统进行处理。通过对实验数据进行两因素方差分析得到结果是:磁场强度、循环水的流速对循环水pH值有显著影响。当循环水为自来水时,磁场处理使得循环水pH值随处理的时间增加而增加,pH值与循环水处理时间呈线性关系;当循环水为氯化钙与碳酸钠配置水溶液时,磁场处理使得循环水pH值随处理时间增加而减少,并呈现三次多项式曲线关系。在实验条件下,对钢铁工业循环水系统选择适当强度的磁场处理,能够调控(增加、减少)循环水pH值,从而能够控制循环水pH值在适当范围内,以达到控制循环水结垢和腐蚀倾向的目的。

钢铁工业循环经济 篇8

一、循环经济的涵义及原则

1. 循环经济的涵义。

传统经济是“资源→产品→污染排放”所构成的物质线性流动的经济, 对资源利用是以高消耗、高污染、高排放为特征的, 通过不断把资源变成废物来实现经济在数量上的增长, 这使得很多自然资源日益短缺和枯竭, 并造成严重的生态破坏和环境污染。循环经济是物质封闭环型流动经济的简称, 是可持续发展理论指导下的最佳经济模式, 它要求以环境友好方式利用资源、保护环境和发展经济, 逐步实现以最小的代价、更高的效率和收益, 实现污染排放减量化、资源化和无害化。总而言之, 循环经济是追求更大经济效益、更少资源消耗、更低环境污染和更多就业机会的先进经济模式。传统经济模式与循环经济模式的区别在于:传统经济模式的物质流动程序是“资源→产品→废弃物”, 循环经济模式的物质流动程序是“资源→产品→再生资源”;传统经济模式的环境政策是“末端治理”, 循环经济模式的环境政策是“全过程控制”;传统经济模式的生产模式是“经济增长依靠高强度的开采和消费资源, 忽视废弃物对环境的破坏, 对生态环境造成严重的负面影响”, 循环经济模式的生产模式是“资源重复利用的比例很高, 在满足方便性的前提下, 追求减少环境负荷的合理消费”;传统经济模式的主要特征是“三高一低” (高开采、高消耗、高排放、低利用) , 循环经济模式的主要特征是“三低一高” (低开采、低消耗、低排放、高利用) 。

2. 循环经济的原则。

作为一种先进的经济模式, 循环经济不仅要求人们树立“资源——产品——再生资源”的经济新思维, 还要求倡导新的行为准则, 即“减量化、再利用、再循环”原则。 (1) 减量化原则。即旨在以较少原料、能源的投入, 达到预定的生产目的和消费目的, 在经济活动的源头就开始注重节约资源和减少污染。在生产中, 要求制造商通过优化设计制造工艺等方法, 减少产品的物质使用量, 以达到最终节约资源和减少污染物排放的目的;在消费中, 提倡人们购买耐用的可循环使用的商品, 以减少对商品过度需求。 (2) 再利用原则。即尽可能多次或多种方式地利用人们所购买的物品。通过延长产品的使用寿命, 来减少资源的使用量和污染物的排放量。要求在生产中, 制造商提供的商品便于更换零部件, 提倡拆解、修理和组装旧的或破损的物品;在消费中, 要求人们对消费品进行修理而不是频繁更换, 提倡二手货市场化。 (3) 再循环原则。即尽可能多地利用再生资源。它要求使废弃物转化为再生原材料, 重新生产出原产品或次级产品。如果不能被作为原材料重复利用, 就应该对其进行回收, 减少资源的使用量和污染物的排放量, 以减轻垃圾填埋场和焚烧场的压力, 并节约新资源的使用。与资源再循环过程相适应, 消费者和生产者应该通过购买, 以最大比例消费再生资源制成的产品, 使循环经济的整个过程实现闭合。

3. 钢铁企业的循环经济。

钢铁企业的循环经济的内涵主要体现在以下三个层次:首先是发展, 是用发展的眼光来看待和解决资源约束与环境污染之间的矛盾;其次是经济发展方式的转变, 即从重视发展的数量向发展的质量和效益转变, 从线性式发展向循环式发展的转变, 从粗放型增长向集约型增长的转变;第三是“多赢”, 即在提高资源利用效率的同时, 重视经济发展和环境保护, 重视人与自然的和谐与友好。钢铁企业必须通过发展循环经济, 达到资源能源低消耗、经济高产出、污染低排放, 提高资源能源利用水平, 最大限度地减轻经济发展对生态环境造成的影响, 实现经济发展方式的根本性转变。

