冶金原料业助钢铁工业跨越低碳门槛

冶金原料业助钢铁工业跨越低碳门槛

　 12月7日～18日，《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议在丹麦首都哥本哈根召开。来自192个国家的官员商讨了《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案，就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议，减少温室气体排放再次成为了全球关注的热点。

　 我国作为世界最大产钢国，如何跨越低碳门槛，也成为业界关注的焦点。

“碳”从何来？

　 世界钢铁生产工艺流程经过长期的发展和选择，淘汰了空气转炉、平炉炼钢方法，目前使用的有两种主要流程，一是以炼焦-高炉-氧气转炉炼钢工艺为中心的钢铁联合企业生产流程，即长流程；二是以废钢-电炉炼钢为中心的钢铁生产流程，即短流程。

　由于我国钢铁工业发展时间较短，废钢积累不足，国内钢铁生产仍以长流程为主。在长流程高炉冶炼过程中产生CO₂的源头主要有两个，一是炼焦过程产生CO₂，二是在高炉冶炼中氧化铁还原成铁也生成大量CO₂。据统计，如不考虑炼焦环节，长流程中的CO₂排放量就是短流程的3倍以上，而我国长流程工艺生产钢铁的现状决定了吨钢CO₂排放量比欧美国家大很多。

　 我国一直致力于降低吨钢CO₂排放量工作，并取得了明显成效。1991年我国吨钢CO₂排放量为3．38吨，到2005年下降到2．25吨，降幅度达33．4％。但在2005年我国成为钢材净出口国之后，国内钢铁产能大增，大量中小型炼焦、钢铁企业拔地而起。据统计，若按进出口平衡估算，2007年我国相当于多生产粗钢约5440万吨，相应的多消耗能源约4100万吨标准煤，多排放SO₂15万吨，多排放CO₂近2．4亿吨。

寻找“低碳”途径

　 我国钢铁工业要跨越低碳门槛，实现低碳发展，首先要从原料制备上减少CO₂的排放，如在炼焦过程中，推行干熄焦、焦炉煤气综合利用等技术；其次是要重视铁前对原料的处理，提高精料比例，同时要加大对废钢铁的回收和利用力度，充分利用国内外废钢铁资源，在国内进一步推广短流程炼钢工艺；最后，要加大淘汰落后产能力度，将产生CO₂的真正“罪魁祸首”从产业中清除。

　 长期以来，焦炭作为钢铁工业的重要燃料，在生产过程中产生的焦炉煤气多以“点天灯”的方式被白白烧掉。这既浪费了资源，也污染了环境。

　 焦炉煤气制氢是钢铁工业降低CO₂排放量的一个主要途径。中国工程院院长徐匡迪曾表示，我国在焦炉煤气制氢，特别是自主创新的透氧膜控制下的POX技术进行研发，目前已进入半工业化试验阶段。目前，首钢京唐钢铁联合有限责任公司已经率先安装了焦炉煤气制氢装置，但是该技术尚处于实验阶段。与制氢相比，焦炉煤气制甲醇技术已经相当成熟，是今后焦化产业重点推广的工艺。据专家介绍，每生产1吨甲醇需要10万吨焦炭副产的焦炉煤气作为原料，由此推算现有产能可消化1000万吨焦炉煤气，但由于国内焦化企业过于分散，推广难度比较大。

　 如何减少高炉炼铁环节的CO₂排放量?一是在现有高炉生产的基础上，进一步降低还原比(焦比和燃料比)，降低还原剂比的措施之一是提高高炉操作效率，推广应用新一代高炉技术。二是开发不合碳或者含碳少的还原剂，新的还原剂包括天然气和废塑料等，因为煤炭是一种CO₂排放量高的燃料，消耗每吨煤炭的CO₂排放量为0．7吨，而天然气和塑料排放的CO₂较少，消耗每吨天然气的CO₂排放量为0．39吨。

　 钢铁产业作为减排重点产业之一，承受着沉重的减排压力。关闭和淘汰落后的钢铁产能也成为减少CO₂排放的最直接、见效最快的措施，这不仅有利于节能减排和保护环境，同时也能促进钢铁产业结构优化，提高钢铁产业集中度，降低钢铁产能过剩带来的风险。