莱芜钢铁:循环再利用 铸造生态工业链
2006-03-13来源 《责任竞争力》作者 李明秀 刘传佳
简介
莱钢始建于1970年1月。1999年5月改制为莱芜钢铁集团有限公司,并以其为核心企业组建了莱钢集团。现控股莱钢股份等27个子公司。截至目前,莱钢在职职工3.88万人,总资产达到了328亿元。莱钢是国家重点扶持的520家企业之一。经过35年的建设与发展,莱钢已形成以钢铁业为主导,钢结构制作与建筑、房地产开发、粉末冶金与制品、黑色矿山采掘、机械加工、运输等与钢铁相关产业共同发展,集科研、生产、开发于一体的特大型钢铁企业集团。
问题
莱钢所处的鲁中山区,属北方典型的缺水地域。1998年,有专家按照钢铁业“大量生产、大量消耗、大量废弃”的传统增长模式,在对莱钢的区位、资源、能耗、环保等指标进行评估后曾说“莱钢应止步于200万吨的产量极限!超过这一极限,身处大山,无处腾挪的莱钢不仅无资源可拼、无能源可耗,仅水资源的匮乏就将窒息其发展空间”。然而,“十五”期间,莱钢不仅以钢产量连续三年全国第一的强劲增幅,一举跨入千万吨级的全国十大钢铁企业行列,而且在大山之中强势凸起了H型钢、粉末冶金等新兴产业集群。并且,以2005年千万吨的规模,如不能将大量固体废弃物消纳利用,不消一年其厂区就会淹没在350万吨固体废弃物之中。
那么,莱钢是如何超越这一极限的呢?
解决方案
增钢不增水 打破了致命的水资源瓶颈
莱钢所处的鲁中山区,属典型的缺水地域,而炼钢不仅耗能更需大量的水资源支撑。数年前,莱钢欲行规模扩张之时,专家即指出其发展瓶颈:以当时吨钢耗水17吨多的工艺水平测算,所处区域的水资源仅能支撑一个年产200万吨规模的莱钢。
为打破这一瓶颈制约,莱钢进行了发轫于循环经济“水资源循环再生利用”的生动实践:企业掏钱、农民植树,修坝、绿化、涵养水源,莱钢先后投资8400万元进行小流域治理,投资1.7亿元实施用水工艺全程改造。焦化厂、锻压厂等主要生产单位实行软水封闭循环、分水串级使用后,一年减少新水用量近600万吨;高炉煤气采用干法除尘技术,吨铁耗水由湿法除尘的500公斤下降到只有2公斤,一年节水340万吨,2004年水的循环利用率提高到96.77%。年节水总量上千万立方米,足以灌满10个大明湖。
一系列举措,成效凸现:2004年莱钢吨钢耗水由1999年的17.72吨下降到3.75吨,一举打破了世界冶金业公认的吨钢耗水4吨的理论极限值。莱钢2004年产量达到658万吨,耗水仅2310万立方米,与1999年首次突破200万吨钢耗水3561万立方米相比,耗水不升反降。莱钢以“增钢不增水”打破了致命的水资源瓶颈。
科学管理与技术创新并重 使能耗指标不断进步
循环经济是知识型经济、创新型经济,必须紧紧依靠技术创新和管理创新。
首先,采取先进的节能管理模式。2004年莱钢、济钢签订了《节能自愿协议书》。节能自愿协议是目前国际上先进的管理模式,通过一年多的实践,该管理模式显示出了强劲优势,莱钢、济钢认真履行协议内容,建立了层层负责、环环有人抓的节能管理机制、找出了影响和制约企业的瓶颈问题、明确了节能措施,收到了很好的社会效益和经济效益——两大钢铁企业共节能22.4万吨标准煤,减排二氧化硫4022吨,减排二氧化碳12.4万吨碳,实现节能效益1.22亿元。同时,为政府部门提供了市场经济条件下抓好节能工作机制方面的经验。
