大力发展循环经济是加快向钢铁强国的根本转变

中国金属学会宋淑芹

钢铁产业是国民经济的重要基础产业，是国家经济水平和综合国力的重要标志。近十多年来，我国钢铁工业发展很快，2006年我国钢产量达到4.18亿吨，连续第十一年居世界首位，占世界钢产量的33.8%，相当于第2-7名的日本、美国、俄罗斯、韩国、德国、印度这6个国家钢产量之和，是名副其实的世界钢铁大国。但还不称上是世界钢铁强国，其主要表现是钢材品种质量不能适应我国现代化建设的需要，高技术含量、高附加值钢材供给不足，需要依靠进口来解决。再就是钢铁工业进一步向高端发展，又遇到资源、能源短缺和环境保护方面的制约。如我国铁矿资源人均拥有量仅为世界人均拥有量的42%，目前铁矿消费量的对外依存度已达50%以上，而且进口铁矿石价格仍不断上升。我国能源人均拥有量仅为世界人均拥有量的50%，大中型钢铁企业吨钢能耗比世界先进水平高10%-15%，一年约多消耗三千万吨标准煤。我国水资源人均拥有量只是世界人均拥有量的四分之一左右，钢铁企业吨钢消耗新水量比世界先进水平高一倍左右，一年约多消耗十几亿吨水。究其原因在于产业结构不合理，产业集中度较低，落后产能仍占20%左右，高消耗、高污染的粗放型经济增长方式尚未从根本得到解决。

循环经济是按生态学规律进行物质运行的一种方式，它以“减量化、再利用、资源化”为原则，以“低消耗、低排放、高效率”为特征，是对“大量生产、大量消费、大量废弃”的传统增长模式的根本变革。这既非常适合钢铁工业发展中缓解资源、能源短缺的需要，又非常适合钢铁工业向高端发展必须加强环境治理的需要。因此，大力发展循环经济，按照循环经济理念，调整优化产业结构，转变经济增长方式是我们坚持科学发展观，走创新型工业化道路，建设创新型、资源节约型、环境友好型钢铁产业，实现由钢铁大国向钢铁强国根本转变的必然选择。

钢铁工业发展循环经济是一项系统工程，它要求把循环经济原理、原则与钢铁工业实际相结合，按生态学规律，把环境保护、清洁生产、节能降耗、资源综合利用、开发新产品等融为一体，即以可持续发展为目标，以环境治理为切入点，以清洁生产为前提和基础，以提高钢材品种质量为重点，以提高资源利用效率为核心，以循环经济为基本途径，坚决走出一条科学发展、创新发展、节约发展、清洁发展、循环发展的路子来。

按传统看法，以高炉、转炉为主的长流程钢铁企业，就是由炼焦、烧结、炼铁、炼钢、轧钢等工序组成，一环扣一环，串联作业，集成制造，最终产品是钢材，其主要功能就是制造钢铁产品。

怎么让这样的钢铁制造流程适应企业发展循环经济的需要呢?这就成为我们所面临的和要解决的一个时代性命题。早在100多年前，马克思在《资本论》第三卷中，就专门讨论过“生产排泄物利用”问题，他说：“科学的进步，特别是化学的进步，发现了那些废物的有用性质”，“使那些在原有形式上本来不能利用的物质，获得一种在新的生产中可以利用的形式”，“通过这个过程，这种所谓的排泄物就再回到生产、消费的循环中”。如今科学发展日新月异，新技术层出不穷，采用先进的工艺设备对传统流程进行创新优化，使其向可循环钢铁制造流程和绿色钢铁制造流程发展，不仅走向大型化、连续化、紧凑化、智能化，大大强化了钢铁产品制造功能，提高了钢材品质水平，而且走向循环化、精益化、自控化、高效化，拓展出能源转换、生产排泄物资源化、社会废弃物消纳处理功能，提高了资源、再生资源利用效率。如在炼焦工序中，把以前几乎毫无用处的煤焦油转化为化工原料，形成化工产业链；在炼铁工序中，把以前放散的煤气回收利用发电，形成了电力产业链；在炼钢工序中，前面加铁水预处理，后面加钢水精炼，提升了钢的质量，形成了洁净钢生产线，把过去难以利用的钢渣制成微粉，作混凝土掺合料，形成了建材产业链；在轧钢工序中，搞激光拼焊板配送中心，搞钢结构、装配式住宅用料，形成了钢材深加工产业链，还把酸洗后的氧化铁皮加工成磁性材料，形成了高新技术产业链等等。这样一来，钢铁制造流程能集钢铁产品制造、能源转换、生产排泄物资源化、社会废弃物消纳处理等多个功能于一身，有力、又有效地推动了钢铁生产过程中各类物质的循环利用。主要有以下五个方面：

