钢铁工业生产中出现的问题和对策(能源及环境方面)

1报告题目：钢铁生产工业中存在的问题及其对策课程名称：材料学院自主学习学院：材料与冶金学院专业：冶金工程年级：冶金111学号：1108020218学生姓名：曾荣伦指导教师：王家伟2012年7月6日社会实践调查报告2目录能源方面问题及对策。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。4钢铁工业生产环境保护问题及其对策。。。。。。。。。。6针对能源和减排问题的综合措施。。。。。。。。。。。。。。9总结。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。10参考文献。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。103前言钢铁工业是中国国民经济的基础产业，对国民经济的发展有着举足轻重的作用。中国钢铁生产的历史是一段悠久而光辉的岁月。中国古代之所以能够比欧洲早一千多年出现封建社会，其中一个很重要的一个原因就是我国古代社会很早得到了较高的发展，这是和当时钢铁生产技术高度发展分不开的。中国春秋晚期已经发明了生铁冶铸技术，这项发明比欧洲早了一千九百多年，（欧洲直到封建社会中期十四世纪才推行这项技术），钢铁工业是国民经济中最重要的基础原材料产业，是我国经济的重要支撑力量，是国家经济水平和综合国力的重要标志，钢铁发展直接影响着与其相关的国防工业及建筑、机械、造船、汽车、家电等行业。钢铁工业一直是支持与推动工农业、交通、建筑、军事等其它各行业进行产业革命和发展的重要基础。我国始终把钢铁工业当作最重要的基础产业和战略工业，其发展有力地推动了国民经济的全面发展。钢铁工业发展水平如何，历来是一个国家综合国力强弱的重要标志。但发展到今天仍然有一些重要的问题没有解决。例如资源问题，环境问题等。钢铁冶炼过程中，由于各工程所采用的原材料及制造程序等原因，很有可能在较大范围内产生多种污染物质,钢铁厂产生的各种污染物有三类。4一能源方面问题及对策进入21世纪以来，中国钢铁产量迅速增加，由2000年的1.56亿吨增加到2010年的6.27亿吨，年平均增长率达到42.8%，占世界钢铁产量的由32%上升到44.3%，成为名副其实的钢铁大国。显然，能源消耗自然也巨大，还造成了许多不必要的能源浪费，查证可知。能源消耗由2000年15014万吨增加到2009年的35206万吨，增加了1.34倍，占全国能源消耗总量的比例达到14.7%。据以上数据显示，尽管钢铁产量的快速增长导致了钢铁工业能源消耗总量增长，但每年每吨钢铁的能源呈下降趋势，尽管如此，钢铁生产过程仍然存在诸多能源浪费问题。钢铁比高，而废钢利用率却小。钢铁工业生产所需铁矿石，废钢，铁水等资源。对能耗影响很大，我国以贫矿为主，所以带来一系列不利于节能降耗和环保问题，因此，我国刚铁工业需从全球考虑矿石资源稳定供应和优化配置问题，此外，还需要尽可能回收废铁废钢，并充分利用其回收到钢铁工业中来，作为原材料重新利用，这样，才能达到利用较少能源生产出较多钢铁的工业的目的。在循环经济条件下的钢铁材料加工过程为背景,针对节约型减量化的钢铁材料加工过程的理论和实践过程的关键技术和重点问题,进行了系统研究,结合实验室研究工作及相关研究成果的工业推广应用,阐述了节约型减量化工艺技术的实际应用效果。结合我国当前钢铁工业能耗高,资源、能源以及环境压力日益增大的发展现状,本文指出5钢铁材料加工过程的节约型减量化是钢铁工业发展循环经济的重要组成部分,已成为钢铁工业可持续发展的必然选择。在分析当前钢铁材料加工技术发展状况的基础上,针对钢铁材料加工过程的能源、资源消耗,结合钢铁材料的节约型减量化目标,建立节约型减量化钢铁材料加工过程的评价指标体系,包括节约热能、节约水电、节约资源和环境减排4个一级指标和15个二级指标。