莱钢、济钢的试点经验产生了良好的示范效应,节能自愿协议已经被许多企业所认识,山东省17地市都有企业向省市主管部门提出开展节能自愿协议的要求。青岛市15家企业已与市经贸委签订了节能自愿协议,据山东省经贸委预测,到2005年底,仅这15家企业可累计节能28.5万吨,减排二氧化硫4911吨,减排二氧化碳17万吨碳,实现节能效益1.6亿元。
其次,技术的外部引进与自主研发并重
技术创新是发展循环经济的关键。近年来,莱钢站在世界钢铁发展最前沿,从社会效益和环境效益出发,注重运用高炉干法除尘、转炉干法除尘、焦炉干熄焦等六项推进钢铁行业循环经济发展的外部引进或自主研发的关键技术,全面提升企业发展品质,在新型工业化道路上率先迈出了坚实的一步。他们通过跟踪世界钢铁行业前沿技术,大力加强科技研发和专家团队的培育,与俄罗斯、德国、法国等国家广泛合作,大力研究开发应用科技含量高、资源消耗少、环境污染少、经济效益好的节能、环保、高效、长寿的先进技术。坚持“看准一个、培育一个、成功一个”的原则,拥有了C高炉粒煤喷吹、高炉顶燃式热风炉、高炉全干法除尘发电、高炉冷却壁检漏、高炉炉底烧蚀监测、转炉烟气干法净化、数字化加热炉等国内外领先的“十大亮点技术”。
掌握了国际上领先的前沿技术,也就掌握了持续发展的能力,具备了在创造经济效益的同时回报社会,创造企业与自然、社会和谐发展的能力。
由于采取了一系列节能的措施,能耗指标持续进步,2004年吨钢综合能耗达到 693.98kg/t,比上年同期降低4.86kg,比2000年降低 196.08kg;采用全干法除尘技术后,与传统湿法除尘技术相比,节约投资近35%,吨铁节约循环水7—9立方米,节电60%—70%,新增发电30%。在莱钢3#750 m3 应用的高炉煤气全干法除尘工艺技术,一年仅节水效益就可达到58万元。目前莱钢80%以上的高炉煤气采用了干法除尘技术,吨铁耗水只有2Kg,比传统的除尘技术下降了99.6%,杜绝了有毒污水、污泥的产生,在快速发展的同时实现了社会效益、环境效益和经济效益的统一。目前莱钢还应用或掌握了干熄焦、数字化加热炉、干燥机-焙烧窑氧化球团工艺技术、HISMELT炼铁技术、履带结晶器连铸技术等先进技术。着力研究、开发钢铁行业循环经济关键技术,与中国钢协冶金科技发展中心共同成立了北京钢协冶金科技发展有限公司,正在共同推广莱钢拥有自主知识产权的,具有国际领先水平的节能环保技术。
“十大亮点技术”不仅改变着莱钢,也正在引领着中国钢铁行业的绿色技术革命。莱钢成了国内掌握绿色技术最多的钢铁行业和先进技术的研发、应用基地,也成为了国内首家应用了顶燃式热风炉技术、高炉粒煤喷吹技术的钢铁企业,其应用的高炉冷却壁检漏技术填补了国内钢铁行业空白。2004年,中国第一个推广高炉全干法除尘会议在莱钢召开后,重庆钢铁公司、天津钢管公司、新疆八一钢铁公司先后从莱钢引进了顶燃式热风炉、高炉煤气全干法除尘、高炉冷却壁检漏技术、高炉炉底烧蚀检测技术等多项国内外领先的炼铁技术。同时,莱钢还先后在国外承建了印度1000 m3高炉项目、126 m3的烧结机项目、30万吨/链篦机回转窑求团项目。国外多家钢铁公司看好了莱钢的先进技术,越南、马来西亚的几家知名钢铁公司先后到莱钢就高炉、烧结工程专程考察,有的已经达成了合作意向。
绿色制造聚成循环经济产业链
