原料准备在钢铁企业发展循环经济中的作用

1、原料准备在钢铁企业发展循环经济中的作用一、循环经济理念能源缺乏和环境恶化困扰着今天的人类，随着资源频频告警，环境屡亮红灯，一个全新的理念循环经济 孕育而生。循环经济树立的是一种新的发展观，它的本质是一种生态经济，是把传统的依赖资源消耗的线 性经济增长方式， 转变为依靠生态型资源循环的封闭式经济增长方式。 传统经济是“资源产品污染排 放”单向流动的线性经济，以高开采、低利用、高排放为特征，对资源的利用是粗放型的和一次性的，通 过把资源持续不断地变成为废物来实现经济的数量型增长。 循环经济是 “资源产品再生资源”物质闭 环流动型经济，以低开采、高利用、低排放为特征，倡导在物质不断循环利用的基础上发

2、展经济，合理、 持久地利用资源与能源， 把经济活动对自然环境的影响降低到尽可能小的程度。 循环经济既是一种全新的 经济理论，又是一个新型的工业化过程，它不等同于清洁生产、环境保护和废弃物再利用。循环经济是符 合可持续发展理念的经济增长模式，强调资源尽可能的高效利用和循环利用，从而提高资源利用效率、减 少废弃物排放、 进一步做到废弃物的再资源化。 它的目的在于使经济系统和自然生态系统的物质和谐循环， 维护自然生态平衡，实现人与自然的和谐。清洁生产、环境保护、废弃物再利用仅是循环经济中的一部分， 作为一种新的发展理念、模式和经济形态，循环经济与资源节约综合利用、污染治理、清洁生产既一脉相 承，又各

3、有侧重。 进入 21 世纪以来，经济与环境融合的观念渐渐深入人心，并逐步落实到行动上来。循 环经济的理念正是为工业化以来的传统经济转向可持续发展的经济提供了战略性的理论范式，从根本上消 解了环境与发展之间的尖锐冲突。重视和发展循环经济，要以资源的高效利用和循环利用为核心，以低消 耗、低排放、高效率为基本特征，按照“减量化、再使用、再循环”的实际操作原则，节约使用资源，最 大限度的提高能源与资源的利用率，减少废弃物的排放，减少有毒物质的排放，使废物最小量化，加强资 源的循环使用能力，最大限度的、可持续的利用可再生资源，减少自然资源的消耗，以尽可能小的资源投 入和环境代价， 取得尽可能大的经济效益

4、和社会效益， 促进资源永续利用， 努力实现人与自然的和谐发展。 从宏观层面上分析，循环经济要求对产业结构和布局进行调整，将循环经济理念贯穿于经济社会发展的各 领域、各环节，建立和完善全社会的资源循环利用体系。从微观层面上分析，循环经济要求企业节约降耗， 提高资源利用效率，实现减量化，并对生产过程中产生的废弃物进行综合利用，进而延伸到废旧物资回收 和再生利用。 随着经济的快速发展， 工业化进程中的资源短缺和生态环境日益恶化的问题越来越突出，要 实现经济的可持续发展，应该按照科学发展观的要求，大力发展循环经济，加快建立资源节约型社会。当 前，建设循环经济型企业、建设生态工业园区已成为时代的主流。二

5、、钢铁企业发展循环经济的意义在工业化生产中， 可把工业体系视为一种类似于自然生态系统的封闭体系， 在这个体系中没有废物的概念， 一个企业产生的“废物”或副产品是另一个企业的原料，这样形成的上下游企业构成了一个“工业共生”、 “要素耦合”、“工业生态链”的工业生态系统。在这个链节上，所有物质都能得到循环往复的利用，整 个工业生产组成了一个“资源产品再生资源再生产品”的反馈式物质循环过程，所有物质和能量均 得到最大限度地合理和持久利用。 钢铁工业是国民经济的重要基础产业， 是能源和资源消耗量大的密集型 产业。我国钢铁工业从建国初期的万吨钢， 发展到 2004 年的亿吨钢， 为国民经济的发展做出了重