二、我国钢铁企业的发展现状

我国钢铁企业自改革开放以来, 在国民经济持续快速发展的推动下, 实现了跨越式发展, 钢产量已连续十年居世界第一位, 是名副其实的钢铁生产大国, 在品种质量、节能降耗、环境保护、效率效益等方面都取得了重大进展。但是, 如果按照可持续发展的要求来看, 还有较大差距。主要表现在:

1. 钢铁企业集中度相对较低。

钢铁企业联合、兼并和资产重组是世界钢铁工业发展的大趋势, 也是钢铁工业结构调整与优化的重要举措。2005年我国对外公布了《钢铁产业发展政策》, 其中对中国钢铁产业集中度做出以下规定:到2010年, 国内前十位的钢铁企业集团钢产量占全国产量的比例在50%以上;2020年达到70%以上。而实际上, 我国前十位的钢铁企业钢产量占全国产量的比例不升反降, 已经从2001年的46%下降到2006年35%。这说明中国钢铁产业集中度的问题已经呈现逐年恶化的趋势。

2. 钢铁产业整体水平低下。

钢铁行业是高能耗、高污染的资源能源密集型产业, 然而从现实情况来看, 我国资源禀赋较差, 虽然总量较大, 但人均占有量少, 国内资源供给严重不足。在各种因素的制约下, 我国钢铁工业增长的粗放型特征还十分明显。我国钢铁工业的吨钢综合能耗比世界先进水平高出15%-20%, 吨钢耗新水比世界先进水平高8~10吨, 而能源有效利用率只有30%, 固体废弃物却占工业排放总量的16%, 废水、废气排放量占工业的14%。

三、我国钢铁企业发展循环经济的必要性分析

自从人类步入工业社会至今, 钢铁业一直是重工业的主导力量, 为人类社会的进步和经济的发展做出了重大贡献。然而众所周知, 钢铁企业是高消耗、高污染的资源能源密集型产业, 消耗的主要是不可再生资源且数量巨大, 这种情况决定了钢铁企业必须走循环经济之路。

与工业发达国家相比, 我国的钢铁业走的是一条超常规、高度压缩型建设道路, 虽然在短时期内拥有相对完整的钢铁产业结构, 但也付出了沉重代价, 致使在低发展阶段出现了“复合型”环境问题。从以下几个方面, 可以得知钢铁企业发展循环经济的必要性。

从资源禀赋情况来看, 我国铁矿石资源不足, 人均铁矿资源占有量仅为世界人均占有量的42%, 很不适应钢铁工业的发展需要。我国煤炭资源相对比较丰富, 但用于钢铁生产的焦煤仅占25%~27%, 而且焦煤储量中, 气煤占一半以上, 主焦煤仅占19%, 也不适应钢铁工业发展的需要。

从资源供求情况来看, 我国铁矿石进口量已增长到2亿多吨, 使铁矿石对外依存度上升到50%以上, 2005年世界铁矿石涨价71.5%, 2006年又涨了19%, 导致全行业经济效益受到严重影响。此外, 用于生产铁合金的锰矿石, 其供求紧张状况更为严重, 锰矿石对外依存度达到70%以上, 也增加了钢铁工业的经营风险。

从资源利用效率状况来看, 我国吨钢综合能耗达700多公斤标准煤, 比国外先进水平高15%~20%, 吨钢新水使用量在10吨左右, 比国外先进水平高1.5倍左右。

从再生资源利用情况看, 我国铁钢比例高, 电炉钢比例低, 再生钢比例仅占20%, 比国外先进水平低50%, 我国钢铁联合企业能源有效利用率仅27%, 其余73%的热能表现为生产过程的余热, 而余热发电等二次能源回收利用率还比较低。

从环境情况看, 我国钢铁企业污染物排放合格率为91.4%, 比国外先进水平低8个百分点, 厂区降尘量为39.8吨/平方公里每月, 比国外先进水平高25吨/平方公里每月, 吨钢外排废水量为7.5吨, 吨钢SO2排放量为3.2公斤, 都比国外先进水平高。

从“十一五”规划目标看, 要求到2010年单位国内生产总值能源消耗降低20%, 单位工业增加用水量降低30%, 工业固体废弃物综合利用率提高到60%, 主要污染物排放量减少10%等等, 都是约束性的硬指标, 完成这些指标任务十分艰巨, 必须采取切实有效的措施, 付出更大的努力, 否则很难实现。