将定性分析与定量研究相结合,提出了基于层次分析法和模糊综合评价方法的钢铁生产减量化评价模型。采用层次分析法计算各级指标对上级指标的影响权重,通过模糊综合评判钢铁企业的减量化生产等级。结果表明该理论是客观有效的,能够定量评价减量化生产的评价等级,对企业实施减量化生产有明确的指导作用。在此基础上,进一步阐述了现代钢铁企业的减量化生产运作机制。钢铁材料加工过程的减量化技术是与钢铁产品生产流程密切相关的,对于钢铁产品生产制造过程,最基本的原则在于减少进入生产和消费过程的资源和能源量,从源头开始节省资源、提高利用率、防止废物产生,而不是将重点放在产生废物后的治理上。因此,减量化的工艺技术体现,一方面在于减量化的成份设计,减少资源如铁矿石、合金元素的使用量;另一方面在于减量化的工艺设计,通过生产工艺技术进步,减少工序流程,从而降低能源消耗,提高综合效率。实际上,减量化的成份设计通常需要工艺技术进步的支撑,而减量化的工艺设计,又通常体现在成份设计的减量化。钢铁材料加工过程中随着温度的不同,钢材内部发生着复杂的相变过程,通过成分设计和热处理工艺可得到性能范围极宽的不同规格特性的产品,这就是钢铁材料6加工过程实现减量化的基础。本文针对钢铁材料加工流程,结合对传统TMCP技术的分析,阐述了新一代TMCP技术的实现条件以及其在棒线材、板带材等领域的实验室研究及潜在应用。基于钢铁材料的加工特性,钢铁材料加工过程的减量化还体现在基于组织性能控制的柔性化轧制技术上。基于新一代钢铁材料开发过程实践,采用同一种化学成分的坯料生产不同性能的产品已成为可能,其最为显著的效益及应用在于适度解放炼钢。生命周期的减量化是节约型钢铁材料的重要组成部分,关系到钢铁材料的再循环和再利用。结合产品生命周期评价的相关理论与方法及钢铁材料加工过程特征,建立了钢铁产品的生命周期评价方法一基于多目标规划的LCA模型,探析钢铁材料生命周期的减量化问题,并通过应用算例说明了模型的有效性和可行性。最后,结合韶钢生产实际,将节约型减量化技术应用于广东省韶关钢铁集团公司生产实践,促进企业循环经济发展,满足企业节能减排需要。二钢铁工业生产环境保护问题及其对策钢铁生产中的三大类污染物。A大气污染物质SO.：是通过原料、燃料中硫磺成分的燃烧而产生的。烧结工厂等为其主要发生源。NOr：通过燃烧后发生。烧结工厂等为其主要发生源。煤尘：通过燃烧后发生。烧结机、各种加热炉为其发生源。粉尘：从燃料原料的愉送、处理过程，及储藏场中产生。炼铁、炼钢工程为其主要发生源。7B污水污水中含有下列污染物：固体悬浮物(SS)：从排气集尘、高温物质的直接冷却等过程中产生。油：由各种机械等所使用的油所发生的泄漏及冷轧工程使用轧制机的机油等原因而产生。化学需氧量(COD)：从煤炭干馏时的氨水，及冷轧、电镀废水中产生。酸、碱：从冷轧工程的酸洗工程、电镀工程等的脱脂工程中产生。C固体废弃物炉渣：从高炉、铁水预处理、转炉、‘电炉、二次精炼设备等的冶炼工程中产生。污泥：在各种水处理过程中产生。灰尘：从各种干式集尘机中产生。2002年，钢铁工业废水排放量占中国重点统计企业废水排放量的10.3Y，居第五位；钢铁工业二氧化硫排放量占中国工业二氧化硫排放总量的6%，烟尘排放量占5.5%，粉尘排放量占12.6%，工业固体废弃物排放量占16.7%,2004年，重点大中型钢铁企业排放的主要污染物数量巨大。其中，二氧化硫为64.99万t，烟尘为13.26万t，工业粉尘达119.9万t，挥发酚达126.78t,氛化物为12131t；污染物综合排放合格率仅为91.46.小型钢铁企业大多没有配套建设最起码的污染物回收和处置装置，排放的“三废”对环境的污染极为严重。钢铁产业又是温室效应气体Cq的排放大户，每吨标准煤产生的CO2量约为3.67t,按2003年全国钢铁全行业的总能耗2.99亿t标煤计，排放C0210-96亿t。