鋼管行業低碳之路如何走?
2026-04-16 05:00:47
彭在美
我國“十三五”規劃綱要提出的9項生態環境約束性指標超額完成,例如全國地表水優良水質斷麵比例提高到83.4%(目標為70%),劣V類水體比例下降到0.6%(目標為5%),二氧化碳、氮氧化物、化學需氧量、氨氮排放量、單位GDP二氧化碳排放強度的下降幅度均超過既定目標。
其中,中國鋼鐵工業綠色發展、節能環保水平持續提升。據中國鋼鐵工業協會統計,2020年,重點統計鋼鐵企業噸鋼綜合能耗為545.27千克標準煤,同比下降1.18%;噸鋼耗新水同比下降4.34%;化學需氧量同比下降10.11%;二氧化硫排放量同比下降14.38%;鋼渣利用率同比提高0.98個百分點;焦爐煤氣利用率同比提高0.08個百分點。
在取得巨大成就的同時,“保護與發展長期矛盾和短期問題交織”“生態環境趨勢性壓力總體上尚未根本緩解”“汙染防治攻堅戰還存在思想認識不夠深”等(deng)國(guo)內(nei)生(sheng)態(tai)環(huan)境(jing)的(de)普(pu)遍(bian)性(xing)問(wen)題(ti),在(zai)鋼(gang)鐵(tie)行(xing)業(ye)也(ye)不(bu)同(tong)程(cheng)度(du)地(di)存(cun)在(zai)。企(qi)業(ye)節(jie)能(neng)減(jian)排(pai)進(jin)度(du)相(xiang)差(cha)較(jiao)大(da),非(fei)重(zhong)點(dian)鋼(gang)鐵(tie)企(qi)業(ye)噸(dun)鋼(gang)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)排(pai)放(fang)量(liang)比(bi)重(zhong)點(dian)企(qi)業(ye)多(duo)出(chu)6倍,使得嚴格控製排放濃度的難度很大;鋼鐵企業超低排放改造的投入,使得環保成本大大增加;鋼鐵行業普遍側重於產品、生產工藝的開發,對節能減排的技術創新重視不夠、投入較少,在汙染物協同控製領域對自主開發的核心技術的儲備依然嚴重不足;對dui廢fei棄qi物wu消xiao納na和he產chan業ye化hua應ying用yong技ji術shu的de開kai發fa與yu配pei套tao政zheng策ce支zhi持chi力li度du不bu夠gou,以yi企qi業ye為wei主zhu體ti的de產chan學xue研yan用yong科ke技ji創chuang新xin體ti係xi運yun用yong效xiao率lv低di,評ping價jia體ti係xi不bu健jian全quan等deng,這zhe些xie問wen題ti在zai鋼gang管guan行xing業ye也ye應ying引yin起qi重zhong視shi。
麵對這些問題,我們需要認識到,“十四五”期(qi)間(jian),低(di)碳(tan)發(fa)展(zhan)是(shi)鋼(gang)管(guan)行(xing)業(ye)高(gao)質(zhi)量(liang)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)要(yao)內(nei)涵(han)之(zhi)一(yi),穩(wen)中(zhong)求(qiu)進(jin)是(shi)鋼(gang)管(guan)行(xing)業(ye)低(di)碳(tan)發(fa)展(zhan)的(de)總(zong)基(ji)調(tiao)。在(zai)不(bu)改(gai)變(bian)鋼(gang)管(guan)生(sheng)產(chan)基(ji)本(ben)流(liu)程(cheng)的(de)前(qian)提(ti)下(xia),低(di)碳(tan)行(xing)動(dong)要(yao)努(nu)力(li)做(zuo)到(dao)精(jing)準(zhun)、科學。
找準鋼管行業低碳轉型發展路徑
目前,歐洲鋼企在低碳行動方麵下大本錢、花大力氣,這是一場全球性的綠色競賽,值得我們警覺。如瑞典H2GS公司(H2 Green Stee1)將建世界第二個非化石能源鋼廠,計劃2024年投產。我們要根據本國國情,盡快確定當前低碳轉型的發展路徑。
首先,鋼管企業要加強碳減排的頂層設計。有專家指出,管理節能可使企業用能總量下降5%。鋼管企業在內部要設立碳減排管理部門,建立能源管理網絡,健全規章製度,完善能源的計量儀表配置,準確統計一次能源消耗(煤、電、油、氣等)、二次能源(餘壓、餘熱、餘能)回收利用和載能工質(焦炭、副產煤氣等),製訂能耗定額管理辦法,監測、控製、調整和預測企業能源利用情況,找出差距,明確發展方向,采取綜合措施確保企業碳減排目標的實現。
其次,目前在不改變鋼管生產基本流程的前提下,節能降耗減排的技術路徑在於挖掘重點工序的節能潛力。
焦化工序。煉焦生產能耗占焦化工序能耗的75%,其中焦炭顯熱占焦化工序能耗的35%~40%。采用幹法熄焦可回收焦炭顯熱的80%,這是鋼鐵工業可回收餘能所占比例最大的項目,約占可回收餘能的一半。要注意到焦爐荒煤氣顯熱占煉焦生產餘熱的30%~35%,焦爐廢氣餘熱占煉焦生產餘熱的18%~20%,要加強這兩個方麵的餘熱回收。