四、钢铁企业循环经济发展模式比较

1. 传统钢铁企业的发展模式。

传统钢铁工业由采矿、烧结、炼铁、炼钢和轧钢等主要工艺流程组成, 经过这些流程实现了对原始能源的加工, 得到了钢铁主产品和少量直接产生的可利用的副产品。但其在实现产品增值的同时也伴随大量的资源消耗和对生态自然环境的污染与破坏。传统生产流程会导致大量可重复利用的资源能量溢出, 也就是变成了“工业三废”。

2. 钢铁企业循环经济发展模式。

钢铁工业循环经济 篇9

冶金行业是国民经济的重要基础产业, 是实现工业化的支撑产业。冶金行业的快速发展为中国国民经济的发展提供了有力保障。但是, 近年来随着中国钢铁产能严重过剩、产品价格不断探底, 冶金行业的发展已遭遇到历史的寒冬, 行业亟需转型升级[1,2]。

1 冶金多联产循环经济

“多联产”的概念最初源自于化工行业, 指进行跨行业、跨部门的联合生产, 得到多种具有高附加值的产品, 以及充分利用各工艺过程中产生的能源的综合系统[3,4]。“多联产”概念的应用, 能够使各生产工序之间进行有机耦合, 实现资源共享、能源梯级回收利用, 在最大程度上充分发挥了原料的利用价值, 降低了企业的能源消耗及成本。

在目前冶金行业发展形势下, 若采用传统的生产模式对冶金企业进行新建、重组或者转型都已经不太现实, 综合发展“多联产循环经济”是今后的重要发展方向。冶金行业的多联产循环经济可以扩展为在工艺方面将冶金、固废处理、煤化工、发电等环节相结合, 形成以冶金行业为主导, 金属材料、化学品、液体燃料、电力、热力、煤气等行业的关联生产, 以达到资源、能源的充分利用和循环生产, 以及环境和经济效益最大化的目的。具有规模化、大型化、一体化、基地化等特征的多联产联合企业相对于单一的冶金企业在综合投资规模、生产成本、产品能耗等关键指标上展现出巨大优势, 是大型企业的重要发展方向。

2 神雾创新型冶金多联产循环经济示范工艺

北京神雾环境能源科技集团股份有限公司 (以下简称“神雾集团”) 是目前中国专业从事化石能源、矿产资源及可再生资源高效清洁利用、新技术研发及产业化实施的行业领军企业。神雾集团以其拥有的核心技术为基础, 依托旗下的研究机构与工程设计单位, 创新性地开发了集钒钛资源综合利用、冶金固废粉尘综合处理、蓄热式燃气高温熔融电石、蓄热式旋转床煤热解、粉煤气化、LNG制备以及发电为一体的综合性冶金多联产循环经济示范工艺。

2.1 示范工艺流程

示范工艺流程以钒钛资源综合处理、冶金固废粉尘综合利用和蓄热式燃气高温熔融电石为主体, 其他子项相互耦合、关联:

双床粉煤气化单元为全厂提供燃料气和原料气;发电单元为全厂提供电力资源;蓄热式旋转床煤热解单元为粉煤气化单元和发电单元提供低阶煤炭资源;蓄热式旋转床煤热解单元和蓄热式燃气高温熔融电石单元副产的高热值热解气和电石尾气用于LNG生产单元的原料。整体工艺流程如图1所示。

本示范工艺集成了神雾集团多项自主创新、成熟的国际领先技术, 通过能源耦合、资源分级提质、梯级使用, 实现资源综合循环使用, 各项能源、环保指标均优于国家现行标准;符合中国冶金工业绿色、清洁、环保的可持续发展的战略要求。

2.2 示范工艺子项

2.2.1 钒钛资源综合利用单元

本单元主体工艺路线为:钒钛海砂矿→钒钛氧化球团→氢气竖炉直接还原→熔分提钛→转炉提钒。氢气竖炉处理钒钛矿技术成熟、可靠, 比高炉工艺节能11.7%以上, CO2减排60%以上, SO2, NOx减排80%以上, 是一种清洁、环保的短流程冶金技术。本单元的产品高品质铁水可外送至附近钢铁企业作为炼钢原料销售;钛渣、钒渣可外售临近的钒钛深加工企业。

