中國(guó)鋼鐵工業(yè)的能耗現(xiàn)狀及分析研究

中國(guó)鋼鐵工業(yè)的能耗現(xiàn)狀及分析研究中國(guó)鋼鐵工業(yè)的能耗現(xiàn)狀及分析研究鋼鐵行業(yè)是我國(guó)的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，我國(guó)鋼鐵行業(yè)裝備及技術(shù)創(chuàng)新任重而道遠(yuǎn)?？萍妓降母叩椭苯雨P(guān)系到一個(gè)國(guó)家綜合國(guó)力的強(qiáng)弱。在我國(guó)，科技水平較低一直是經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個(gè)最大障礙，鋼鐵行業(yè)同樣也不例外。其中，技術(shù)裝備落后是中國(guó)鋼鐵工業(yè)目前存在的最大結(jié)構(gòu)問題。近幾年來(lái)，我國(guó)鋼鐵企業(yè)的技術(shù)裝備水平雖然得到較大的提高，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，還存在很大的差距。在鋼鐵出口產(chǎn)品中，我國(guó)的初級(jí)產(chǎn)品比重高達(dá)60%，而高級(jí)產(chǎn)品的比重我國(guó)只有20%，僅占美國(guó)的30%、日本的27%、韓國(guó)的26%。并且，高附加值產(chǎn)品的比重僅為3%，與發(fā)達(dá)國(guó)家的差距更遠(yuǎn)。按生產(chǎn)能力統(tǒng)計(jì)，我國(guó)有競(jìng)爭(zhēng)能力的裝備約占50%，其余是需要改造和淘汰的。在大中型鋼鐵企業(yè)中，煉鐵高爐中約有兩千五百萬(wàn)噸的生產(chǎn)能力是落后的。在軋鋼設(shè)備中，具有國(guó)際先進(jìn)技術(shù)水平的設(shè)備不到50%，國(guó)際上早已淘汰的復(fù)二重機(jī)等設(shè)備仍在使用。目前，我國(guó)在整體裝備上達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的大型企業(yè)只有寶鋼和天津鋼管公司，年產(chǎn)鋼能力約為一千余萬(wàn)噸，占全國(guó)鋼總產(chǎn)量不到10%。

目前我國(guó)鋼鐵產(chǎn)量、消費(fèi)量、凈出口量以及鐵礦石進(jìn)口量均居世界第一，2004年，中國(guó)生鐵產(chǎn)量為2.51億t，鋼產(chǎn)量為2.72億t，鋼材產(chǎn)量為2.97億t，焦炭產(chǎn)量為2.09億t。去年（2005年），寶鋼分公司煉鐵廠全面完成鐵水、燒結(jié)礦、焦炭等生產(chǎn)目標(biāo)，其中共生產(chǎn)鐵水1301.18萬(wàn)噸，焦炭535.4萬(wàn)噸，均創(chuàng)歷史最好水平。僅以鋼產(chǎn)量而論，中國(guó)的鋼產(chǎn)量要比產(chǎn)鋼量居世界第二、第三、第四位國(guó)家的產(chǎn)量之和還要多，占世界鋼總產(chǎn)量的26.31％；焦炭產(chǎn)量占世界總產(chǎn)量的50％以上，其貿(mào)易量占世界焦炭貿(mào)易量的60％。由于中國(guó)鋼鐵產(chǎn)品產(chǎn)量高，也就造成了中國(guó)鋼鐵工業(yè)所消耗的能源總量很大。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2003年中國(guó)鋼鐵工業(yè)消耗了2.74億t標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國(guó)能源消耗量的16.3％，消耗量?jī)H次于電力工業(yè)。

中國(guó)古代思想家荀子兩千年前就提出，“強(qiáng)本而節(jié)用，則天不能貧”，而我國(guó)資源儲(chǔ)量的本并不強(qiáng)，如果不在合理使用上下功夫，不顧自然、不計(jì)代價(jià)、不為未來(lái)、竭澤而漁、竭礦而采，就會(huì)很快耗盡國(guó)內(nèi)資源，而且會(huì)加大全球資源供給的壓力。（中國(guó)的四大鋼鐵公司—武漢鋼鐵（集團(tuán)）公司、馬鞍山鋼鐵股份有限公司、江蘇沙鋼集團(tuán)公司和唐山鋼鐵股份公司通過合資公司的方四是鋼鐵企業(yè)之間工序能耗差距大，節(jié)能潛力大。由于中國(guó)鋼鐵工業(yè)產(chǎn)業(yè)集中度低、技術(shù)裝備水平差距大、企業(yè)數(shù)量多、企業(yè)規(guī)模和裝備容量差距大，造成中國(guó)鋼鐵工業(yè)是各種類型、多層共同發(fā)展的狀態(tài)。這種情況也就造成了企業(yè)之間各工序能耗水平差距大，也可以說(shuō)節(jié)能潛力非常大。(詳見表3)