6、要的贡献。 当前，我国正处于工业化中期，随着国民经济和社会的发展，居民消费结构升级，工业化、城镇化步伐加 快，对钢铁产品的需求会进一步增加，钢铁工业依然具有一定的发展空间。 保护环境，实现可持续发展， 是 21 世纪钢铁工业面临的最大挑战。钢铁工业的发展，要坚持走新型工业化道路，综合考虑资源、能源供 应和环境承受能力等因素，保持合理的生产规模和适度的增长速度，降低能源和资源消耗，实现无害化和 资源的循环利用，不能以过度消耗资源和牺牲生态环境为代价，保证钢铁工业健康和可持续发展，使钢铁 制造实现绿色化， 实现从钢铁大国向钢铁强国的根本转变。 发展循环经济是当今世界的潮流，体现了以人 为本、全面协

7、调可持续发展观的本质要求。钢铁工业发展循环经济是将环境保护由传统的末端治理向污染 预防为主转变，解决结构性污染，缓解资源约束、减轻环境压力，促进人与自然和谐发展，是实现钢铁工 业可持续发展的必经之路，也是实现钢铁工业可持续发展的唯一出路。对钢铁工业而言，循环经济的核心 是物质和能源系统的密闭循环，贯彻循环经济理念，建设循环经济型企业，构建结构合理、资源节约、生 产高效、环境清洁的运行管理模式，具有极其深刻的意义。 钢铁工业是能源和资源的消耗大户，同时也是 污染排放的大户，钢铁工业的末端治理不仅需要大量资金，而且一些可以回收的资源得不到有效的回收利 用而造成资源流失，这不仅直接威胁到企业自身的生

8、存与发展，同时也影响企业的经济效益和当地的环境 质量。钢铁工业的这些特点决定了其最有条件、最具潜力发展循环经济。目前，我国钢铁工业的快速发展， 仍然是依靠资源的高消耗和对生态环境破坏的粗放式经营来推动增长的，带来了一系列资源和环境问题， 这就迫切需要在钢铁工业中加快发展循环经济的步伐，最大限度地减少对自然资源的投入，提高水资源和 能源的利用效率，尽可能不向外排放废物，对产生的废弃资源进行资源化利用，既向其它行业提供原料， 同时也吸收消纳其它行业和社会产生的废弃物，开发钢铁工业和其它行业的绿色新流程，实现生态环境和 经济效益的最佳化。 钢铁工业循环经济中所讲的物质和能源的密闭循环大致可分为大、中

9、、小三个层次循环。小循环是以铁素 资源为核心的生产上下工序之间的循环，水在各个工序内部的自循环以及各个工序生产过程中产生副产品 在本工业内的循环等。中循环是各个生产厂之间的物质和能量循环，即下游产品的废物返回上游工序，作 为原料重新利用，或一个生产厂产生的废物、余能作为其它生产厂的原料和能源。大循环是企业与社会之 间的物质和能量循环。目的是降低原材料消耗，提高资源和能源使用效率，优化整体物流链，发展产品深 加工，延伸产品链，扩展物质的循环利用领域，改善环境，提高企业竞争力。 建设循环经济型钢铁企业的 目的在于， 使企业充分发挥钢铁生产功能， 具有能源转换、固体废弃物处理和为相关行业提供原料等功

10、能， 并促进金属资源、水资源的节约，能源高效利用，清洁生产，资源回收与综合利用，使企业成为与环境友 好的能源和资源节约型绿色工厂。根据上述三个循环层次，建设循环经济型钢铁企业应主要从铁素资源循 环利用、能源循环利用、水资源循环利用、固体废弃物综合利用及环境保护等方面着手。 铁素资源循环利 用是提高钢铁生产全过程的金属收得率和利用率，合理利用资源，合理选择炉料结构，有效利用企业内外 部产生的各种金属废弃物等。 能源循环利用是优化能源结构， 用低价能源替代高价能源，充分合理利用各 个生产工序中产生的各种能源，从源头削减一次能源的使用消耗，减少向大气排放各种污染物。 ? 水资源 循环利用是充分合理利

11、用水资源，加强水的循环利用，减少排水，提高新水利用系数，实现污水资源化与 污水“零”排放，减少对生态环境的影响。 固体废弃物综合利用是开拓固体废弃物的再资源化途径，加强 资源的循环利用，最大限度地使固体废弃物得到综合利用，解决工业废物升值利用等问题。 环境保护实行污染防治和生态保护并重的方针， 采用符合清洁生产的新工艺、 新技术以及大型化、连续化、 高效化设备，从源头降低资源消耗，各生产工序配备完善的环保设施，有效收集污染物，使污染物排放最 小化， 实现企业与环境友好。 钢铁生产中预防污染产生的效果远远好于末端污染治理的效果。 将传统的末 端治理方式扩展为源头实施清洁生产技术，结合采取末端治理