1.铁素体的循环利用。铁素体是钢铁产品的主体，也是钢铁企业发展循环经济中资源回收循环利用的主角。其循环利用主要体现在两个方面：一是尽可能少地降低钢铁生产过程中铁素体的流失，把高炉瓦斯灰，烧结、炼铁、炼钢过程中的各种含铁尘泥，轧钢过程中产生的氧化铁皮和酸洗泥等统统循环利用起来；二是尽可能多地利用好钢铁生产过程中产生的废钢，把炼铁过程中的渣铁，炼钢过程中的渣钢、钢包底，连铸过程中的漏钢、中间包铸余钢，轧钢过程中的切头、切尾、切边、中间轧废等自产废钢统统循环利用起来，目前参加国家循环经济示范试点的钢铁企业在加强管理、精细操作、采取技术措施等方面下功夫，已基本做到100%的回收循环利用。

2.能源的循环利用。能源是钢铁生产的大动脉，又是钢铁企业发展循环经济中能源回收循环利用的重点。钢铁企业能源循环利用主要是对企业副产煤气以及生产过程中产生的二次能源的回收循环利用，相应地减少外购电、油、天然气的需求量。参加国家循环经济示范试点的钢铁企业已基本上把企业的副产煤气用到各生产工序以及生活区，实现企业内部各类炉窑不烧煤和油，并在煤气还有富余的情况下，积极采用燃气蒸汽联合发电，实现了焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气无放散或少放散，目前钢铁行业能源回收利用率在34%左右，利用二次能源的年发电量在100亿度以上。

3.水的循环利用。水是钢铁企业的命脉，也是钢铁企业发展循环经济中资源回收循环利用的重点。在这方面，参加国家循环经济示范试点钢铁企业，着重抓了以下五个环节：一是杜绝跑、冒、滴、漏，消灭直排水，减少循环水的损失量，减少新水的补充量；二是采用先进工艺技术，不用水或降低生产用水量，如采用干法熄焦、高炉煤气干式除尘法、转炉煤气干式除尘法、焦炉热导油传热、软水密闭式冷却、加热炉汽化冷却等，可大量减少了用水；三是对各种废水分别采用不同的物理、化学或生物技术进行处理，按最合理、最大化的原则将其回收利用；四是推行水资源按质分配、合理调配、串级利用的办法，如净循环水系统的外排水补充给污循环水系统，污循环水系统的外排水补充给煤气洗涤循环水系统，煤气洗涤循环水系统的外排水补充用于高炉冲渣循环水系统，最后被炉渣吸收与蒸发，基本上做到“零”排放；五是实行中水回用，如把本企业和周边城市生活污水进行处理后，作为工业水使用。2005年全国重点钢铁企业工业用水的重复利用率已达92%。这五个环节做得好的钢铁企业，工业水重复利用率可达98%以上，吨钢耗新水在4吨以下。

4.固体废弃物的循环利用。长流程钢铁企业生产过程中产生的固体废弃物，除前面已提到的含铁素体的炉渣、尘泥等已循环利用外，还有粉煤灰、废耐火材料、工业垃圾等，也开始循环利用起来。如宝钢把自备发电厂产生的粉煤灰磨细后，用于水泥制品、铺路材料、墙体材料以及冶金保温材料等；对废耐火材料进行分类、精选、除渣、粉碎、分离等物理化学处理，使其最大限度地接近原始耐材水平，可以多次循环利用，他们还对自备电厂烟气脱硫产生的石膏，先进行干燥、锻烧，再脱去部份结晶水，加工成建筑石膏，用于隔墙、吊顶、抹灰和装饰件上。

5.废酸、废油、废设备备件等各种废旧物的循环利用。各个钢铁企业的废弃物资很多，都是放错位置的资源，采取有效措施都可以变废为宝，物尽其用。如武钢不仅把废酸、废油净化处理后再用，而且把废杂铜、废电缆、废铂铑丝、废坩锅、废漆桶等都回收利用起来。他们还很重视修复利用报废的机械设备和备件，2006年所属的机械公司修复报废的设备备件达2692吨；所属轧辊公司回收废旧轧辊，重新熔化生产新轧辊3000余吨；所属计控公司修复利用报废仪器仪表513台(套)，这些所属公司均走上专业化、产业化道路，规范管理，市场化运作，既充分利用了资源，又防止了废弃物弃置对环境的污染。