当年全国Cq排放量为35.41亿t，占全球Cq排放总量251-62亿t的14%.温室效应气体中C02的效应占55%，甲烷占15%,NO占6%,CC13F,CC12F3等占17%，其他占7%,SOZ和NOO是引起酸雨的主要原因。8因钢铁工业需消耗大最的能源和原材料，对环境的现实和潜在影响是很大的，这也决定了环境政策不仅在现在，而且在将来都会长期影响钢铁工业的发展。中国自1996年起已成为世界第一大钢铁生产大国，产量的增加势必进一步增加能源和资源消耗，同时也造成了更严重的环境污染，这个问题已引起中国各阶层人士的严重关注，也引起了世界各国和邻国的密切重视。虽然钢铁行业属于重污染行业，但是“九五”以来钢铁行业贯彻落实可持续发展战略，加大污染治理力度，通过增加污染防治投人，实施清洁生产、技术改造和结构调整，堆动中国钢铁工业进人了一个崭新的发展阶段。从总体上看，在钢铁工业经济保持快速增长的情况下，主要污染物排放强度逐年下降并保持在较稳定的水平，钢铁工业污染防治取得重要进展。但由于基础较差和过热发展带来的种种环境问题仍重待解决。从所周知，钢铁生产过程是典型的铁-煤化工过程，其主要特点是资源，能源消耗高，污染物排放量，节能和环保是当前面临最重问题。我国钢铁工业生产过程主要以高炉-转常流程为主，该流程钢铁产量占全国钢铁产量的80%以上，而其中以煤为主能源占80%左右，造成了能源消耗和CO2排放量重中之重问题。据查阅资料显示，钢铁工业生产过程中CO2排放量在一个国家的CO2排放总量汇总占很大比例，2005年，我国钢铁工业CO2排放量占当年工业生产CO2直接排放量的37.2%，随着我国钢铁产业逐年增加，CO2排放总量也急剧上升，由2000年的2.57亿吨到20079年的9.16亿吨。以煤为主，贫油，少气的能源结构对钢铁制造流程的节能减排有重要影响，我国能源结构以煤为主，2007年煤占80%，由于煤利用率低，污染气体，废渣排放量大，造成了CO2排放量逐年增加，在我国钢铁生产总CO2排放量中，化石燃料消耗引起的CO2排放量主要的部分，约占钢铁工业生产CO2排放总量的95%。减排和环保对策。贫油少气多煤为主的能源结构决定了我国费低碳经济道路的困难，许多知名专家认为，要走低碳环保经济道路，有三个重要环节：（1）优化能源结构，发展清洁能源环节。（2）能源需求环节，提高能源利用率，减少有害气体排放。（3）治理环节，主要是造林植树，对CO2的回收并利用，加强碳汇建设。三针对能源和减排问题的综合措施（1）淘汰落后产业，采用先进节能技术。淘汰落后产能，采用先进工艺技术设备，降低能源消耗并提高能源利用率是低降CO2排放的主要措施之一。（2）优先物流结构，提高电炉刚比，优化入高炉炉料配比等钢铁生产流程中增加物质流流量和循环物质流流量，均为降低CO2排放的主要措施，尤其是增加废铁使用量，提高电炉钢比，将极大的降低钢铁企业内部的CO2排放量。（3）改善能源结构，提高余能余热回收率由于煤利用过程中的能源效率较低，污染严重，能源成本高，因此，企业用能结构中煤比例高，其能耗和CO2排放水平必然要高，随着国际和我国能源格局的变化，政府应多鼓励钢铁企业利用采用多10元化结构，优先使用天然气等清洁能源，而在余热方面，采用全球化先进节能技术，提高回收率和利用率，比如将剩余煤气实现能源高效转化和优化集成，降低新水等消耗。总结以高炉-转炉流程为主的钢铁生产过程是高能耗，高污染和高资源消耗行业之一，节能，减排压力巨大。淘汰落后产能，采用先进节能技术，改善物流结构和能流结构，提高能源转换工作顺序的转换水平是降低能耗，减少CO2等污染物排放的主要措施。参考文献[1】李朝晖．试论我国钢铁工业的战略性结构调整明．武汉科技大学学报，2002，(9)．【2】刘颖．我国钢铁工业发展中存在的问题及对策研究【J]．有色矿冶，2002，(8)．[3]李新创．影响我国钢铁工业发展的十大因素叨．