施永杰

（江蘇沙鋼集團有限公司，江蘇 張家港 215600）

1 鋼鐵行業(yè)推行清潔生產(chǎn)的意義

改革開放以來，我國經(jīng)濟獲得了快速發(fā)展，鋼鐵行業(yè)規(guī)模也越來越大，隨之而來的環(huán)境問題也越來越多。鋼鐵行業(yè)的生產(chǎn)流程主要包括采選原材料、燃燒煉鐵、連鑄、軋鋼、冶煉合金等。在這些流程中會產(chǎn)生組分復雜且變化大的廢氣、廢水及固廢等環(huán)境污染物。廢氣中可能包含二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、硫化氫、粉塵等成分，會對大氣產(chǎn)生嚴重污染；廢水包括含油及乳化液廢水、酸堿廢水、含鉻廢水等，會導致周邊自然水體受到污染，破壞生態(tài)環(huán)境；另外，如果生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的固廢沒有得到有效利用或者及時處理，很容易就會污染堆存場地的土壤，對周圍環(huán)境造成嚴重影響[1]。

隨著新時代的到來，我國越來越注重綠色發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)，因此對一些污染較高的行業(yè)在治理和轉(zhuǎn)型方面提出了新的標準和要求，這其中就包括鋼鐵行業(yè)。在新的鋼鐵工業(yè)廢水、廢氣排放相關(guān)標準中，對不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)的包括COD、顆粒物、二氧化硫、苯等污染物的排放提出了更高的要求。時代要求和標準的更新意味著鋼鐵企業(yè)要通過積極轉(zhuǎn)型，調(diào)整相關(guān)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，優(yōu)化工藝技術(shù)才能不被淘汰，才能在行業(yè)內(nèi)具有競爭力。

目前我國鋼鐵行業(yè)產(chǎn)能過剩、原材料成本上升導致企業(yè)利潤下滑，再加之環(huán)保設(shè)施建設(shè)和運營的成本較高，使得很多企業(yè)的污染物處理壓力較大。因此，僅通過末端治理將污染物簡單處理的方式，難以在經(jīng)濟效益、資源能源利用率上滿足鋼鐵企業(yè)的發(fā)展要求，也不再符合新時代的環(huán)保潮流。

在鋼鐵行業(yè)推行全過程的清潔生產(chǎn)模式是十分有意義的。在清潔生產(chǎn)模式下，一方面，由于合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)設(shè)置、源頭削減等，生產(chǎn)過程中的污染物會很大程度減少；另一方面，產(chǎn)生的污染物的處理方式傾向于再利用，從而提高了能源資源利用率，實現(xiàn)了綜合利用。這種模式不僅減少了對環(huán)境的破壞，還降低了企業(yè)的環(huán)保成本，對于企業(yè)樹立良好的社會形象、實現(xiàn)企業(yè)價值具有重要意義，有利于企業(yè)提高競爭力，實現(xiàn)穩(wěn)定綠色發(fā)展[2]。

2 踐行鋼鐵行業(yè)清潔生產(chǎn)的有效措施

2.1 能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化

鋼鐵生產(chǎn)過程對于能源的消耗巨大，因此可以通過優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)能源的合理化使用來推動落實清潔生產(chǎn)。

（1）合理調(diào)整能源比例結(jié)構(gòu)。在鋼鐵企業(yè)的實際生產(chǎn)運行中，能源消耗占企業(yè)總成本的60%以上，故能源企業(yè)應該改變鋼鐵生產(chǎn)中的能源比例結(jié)構(gòu)。首先，要對爐料結(jié)構(gòu)進行調(diào)整，貫徹執(zhí)行精料方針，優(yōu)化爐料的結(jié)構(gòu)；其次，焦化廠應該提高其焦炭品質(zhì)，降低灰分，燒結(jié)廠可以通過降低燒結(jié)礦的含粉率來提高入爐礦質(zhì)量；再次，煉鐵廠要采購更優(yōu)質(zhì)的礦石，尋找更經(jīng)濟適用的爐料比，而且應該取消溶劑入爐的操作方法，保證在整個生產(chǎn)制造中實現(xiàn)精料方針；最后，可以采用高氧高煤量噴吹技術(shù)來最大限度上降低能源的消耗，從而實現(xiàn)清潔生產(chǎn)中能源比例結(jié)構(gòu)的科學合理。