12、污染措施的方式，减少进入生产过程的原料 物质和能源流量，从而减少废弃物的产生、排放与治理数量，实现“少投入、低污染、高效益”。三、原料准备在钢铁企业发展循环经济中的作用 钢铁企业发展循环经济，体现在生产的各个环节中，通过采用大型化技术装备、先进的工艺技术、现代的 管理制度和理念，按照源头削减、过程控制的程序，最大限度降低原料及资源消耗，降低生产过程中废弃 资源的产生，促进金属资源节约、能源高效利用、节约水资源、实现清洁生产、实现废物“零”排放、保 护生态环境，降低成本，提高效益，达到企业与社会、人与自然之间的高度和谐，实现可持续发展。钢铁 企业实施循环经济的具体措施主要有：优化生产工艺流程和工

13、序间的衔接配合，减少资源浪费，优化炉料 结构，提高原料质量水平，加强资源的循环利用以及废弃物的再资源化，最大限度地利用可再生资源，降 低含铁资源的消耗， 实现副产品资源化， 含铁资源利用效率最大化， 工业废弃物升值化， 废弃物减量化。 钢 铁企业的生产是从原料供应系统开始的，精料方针是生产体系中源头削减的重要环节，是过程清洁、产品 清洁的重要前提。实施精料方针，在传统工艺基础上形成新的节能型工艺结构，使资源消耗、能源消耗和 污染物排放大幅度降低，经济效益大幅度提高，减轻企业的环境负荷。原料准备工序就是以加工生产精料 为核心内容， 负责全厂大宗散状原燃料的受卸、 贮存和混匀，并将经加工处理的合格

14、精料送至各生产用户。 在钢铁企业生产过程中，原料准备是不可缺少的备料工序，是为了解决钢铁企业同矿山之间生产和运输的 不平衡，向原料用户提供精料，为提高钢铁产品质量和数量，提高生产效率，节能降耗，改善生产环境提 供必要和有利的条件，保证钢铁企业连续正常地生产。过去， 钢铁企业对原料准备工序在钢铁生产中所起的作用认识不足，多数企业原料场分散， 没有统一管理，无机械化设备或机械化装备水平低，造成劳动生产率低，工人劳动强度大，原料倒运量大，原料损失和环 境污染严重，没有混匀设施，造成烧结原料成分不稳定，影响烧结产品质量，继而影响到高炉冶炼生产的 顺行。随着钢铁工业的发展，企业生产规模不断扩大，需要的原

15、料大幅度增加，加之循环经济理念在实际 生产中的应用，原料准备工序越来越受到重视，更多的企业改造并建设了集中处理原料的原料场（车间）， 采用新工艺、新技术和新设备，开展以精料为中心的原料准备和加工处理作业，从而提高生产作业率，减 少原料多次倒运，减少物料损耗，提高原料质量，实现精料方针，减少粉尘排放，改善周边环境。特别是 从发展循环经济的角度出发，原料场（车间）的建设，为用户提供“稳”、“高”、“净”、“匀”的高 品质原料，节约资源和能源，减少废弃物的排放，促进资源的循环使用。原料准备在钢铁企业发展循环经 济中的作用主要从以下三个方面分析。1采用先进的配料、平铺、切取混匀工艺，充分保证了含铁原料

16、的混匀效果与精度。 高炉的有效生产，在很大程度上取决于炉料的化学、物理性能的稳定性，炉料合格与否可以直接影响到高 炉冶炼的经济成效和各种技术指标。含铁炉料化学成分、物理性能的波动，不仅会引起高炉炉温、炉渣碱 度以及生铁质量波动，造成炉况不顺，使焦比升高、产量下降、质量降低，而且，由于炉况的频繁波动使 高炉的自动控制难以实现。 高炉使用的含铁炉料中，烧结矿比例大约占到70% 80%。烧结所用原料的化学成分、粒度的波动对烧结机生产率、燃料消耗以及烧结矿的化学成分和物理性质都有不利的影响。一般 情况下，烧结所用的含铁原料来源广泛，品种较多，各种含铁原料的成分和粒度都有很大的差别，就是同 一品种的原料