2.2.2 冶金固废粉尘综合处理单元

本单元主体工艺路线为:固废粉尘预处理→转底炉直接还原→熔分冶炼。转底炉处理冶金固废粉尘可实现粉尘中的铁、碳、锌等有价元素综合回收、多金属循环使用, 实现固废粉尘零排放, 比传统冶金固废粉尘处理技术节能17.7%以上, CO2减排16.7%, SO2减排95%以上, NOx减排34%以上;本单元的产品高品质铁水可外送至附近钢铁企业作为炼钢原料销售;高品质氧化锌可外售临近的化工企业。

2.2.3 蓄热式燃气高温熔融电石单元

本单元主体工艺路线为:原料处理→预热炉干馏→密闭电炉冶炼。蓄热式燃气高温熔融电石技术比传统电石生产技术节能15%以上, CO2减排11.5%, SO2减排90%以上, NOx减排48%以上。本单元的副产品热解气和电石气作为LNG单元的原料气;产品焦油、粗苯、高品质电石可外售临近化工企业。

2.2.4 蓄热式旋转床煤热解单元

本单元主体工艺路线为:原料处理→低温干馏系统→煤气净化系统。蓄热式旋转床热解技术可实现低阶煤炭资源分级提质、梯级使用, 比传统技术节能35%以上, CO2减排21%, SO2减排90%以上, NOx减排45%以上。本单元的产品热解气作为LNG单元的原料气;副产品焦油、粗苯、硫铵和硫磺可在市场就近销售。

2.2.5 粉煤气化单元

本单元主体工艺路线为:原料预处理→粉煤气化→煤气净化处理。本单元的原料采用蓄热式旋转床热解单元生产的半焦, 产品洁净煤气用作LNG制备单元的原料气以及钒钛资源综合利用单元的还原气。

2.2.6 LNG制备单元

本单元主体工艺路线为:原料气预处理→转化预处理→产品气整合系统。本技术比传统LNG制备技术节能46.4%以上, CO2减排75%以上。本单元的原料气采用蓄热式旋转床热解单元的热解气和蓄热式燃气高温熔融电石单元的电石炉气;产品LNG可在市场就近销售。

2.2.7 发电单元

本单元用于发电的原料为蓄热式旋转床煤热解单元生产的半焦, 产生的电力用于钒钛资源综合利用单元、冶金固废粉尘综合处理单元、蓄热式燃气高温熔融电石单元、蓄热式旋转床煤热解单元、粉煤气化单元、LNG制备单元及其辅助系统的动力消耗。

2.3 示范工艺原料及产品

本示范工艺的主要原料为钒钛海砂矿、冶金固废粉尘和长焰煤。钒钛海砂矿成分复杂、冶炼难度大, 传统的工艺很难处理, 但其储量大、易于开采且价格低廉, 有利于降低生产成本。冶金固废粉尘属于冶金企业产生的废弃物, 本工艺将固废粉尘作为原料, 变废为宝, 符合国家循环经济和环保政策的要求。长焰煤属于低阶劣质煤炭, 价格低廉, 本工艺通过低温干馏工艺将长焰煤变为燃料气和半焦, 用作LNG制备和发电的原料, 为整个示范工艺提供能源, 实现能源综合利用。

本示范工艺的产品主要有高品质铁水、钛渣、钒渣、电石、氧化锌、焦油以及LNG等。铁水可外送至附近钢铁企业作为原料;钛渣、钒渣可外售至临近的钒钛深加工企业;电石、氧化锌可外售至临近的化工企业;焦油、LNG可就地销售。各产品均具有良好的市场销售前景。

3 结论

神雾集团开发的综合性冶金多联产循环经济示范工艺, 通过能源耦合、资源分级提质、梯级使用, 实现资源综合循环使用, 提高原料利用率, 降低污染排放, 提升经济价值。本工艺的工业化必将为中国冶金工业结构调整、转型升级提供示范和标杆作用。

参考文献

[1]周存典.论中国钢铁工业发展战略[M].北京:冶金工业出版社, 2001.

[2]李福祥.我国钢铁行业发展态势分析[J].西北师大学报 (社会科学版) , 2006, 5 (43) :122—127.

[3]徐振刚.多联产是煤化工的发展方向[J].洁净煤技术, 2002, 8 (2) :5—7.