充分发挥资源优势,发展循环经济。莱钢认为,废物是放错了地方的资源。近几年来,莱钢推进废物资源化技术的开发利用,做好生产过程中废气、废水、废渣等资源的综合利用。
以拥有自主知识产权的高炉煤气全干法除尘工艺技术、高炉炉衬烧蚀监测技术、高炉冷却壁检漏技术以及率先引进并第一家成功应用于生产过程的卡鲁金热风炉技术、高炉喷吹粒煤技术、转炉煤气干法除尘技术和数字化加热炉控制技术等重大冶金共性技术为支撑,形成了利用氧化铁皮、废钢、焦末等钢铁生产过程中产生的固体资源为主、亚洲第一的粉末冶金生产线。
利用粉煤灰、高炉渣等为原料的200万吨水泥生产线。
以焦化副产品为原料的化工产品产业群,煤化工产品已达14种,年实现产值达2亿元。
在炼铁高炉中采用了余压余热发电技术,既不用增加消耗任何原燃料,又使高炉烟气得到了有效利用。
拥有多项自主知识产权、国内最大的H型钢及钢结构等。
粉末冶金、H型钢因能以资源减量、可回收、再利用与机械制造、建筑行业实现产业耦合,被视为钢铁产业的“绿色制造”。
2000年,莱钢自主研发完成了国家“863”粉末冶金科技攻关项目。2003年,又以钢铁生产过程中附生的氧化铁皮为原料,建成了亚洲最大的年产4万吨粉末冶金基地。莱钢的水雾化钢粉,不仅在汽车、航天、军工等领域制造出普通的机械、铸造工艺无法生产的零部件,而且造件时不用切削,极大节省了钢铁资源的耗费。
H型钢应用于建筑工程,不用钢筋水泥,高楼大厦便可拔地而起,钢结构住宅使建筑业告别“秦砖汉瓦”成为现实。在传统建筑中螺纹钢、钢筋等被水泥包裹不可重复利用,而H型钢构件则可拆卸回收,循环利用。2005年9月,随着投资20亿元的大型H型钢投产,莱钢也成为全国规模最大、品种最全(16个品种规格)的H型钢生产基地。与传统产品相比,节约钢材15%。
“十五”期间,莱钢不断以绿色制造打造产业集群,从200万吨到1000万吨,以一年建设一个新莱钢的超常规发展,昂首迈入了循环经济的绿色大循环。
成效
1、2005年莱钢千万吨的钢产量已是1999年首次突破1000万吨钢时的5倍,总耗水量约3750万吨,而按照1999年的吨钢耗水17.72 吨计算要消耗17700万吨,节约水资源14000多万吨。仅次一项就可以节约成本近3亿元。
2、通过五条循环经济产业链,到2004年,莱钢废弃资源综合利用率达95.61%,价值量3亿多元,保障了废物资源优化配置和循环利用的绩效。
总之,莱钢的节能、节水措施和循环经济产业链不仅节约了大量的水资源、能源,减少了废弃资源对环境的污染,而且,创造了可观的经济效益,促进了企业的快速持续发展,。
展望
莱钢打算在“十一五” 期间投资203200万元,建设45个循环经济项目,重点做好以下几个方面的工作:(1)优化钢铁制造流程,提高流程高效、紧凑、连续化程度;(2)提高资源、能源使用效率,加强余热、余能的回收利用,减少天然资源、能源的消耗量;(3)采用环境友好和无害化处理技术,实现绿色制造,使钢铁生产过程中尽量不产生或少产生废弃物和污染物;(4)对废弃物和污染物进行再资源化、再能源化和无害化处理,协调经济效益和环境效益,将最终排放量控制到最小;(5)开发和研制性能高的绿色化产品,提高产品整个生命周期的绿色度;(6)尽力发挥社会友好功能,在生产过程中处理和消纳一些社会废弃物、废水等,最终成为社会工业生态链的重要一环。
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