钢铁企业发展循环经济，集成创新出可循环钢铁流程，拓展出四个功能，推动了五个方面物质的循环利用，取得了显著效率，主要反映在以下的四个提高：

1.提高了钢铁产品制造水平。主要是钢材品种、质量、性能、无害化和使用效能都有提高，并不断向高端产品方向发展。如宝钢、鞍钢、济钢、莱钢等国家循环经济示范试点企业，所生产的热轧板、冷轧板、钢管、H型钢、铁道用钢等，大都是名优产品。济钢已实现由生产普通钢材为主向生产品种钢材为主的转变，高技术含量、高附加值钢材比例达到80.65%，高等级专用板比例达到53.44%。莱钢已发展成全国规模最大、品种规格最全的H型钢生产基地，参加国家建设部钢结构节能住宅体系攻关，取得了显著成效，该体系用材与传统产品相比，可节约钢材15%。攀钢开发的高强度重轨，时速可达300公里，有力地支持了铁路提速。鞍钢开发的耐蚀钢板，可使桥梁、火车车箱、集装箱等产品使用寿命提高两三倍。宝钢开发的无铬家电板，用以生产家电产品，成为无公害的环保家电产品；开发的高强度汽车板，用以制造汽车，可使汽车减重11%左右，从而使钢铁企业加快了向创新型企业进军的步伐。

2.提高了资源能源利用效率。主要是含铁固体废弃物回收利用率、二次能源回收利用率、水资源回收利用率等都有大幅度提高。如2005年与2000年相比，重点钢铁企业高炉渣利用率由86.2%1-升到97%，钢渣利用率由85.4%上升到91%，尘泥利用率由97.9%上升到99.7%，焦炉煤气利用率由98%_k升到98.3%，高炉煤气利用率由91.5%上升到96.1%，转炉煤气利用率由74%上升到89.7%，工业水重复利用率由87.8%上升到94.4%，吨钢消耗新水由25.24吨下降到8.03吨。其中参与国家循环经济示范试点钢铁企业的资源能源利用效率还高于全国重点钢铁企业平均水平。如宝钢高炉渣、转炉渣、尘泥的利用率为100%，焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气基本实现无放散，工业水重复利用率达到97.6%，吨钢消耗新水为3.77吨，正在加快实现资源节约型钢铁企业的目标。

3.提高了清洁生产、环境保护水平。主要是认认真真地从源头削减开始，加强对生产过程的控制，对最终污染物进行无害化处理。2005年与2000年相比，重点钢铁企业吨钢烟尘排放量由1.69千克下降为0.71千克，降低58.14%；吨钢粉尘排放量由5.1千克下降为1.5千克，降低了69.6%；吨钢S02排放量由5.5千克下降为3.1千克，降低了44.6%；吨钢COD排放量由0.98千克下降为0.42千克，降低了57.8%；吨钢外排废水量由5.73吨下降为5.07吨，降低了14.3%。其中参加国家循环经济示范试点钢铁企业环保水平，比重点钢铁企业环保平均水平更高一些。如宝钢的2005年吨钢烟尘粉尘排放量1.1千克，吨钢S02排放量为2.37千克，吨钢COD排放量为0.25千克，吨钢外排废水量为3.3吨，从而获得国家环境友好企业的称号。

4.提高了企业经济效益、环境效益和社会效益。首先是企业经济效益提高了，2005年与2000年相比，重点钢铁企业吨钢利润由123元上升到294.4元，增长了1.4倍左右。其原因有规模因素、价格因素等，但产品结构优化无疑是重要因素之一。如在这期间，钢的合金比由5.23%上升到5.7%，低合金比由25.7%上升到28.83%，钢材板管比由41.65%上升到46%，从而使吨钢销售收入由3803元上升到6058.5元，才可能有吨钢利润由123元上升为294.4元的结果。当然，其中包含了提高资源利用效率和提高环境保护水平的作用。以固体废弃物回收利用为例，由于固体废弃物回收利用已走上资源化、产业化、增值化的路子，2005年与2000年相比，重点钢铁企业固体废弃物综合利用单位产值由49.7元上升到72.8元，增长了46.5%；单位产出利润由11.5元上升为22.2元，增长于93%。按2005年重点钢铁企业固体废弃物产出量25266.7万吨，综合利用率89.4%计，其综合利用产品产值为160多亿元，利润为50多亿元，不仅产生了经济效益，而且改善了所在地区的生态环境，增加了所在地区的财政收入，产生了较好的环境效益和社会效益，为建设和谐社会做出了贡献。