钢铁工业循环经济 篇10

我国钢铁行业能耗占全国能耗的15%,污染物排放占总量的14%左右,是典型的污染高、能耗高的行业。钢铁工业作为典型的流程制造业,具有资源密集、能耗密集的特点,但同时因为钢铁制造流程工序多、结构复杂,制造流程伴随大量物质和能量排放,其中蕴含着诸多减量化、再利用、再循环的可能性。与其他行业相比,钢铁行业在实施循环经济上具有巨大潜力[2,3,4,5,6]。

据资料显示,20世纪90年代以来,我国钢铁工业突破了连铸技术、高炉喷煤技术、高炉长寿技术、棒线材连轧技术等关键、共性技术。这些技术的突破和有序集成,初步实现了我国钢铁企业的技术结构升级,为钢铁行业的节能减排和循环经济提供了物质准备[7]。

虽然我国循环经济实践和理论研究取得了一定成效,近两年循环经济在我国也成为一个热门话题,但是相对于发展循环经济在我国的迫切性,现有理论仍然不足以指导我国的循环经济建设[8]。目前,我国的循环经济实践仅仅处于试验、示范的初级阶段,普及面较小,质量不高[9]。在此,结合我国钢铁行业的现状,并以江苏沙钢集团节能减排为例,提出我国钢铁行业循环经济体系建设的新模式。

1 我国钢铁行业的发展现状与政策要求

近年来,我国生铁产量大幅度增加,2006年生铁产量为40 416.7万吨,粗钢产量41 878.2万吨,占当年世界总产量的34.3%。2006年我国具有炼钢能力的生产企业871家,产量500万吨以上的企业仅有18家,约占全国粗钢产量的6%。我国的钢铁产业集中度较低,企业规模小而分散[2],与国外先进水平相比,能耗水平较高。我国大中型钢铁企业吨钢综合能耗为761 kg标煤,比国际先进水平高81 kg标煤;吨钢耗新水11.15 m3,比国际先进水平高7.3 m3;固体废物综合利用率60.4%,比国际先进水平低37.6%。

国家《钢铁产业发展政策》于2005年7月8日实施,该政策要求,通过钢铁产业组织结构调整,实施兼并、重组,扩大具有比较优势的骨干企业集团规模,提高产业集中度。到2010年,钢铁冶炼企业数量大幅度减少,国内排名前10位的钢铁企业集团钢产量占全国产量的比例达到50%以上;2020年达到70%以上。按照可持续发展和循环经济理念,提高环境保护和资源综合利用水平,节能降耗。最大限度地提高废气、废水、废物的综合利用水平,力争实现“零排放,建立循环型钢铁工厂”。《钢铁产业发展政策》还指出,“2005年,全行业吨钢综合能耗降到0.76吨标煤、吨钢可比能耗0.70吨标煤、吨钢耗新水12吨以下;2010年分别降到0.73吨标煤、0.685吨标煤、8吨以下;2020年分别降到0.7吨标煤、0.64吨标煤、6吨以下。即今后10年,钢铁工业在水资源消耗总量减少和能源消耗总量增加不多的前提下实现总量适度发展。”

为了满足产业政策的要求,我国钢铁行业正在进行新一轮的技术改造,目前采用的新技术主要有高风温、低富氧、大喷煤、连铸新工艺和热装热送一火成材、干熄焦、转炉煤气回收、高炉煤气余压发电(TNT)、蓄热式加热炉等技术。结合结构调整、新技术的引进,钢铁行业的循环经济产业链构建时机已经成熟。

2 沙钢集团原有节能减排与循环经济水平

位于江苏省张家港市锦丰镇的沙钢集团是一家民营钢铁企业,沙钢集团自1975年起靠45万元自筹资金创办现已发展成为我国最大的电炉钢和优特棒线材生产基地之一,是首家在全国冶金行业成为所有产品均获ISO9001质量体系认证的企业,在全国500强中名列第86位,在江苏省名列第2位。“十五”计划的完成,使沙钢的规模、产能及产品结构调整均取得了很大进步。至2005年沙钢已形成铁1 000万吨、钢1 510万吨、钢材1 130万吨的生产能力。

通过对沙钢集团的原有生产水平的分析发现,至“十五”末,沙钢集团在节能减排及清洁生产方面存在着以下问题。

(1)沙钢集团是由小到大逐步滚动发展起来的,各主要生产设施基本采用填充式,相对独立的布置方式缺乏总体规划。随着规模扩大、独立区域逐渐增加,全厂总平面布置较为紊乱,未形成“长流程”特有并且合理的工艺流程和功能分区,出现工艺流程不顺、物料倒流现象。产生了污染源较多的设施与环境要求较高的设施穿插布置现象。