17、，各批料之间的成分和粒度也有很大的波动。特别是在钢铁企业大力发展循环经济的今天， 从节约能源，保护环境的角度出发，为减少天然矿物资源的消耗，实现废弃物资源化，含铁尘泥、除尘灰、 水处理污泥、氧化铁皮、钢渣等可再生资源均可以作为烧结原料加以利用，这些原料的大量使用，造成烧 结原料的成分波动更大。因此，为提高烧结矿的产量和质量，降低燃料消耗，对烧结使用的含铁原料进行 加工，生产出成分均匀一致、波动小的混匀矿供烧结生产使用就显得尤为重要。含铁原料在原料场分类堆放，可以使原料的成分波动近似服从正态分布，降低进入混匀料场的原料的标准 偏差，从而提高混匀效率，最大限度地提高最终混匀产品的质量。混匀是精料工

18、作的重要环节，原料的混 匀调节了输入原料的不平衡，减少了因原料成分的波动对烧结和炼铁过程带来的不利影响。对烧结使用的 多种不同特性的原料进行优化配合，按烧结工艺和高炉冶炼对产品的要求进行选择性配料，减轻了烧结配 料的负担，提高了配料的准确性，稳定了烧结矿的质量和高炉冶炼操作。混匀矿贮量较大，减少了烧结变 料的次数，延长了烧结变料的周期，稳定烧结的生产。 钢铁企业烧结工序使用的含铁原料由于品种多，来源广，品位波动一般都在% 3%，个别钢铁企业的含铁原料品位波动甚至超过3%，由于建设了原料场（车间），含铁原料经过料场分堆堆存、混匀工艺加工处理后，品位波动一般可以稳定在%以下，国外一些钢铁企业混匀矿

19、品位波动可达到%以下，国内部分先进钢铁企业如宝钢、马钢等混匀矿波动也已达到%以下。根据国内外有关厂经验数据表明，当含铁原料品位波动每减少 %时，可使焦比降低 % %，炼铁产量增加 % %，烧结燃料消耗降低 % %。 由此可见，建设原料场（车间），采用先进的混匀工艺，实现了精料方针，对稳定烧结所用含铁原料的化 学、物理性能，稳定烧结矿品位、 SiO2 含量和碱度，提高烧结矿的产量和质量，降低燃料消耗，提高炼铁 产量，降低焦比，具有十分重要的意义。 2 采用大型连续性机械化作业设备及自动化装备，统一管理， 提高生产作业率，节约降耗。 原料场（车间）的建设将过去的分散堆料进行相对集中，实行统一管理，

20、原 料场的位置靠近主要生产用户，缩短了原料的运输距离，减少转运次数，使工艺完善、流程顺畅。原料场 （车间）采用了大型连续性机械化作业设备进行作业，统一进行受卸、贮存、加工和向车间供料，减少重 复卸料和二次倒运。 正是由于原料的转运次数及倒运量的减少，使原料运输费用相应减少，原料成本降低， 减少易碎物料的粉碎率， 减少物料的损耗。 机械化堆取设备的采用可以提高原料的堆料高度，从而提高了 场地的利用率和生产作业率， 减少工厂占地面积， 同时对料场地坪进行永久性处理， 从而减少物料的损失。 原料输送采用以带式输送机为主的连续式输送设备，保证原料供应的连续性和高效性。 原料场（车间）采 用电子计算机管

21、理和操作，实现自动控制，准确掌握操作时间，提高设备效率，避免设备空转耗能。设有 自动取制样系统，准确地掌握原料成分，保证入炉原、燃料质量，合理地使用原、燃料，充分做到物尽其 用。设有计量装置，为提高劳动生产率、降低能源、减少材料消耗和改善管理创造条件。3 采用有效的环保措施，减少物料损失，改善周边环境。 原料场（车间）是钢铁厂污染源之一，主要污染物是在生产过 程中产生的粉尘。在原料的受卸作业、堆料和取料作业、露天料场、筛分作业、混匀配料、输送等过程中 都会产生原始浓度为 5 15g/m3 的粉尘，在没有采取治理措施时，粉尘大都是无组织排放，对周边环境造 成相当严重的污染。 原料场（车间）的建设，对粉尘采取水力除尘、密闭除尘和机械除尘等措施，控制粉 尘对环境造成的污染。 在露天料场的料堆上采用喷洒水 （或表面固化剂） 以及加盖防尘网等措施抑制扬尘；在受料、堆取料作业点及物料转运点等采用喷洒水抑制扬尘，在胶带机通廊、转运站等处采取水冲洗地坪抑制扬尘，冲洗水经沉淀池处理后，排