（2）有效采用環(huán)保高效新能源。當今社會能源消耗非常嚴重，因此鋼鐵企業(yè)一定要重視節(jié)約能源。比如，可以將煤炭、石油以及天然氣等不可再生能源替換為可再生能源或者工藝中產(chǎn)出的廢棄資源等，從而節(jié)約能源，實現(xiàn)能源的高效利用，促進企業(yè)及整個社會的可持續(xù)發(fā)展。

2.2 生產(chǎn)工藝優(yōu)化

在傳統(tǒng)的鋼鐵生產(chǎn)流程中，由于工藝設(shè)置存在不合理之處，可能會產(chǎn)生額外的資源消耗和過多的污染排放。通過對鋼鐵行業(yè)的工藝進行簡并、技術(shù)進行更新，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化配置，進而幫助提升生產(chǎn)效率，減少能源資源消耗，減量污染排放[3]。針對鋼鐵行業(yè)生產(chǎn)中具體可優(yōu)化工序建議如下：

（1）減少燒結(jié)工序中固定燃料的消耗。①要提高混合料的溫度。通過讓混合料處于較高的溫度，可以減少料層內(nèi)的水汽產(chǎn)生量，從而提升不同料層間的透氣性并促進有效燃燒；而且在整個過程中的顯熱能夠替代部分固體燃燒熱，變相降低了固體燃料的消耗量。②要提高料層厚度。在鋼鐵企業(yè)實際生產(chǎn)運行中，燒結(jié)料層的厚度會直接影響著能源的消耗量和最終的鋼鐵產(chǎn)量，通過提升料層厚度，可以對燒結(jié)中產(chǎn)生的自動蓄熱進行充分利用，從而使燒結(jié)料中的固體燃料用量更低，降低了生產(chǎn)成本并提升了企業(yè)經(jīng)濟利潤。③要對偏析布料和雙層配炭進行燒結(jié)。由于燒結(jié)料層有自動蓄熱的能力，導致下部料層溫度會明顯高于上部料層，因此會出現(xiàn)下部燒結(jié)料過燒的現(xiàn)象。不僅降低了燒結(jié)質(zhì)量，還會浪費大量能源。因此，通過偏析布料和雙層配炭燒結(jié)的方式可以消除下部燒結(jié)料過燒的問題。

（2）降低燒結(jié)工序中電能的消耗。燒結(jié)機的漏風率是電能消耗最重要的影響因素。一旦燒結(jié)機的漏風率增加，就會導致電能的嚴重消耗，同時也會降低鋼鐵的產(chǎn)量。因此，要想提高鋼鐵的生產(chǎn)率、降低電能消耗，其中一項關(guān)鍵的步驟就是降低燒結(jié)機的漏風率。如今我國大部分鋼鐵企業(yè)的燒結(jié)機漏風率在50%以上，之所以這么高，是因為其沒有采用密封設(shè)計且沒使用合理的材料?；诖?，可以通過增加邊緣料的水分以及壓實邊緣料來降低燒結(jié)機的漏風率。通過這樣的方法，最終可以實現(xiàn)燒結(jié)機漏風情況的優(yōu)化，從而降低電能的消耗，為鋼鐵企業(yè)的清潔生產(chǎn)提供良好的基礎(chǔ)。