(2)沙钢原有部分生产设备和环保设施较落后,导致烧结、炼铁、炼钢、料场等环节产生的有组织和无组织烟(粉)尘量很大。原有部分生产设施仍采用重油作为燃料,造成了资源的极大浪费。

(3)无集中工业污水处理设施,各分厂废水自行处理后分散多排口排放,难以进行统一监控管理,存在超标排放现象。

(4)原辅料和固废堆场的防渗漏、防飘洒措施不到位,杂散货和灰渣运输过程管理不力,产生大量污染物的无组织排放。

(5)总体排污水平较差,不能达到国家清洁生产一级水平;固废、高炉煤气、焦炉煤气利用率虽然较高,但是水资源、转炉煤气和蒸汽利用率很低,造成较大浪费。

3 沙钢集团节能减排与循环经济体系创建

通过对沙钢的产业结构分析发现,沙钢可以从钢铁—发电、钢铁—化工、钢铁—建材、钢铁—供热、钢铁—环保等产业链着手,按照减量、再利用、循环的原则,构建铁金属资源循环、能源循环、水资源循环、固体废弃物资源化等生产体系。

(1)钢铁—建材,金属资源回收循环利用体系

高炉炼铁年回收烧结矿和球团返矿全部作为烧结原料加以利用;熔融还原炼铁、烧结和链篦机—回转窑球团生产过程中产生的含铁粉尘全部返回生产工艺循环利用;废钢和从钢渣用作炼钢造渣剂原料或回用于炼钢,铁红外销给磁性材料厂。

建设180万吨钢渣处理生产线、310万吨矿渣微粉生产线、60万吨钢渣微粉生产线、90万吨凝石生产线和30万吨炼钢造渣剂生产线,以提高固体废弃物利用的附加值。

(2)钢铁—发电,余热、余能和副产煤气等资源的回收和利用体系

炼焦全部实现干熄焦工艺,使焦炭显热得到回收并用于发电;360 m2烧结机实现烧结矿余热回收生产蒸汽;高炉全部实现热风炉烟气余热回收利用和炉顶余压发电;转炉全部实现转炉煤气和余热蒸汽回收利用;连铸坯实现热送热装生产工艺;轧钢加热炉采用汽化冷却技术,回收余热蒸汽;富余的副产煤气全部用于发电。

(3)钢铁—环保,节能节水体系

采用节水工艺、采取分质供水系统,提高各生产工序的用水循环率和浓缩倍数,减少各生产工序的外排废水量、合理串接用水。焦化废水分质处理后与其他废水一起送污水处理厂统一处理达到生产补水水质要求后回用于生产水系统;将生活污水处理后回用于冲厕所,减少外排废水量和节约新水用量,废水基本做到零排放。淘汰落后的生产工艺和设备,提高技术装备水平,实现主要工序生产设备大型化、采用先进的炼铁节能技术,如高炉富氧大喷煤、高压炉顶和高风温等技术。

(4)钢铁—化工,由钢铁制造流程开发出新一代的清洁能源———氢气,将焦化生产的煤焦油进一步加工为化工厂、制药厂的原料。

(5)钢铁—供热,为企业自身供热并向周边企业供热。

4 实施效果分析

通过以上循环产业链的构建,沙钢集团吨钢综合能耗和吨钢可比能耗分别为0.639吨标准煤和0.603吨标准煤,比2005年的吨钢综合能耗和吨钢可比能耗0.663吨标准煤和0.652吨标准煤分别减少0.024吨标准煤和0.049吨标准煤。污染物排放全部达到并优于国家清洁生产一级水平,大幅较少了污染物的排放总量,水重复利用率、转炉煤气和蒸汽利用率均得到有效提高。

沙钢集团实施循环经济产业链后的污染物排放量对比及资源循环利用率对比见表1、表2。

5 结论

钢铁工业作为典型的流程制造业,具有资源密集、能耗密集的特点,但同时由于钢铁制造流程工序多、结构复杂,制造流程伴随大量物质和能量排放,其中又蕴含着诸多减量化、再利用、再循环的可能性,实施钢铁工业的循环产业链构建,是遏制高耗能、高排放行业过快增长,实现节能减排目标的有效手段。

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参考文献

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