鞍鋼2018年度國家科技進步獎一等獎項目“清潔高效煉焦技術與裝備的開發及應用”,可降低優質煉焦煤資源消耗和能源消耗,年經濟效益達8575萬元,對確保煉焦煤資源安全具有重大戰略意義。
燒結工序。燒結工序能耗中,固體燃料消耗占總能耗的75%~80%,是節能的重點;電力消耗占13%~20%;點火能耗占5%~10%。
煉鐵工序。從高爐煉鐵到轉爐煉鋼,采用“一包到底”生產工藝,省去了混鐵爐、鑄鐵機等中間環節,實現長流程工藝緊湊型布置,降低了大量能源消耗,減少了汙染。高爐煉鐵所需能量有78%來自碳素(焦炭和煤粉),yaojiangdiranliaobi,qizhonggengzhuyaodeshijiangdijiaotanyongliang,tigaopenmeiyongliang。qiutuandaitishaojiehou,liantiegongxunenghaoyouyidingfuduxiajiang。dangran,qingyejingongyixiaoguogengjia。chuleliantieranliaobiwai,fengwenduijiangdiliantiegongxunenghaoyeyouguanjianzuoyong,fengwentigao100攝氏度,可降低煉鐵燃料比15千克/噸。
轉爐工序。包括鐵水預處理、轉爐冶煉、爐外精煉以及連鑄工藝。采用轉爐煤氣、蒸汽回收利用技術,實現負能煉鋼。高效連鑄技術的重點在降低電耗。轉爐生產的二氧化碳排放、收集、貯存及利用,是一個需要重點攻關的難題。
電爐工序。電爐工序能耗包括電爐冶煉能耗、電爐冶煉電耗、電爐精煉能耗、電爐精煉電耗、連鑄能耗等。廢鋼預熱到500攝氏度~600攝氏度,可省電10%~20%;當電爐煉鋼富氧達到1標準立方米/噸的時候,可節電6千瓦時/噸;對電爐廢氣餘熱回收,可節能8.7千克標準煤/噸;對電爐熔池噴碳和吹氧,可使電耗下降22%,冶煉時間縮短14%;電爐熱裝鐵水30%,可使冶煉時間縮短1/3,電耗降低90千瓦時/噸鋼~100千瓦時/噸鋼。在這裏特別指出,電爐熱裝鐵水是我國電爐煉鋼工藝的一大創新。目前,歐洲實現碳中和目標的終極技術路線“綠色氫基DRI-電爐”,實質上是我國電爐熱裝鐵水技術的發展。其中涉及的DRI技術,在我國應當逐步推廣。
熱軋管工序。高效蓄熱式加熱爐技術將加熱爐燒到1100攝氏度以上,可節能30%~50%,爐子熱效率可達70%。采用連鑄坯熱送熱裝一火軋製技術,將鑄坯加熱至650攝氏度~1000攝氏度時節能效果最好,與鑄坯冷裝時相比可節能35%。此時,加熱爐產量可提高20%~30%,金屬收得率可提高0.5%~1.0%,縮短生產周期80%以上,提高成材率0.5%~1.5%。采用在線熱處理技術,可節能1.17×106~1.25×106千焦/噸,降低生產費用25%。
焊(han)接(jie)鋼(gang)管(guan)工(gong)序(xu)。焊(han)接(jie)鋼(gang)管(guan)工(gong)序(xu)的(de)電(dian)耗(hao)主(zhu)要(yao)產(chan)生(sheng)於(yu)將(jiang)板(ban)帶(dai)冷(leng)壓(ya)成(cheng)型(xing)的(de)電(dian)機(ji)驅(qu)動(dong)功(gong)率(lv)消(xiao)耗(hao)和(he)焊(han)接(jie)過(guo)程(cheng)的(de)電(dian)能(neng)消(xiao)耗(hao)。其(qi)中(zhong),埋(mai)弧(hu)焊(han)管(guan)成(cheng)型(xing)工(gong)序(xu)包(bao)括(kuo)螺(luo)旋(xuan)或(huo)直(zhi)縫(feng)機(ji)械(xie)模(mo)壓(ya)成(cheng)型(xing)和(he)機(ji)械(xie)擴(kuo)徑(jing)工(gong)序(xu),其(qi)焊(han)接(jie)工(gong)序(xu)為(wei)埋(mai)弧(hu)焊(han)接(jie),要(yao)消(xiao)耗(hao)焊(han)條(tiao)。高(gao)頻(pin)焊(han)管(guan)成(cheng)型(xing)工(gong)序(xu)為(wei)輥(gun)式(shi)連(lian)續(xu)成(cheng)型(xing),高(gao)頻(pin)焊(han)接(jie)工(gong)序(xu)為(wei)高(gao)頻(pin)感(gan)應(ying)焊(han)接(jie)或(huo)高(gao)頻(pin)接(jie)觸(chu)焊(han)接(jie)方(fang)式(shi),其(qi)中(zhong),接(jie)觸(chu)焊(han)接(jie)方(fang)式(shi)比(bi)感(gan)應(ying)焊(han)接(jie)方(fang)式(shi)要(yao)節(jie)電(dian)30%左右,高頻焊接方式是壓力熔融型,不需要焊條。

落實低碳措施要細化到鋼管產品的生態評級