（3）回收燒結(jié)作業(yè)余熱。在燒結(jié)作業(yè)中產(chǎn)生的余熱主要包括燒結(jié)機的廢氣余熱和冷卻機廢氣帶出的燒結(jié)礦顯熱，充分利用這部分熱量能夠降低實際作業(yè)中的能源消耗。具體可通過以下方法實現(xiàn)：①將燒結(jié)作業(yè)中產(chǎn)生的排氣對燒結(jié)混合料進行預加熱，從而減少能源消耗；②把冷卻機的排氣用于燒結(jié)機點火器點火，減少點火器所用煤氣的消耗量；③通過燒結(jié)過程中產(chǎn)生的余熱對鍋爐進行加熱，從而產(chǎn)生熱水或者蒸汽，可進行二次利用。通過這樣的方法，可以實現(xiàn)余熱的有效利用，有效減少了生產(chǎn)過程中的能源消耗，為企業(yè)的成本降低和可持續(xù)發(fā)展奠定有力的基礎(chǔ)[4]。

（4）二次利用廢鋼。開展廢鋼的二次利用已經(jīng)成了鋼鐵行業(yè)重要的發(fā)展趨勢。其中廢鋼—電弧爐—連鑄—連軋流程是對廢鋼進行二次利用時重要的生產(chǎn)工藝流程。該項工藝跟傳統(tǒng)工藝流程相比，更加環(huán)保、成本更低，但因為在實際生產(chǎn)過程中廢鋼的種類很多，因此該工藝流程還有待優(yōu)化。另外一種工藝流程：熔融還原或直接還原—超高功率電爐—薄板連鑄連軋流程的工藝性能則遠優(yōu)于廢鋼—電弧爐—連鑄—連軋流程這種工藝流程[5]。因為其不僅融入了更先進的煉鋼技術(shù)更加靈活和環(huán)保，而且也大大減少了煉鋼冶金的工業(yè)步驟，所以降低了成本。此外，該工藝流程還大大提高了鋼鐵冶金的回收率。此技術(shù)目前應用較廣，效果更為理想。

（5）有效處理高爐渣。干式成粒法是一種高效處理高爐渣的全新工藝，當前主要用于煉鋼渣、高爐渣和有色金屬冶煉渣的處理中。干式成粒法讓爐渣的分離和利用成了可能，通過此工藝還可以將爐渣內(nèi)部的熱能充分利用起來，這在具體實踐中取得了成功的效果[6]。

（6）健全環(huán)保自動監(jiān)控體系。在新標準要求下，鋼鐵企業(yè)為了廢物排放達到標準并進行有效的處理，需要建立一套全過程的環(huán)保自動監(jiān)控體系。同時也要對相關(guān)管理人員進行更加專業(yè)化培訓，明確相關(guān)排放標準和應急情況處理措施。具體來說，鋼鐵企業(yè)應該重點監(jiān)控如二氧化碳、煙塵顆粒物、氮氧化物、酸堿廢水和含鎘廢水等污染物，設(shè)立專門的管理人員持續(xù)、全面地監(jiān)測鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中的排放[7-11]。

3 結(jié)束語

鋼鐵行業(yè)作為我國主要行業(yè)之一，為城市經(jīng)濟建設(shè)做出了重要貢獻。而在之前的發(fā)展模式下造成了環(huán)境的污染破壞，后續(xù)實行的末端治理手段，雖然對減少污染物排放起到了一定的作用，但是也造成了企業(yè)環(huán)保成本增加、資源能源浪費等問題，有悖于我國綠色發(fā)展、節(jié)能減排的要求。清潔生產(chǎn)技術(shù)由于其從源頭削減污染、實現(xiàn)資源能源綜合利用、降低環(huán)保成本等優(yōu)勢，成了鋼鐵企業(yè)轉(zhuǎn)型的支點之一，不僅減少了對環(huán)境的破壞，同時也降低了企業(yè)的環(huán)保成本，意義重大。通過采用優(yōu)化鋼鐵行業(yè)的能源結(jié)構(gòu)、革新生產(chǎn)工藝技術(shù)等有效手段，可以對本行業(yè)生產(chǎn)過程產(chǎn)生的污染物進行減量或者再利用，從根本上減少環(huán)境污染，有利于企業(yè)樹立良好的社會形象，實現(xiàn)長久的綠色發(fā)展。