目前,國內各個行業都要推進能源革命和發展轉型,企業競爭形勢和業態會發生很大變化,企業全生命周期、全生產鏈都要達到低碳化要求。產品和原材料低碳化的程度和含碳量,會成為和產品價格、質量、服務一樣的重要競爭要素。低碳措施必然會細化到企業產品上。
zhefangmian,guowairufaguoyijingtuichuchanpinshengtaipingfen,pingfenyaoyinshuazaichanpinwaibaozhuangshang。ruduishipinjinxingshengtaipingfen,kaolvdeyinsubaokuochanpinshifouyongyouqitahuanbaohuoshengtaibiaoqian、原材料種植或養殖方式、出產國的環保政策、原材料的季節性、包裝的可回收性、物種多樣性效應等,然後按百分製打出分數,據此給予產品標簽,每20分為一檔。例如,著名的Nute11a牌巧克力榛子醬的評分為41分,被評為C檔。這是因為其原料中,榛子來自拉丁美洲,糖來自巴西,可可來自西非,這些原料在運輸過程中產生大量汙染,是減分項;它ta的de可ke回hui收shou玻bo璃li瓶ping包bao裝zhuang,以yi及ji原yuan材cai料liao中zhong的de棕zong櫚lv油you被bei認ren為wei是shi環huan保bao原yuan料liao,成cheng為wei加jia分fen項xiang。據ju此ci,消xiao費fei者zhe可ke參can考kao不bu同tong級ji別bie標biao簽qian,選xuan購gou更geng有you利li於yu環huan保bao的de商shang品pin。
這zhe一yi做zuo法fa給gei予yu我wo們men啟qi示shi。我wo國guo有you關guan環huan保bao規gui章zhang製zhi度du涉she及ji的de評ping級ji或huo評ping標biao都dou是shi針zhen對dui企qi業ye而er言yan,與yu該gai企qi業ye的de產chan品pin沒mei有you掛gua鉤gou。這zhe顯xian然ran是shi不bu合he理li的de,也ye無wu助zhu於yu落luo實shi低di碳tan減jian排pai政zheng策ce。筆bi者zhe認ren為wei,鋼gang管guan產chan品pin的de技ji術shu規gui格ge、性能參數等是其“身份證”,低碳減排的各項指標是其“健康碼”,隻有“健康碼”是綠色的,產品才具備市場準入資格。
截至2020年底,全國共有229家企業的6.2億噸左右粗鋼產能(重點區域165家企業5.2億噸左右粗鋼產能)已完成或正在實施超低排放改造。其中,重點區域共103家鋼鐵企業約3.2億(yi)噸(dun)粗(cu)鋼(gang)產(chan)能(neng)正(zheng)在(zai)開(kai)展(zhan)超(chao)低(di)排(pai)放(fang)改(gai)造(zao)評(ping)估(gu)監(jian)測(ce)工(gong)作(zuo)。筆(bi)者(zhe)建(jian)議(yi),對(dui)於(yu)通(tong)過(guo)全(quan)工(gong)序(xu)超(chao)低(di)排(pai)放(fang)評(ping)估(gu)監(jian)測(ce)的(de)鋼(gang)企(qi),不(bu)僅(jin)要(yao)向(xiang)企(qi)業(ye)發(fa)放(fang)綠(lv)色(se)評(ping)級(ji)證(zheng)明(ming),而(er)且(qie)要(yao)向(xiang)其(qi)鋼(gang)鐵(tie)產(chan)品(pin)發(fa)放(fang)“綠色評級標簽”,從而有利於國內外下遊用戶優先選用其產品,從而對其他鋼企實施超低排放改造起到正向引導和促進作用。
對(dui)鋼(gang)鐵(tie)產(chan)品(pin)包(bao)括(kuo)鋼(gang)管(guan)產(chan)品(pin)實(shi)施(shi)生(sheng)態(tai)評(ping)級(ji),將(jiang)是(shi)適(shi)應(ying)國(guo)際(ji)規(gui)則(ze)和(he)國(guo)際(ji)標(biao)準(zhun)的(de)競(jing)爭(zheng)所(suo)必(bi)備(bei)的(de)綠(lv)色(se)標(biao)簽(qian)。歐(ou)盟(meng)和(he)美(mei)國(guo)都(dou)在(zai)醞(yun)釀(niang)對(dui)進(jin)口(kou)產(chan)品(pin)征(zheng)收(shou)碳(tan)邊(bian)境(jing)調(tiao)節(jie)稅(shui),這(zhe)也(ye)倒(dao)逼(bi)我(wo)們(men)努(nu)力(li)打(da)造(zao)低(di)碳(tan)、綠色、高質量產品的核心競爭力。
來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網
編輯:楊凱
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