表32004年重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)各工序能耗

單位：kgce/t

五是一批鋼鐵企業(yè)已掌握了先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，其工序能耗已達(dá)到或接近國(guó)際先進(jìn)水平。1999年，各工序國(guó)際先進(jìn)的能耗指標(biāo)是：焦化為128.1kgce／t，燒結(jié)為58.89kgce／t，煉鐵為437.93kgce／t，轉(zhuǎn)爐為-8.88kgce／t，電爐為198.6kgce／t，熱軋為47.82kgce／t，冷軋為80.28kgce／t。2004年，我國(guó)重點(diǎn)企業(yè)之中各工序能耗值先進(jìn)的企業(yè)如下：

焦化工序能耗指標(biāo)：寶鋼(88.13)、攀鋼(99.50)、通鋼(117.29)、邯鋼(121.04)、柳鋼(123.47)、萊鋼(126.39)、臨鋼(102.94)、邢鋼(127.74)。

燒結(jié)工序能耗指標(biāo)：杭鋼(52.06)、新余(52.35)、酒鋼(56.09)、新興鑄管(54.62)、太鋼(56.50)、首鋼(56.00)。

煉鐵工序能耗指標(biāo)：寶鋼(395.41)、新余(420.26)、新疆八鋼(426.92)、梅山(428.46)、太鋼(434.69)、新興鑄管(432.22)、萊鋼(438.34)。

轉(zhuǎn)爐工序能耗指標(biāo)：武鋼(-3.77)、湘鋼(-2.28)、寶鋼(-0.32)、酒鋼(4.82)、本鋼(6.21)、漣鋼(7.89)、馬鋼(7.39)、太鋼(9.38)。

電爐工序能耗指標(biāo)：沙鋼(146.31)、淮鋼(159.66)、濟(jì)鋼(112.87)、萊鋼(175.61)、石鋼(178.13)、太鋼(179.70)、寶鋼(182.66)、杭鋼(159.95)、南昌(190.94)、廣鋼(192.79)、南京(192.82)、安鋼(193.87)、冶鋼(195.33)。

熱軋寬帶工序能耗指標(biāo)：包鋼(50.18)、邯鋼(57.07)、德龍(71.81)、唐鋼(71.63)、攀鋼(76.79)、寶鋼(79.09)、馬鋼(79.56)、鞍鋼(79.94)。

冷軋寬帶工序能耗指標(biāo)：馬鋼(78.53)、攀鋼(80.7)、鞍鋼(81.03)。

熱軋窄帶工序能耗指標(biāo)：漣鋼(60.61)、萊鋼(58.51)、杭鋼(59.31)、天鐵(53.48)。

熱軋無(wú)縫管工序能耗指標(biāo)：新冶鋼(117.66)、天津鋼管(136.17)、安鋼(152.05)、新余(169.77)、寶鋼(177.76)。

我國(guó)鋼鐵企業(yè)能耗現(xiàn)狀分析

一、鋼鐵企業(yè)節(jié)能工作的重點(diǎn)

據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國(guó)煉鐵系統(tǒng)占鋼鐵工業(yè)總能耗的69.41％(其中燒結(jié)為6.06%，球團(tuán)為0.49%，焦化為14.6%，煉鐵為48.17%)，而其他工序只占較小的比例(轉(zhuǎn)爐為2.27％，電爐為3.08%，軋鋼為9.60％等)。這說(shuō)明，煉鐵系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)承擔(dān)鋼鐵工業(yè)節(jié)能降耗和降成本的重任。煉鐵系統(tǒng)是鋼鐵工業(yè)節(jié)能的重點(diǎn)。

我國(guó)轉(zhuǎn)爐工序能耗與國(guó)際先進(jìn)水平差距最大，從表4可以看出，我國(guó)轉(zhuǎn)爐工序能耗與國(guó)際先進(jìn)水平相比，差值為35.45kgce/t,比其他工序差值都大。其主要原因是我國(guó)轉(zhuǎn)爐爐容偏小，回收轉(zhuǎn)爐煤氣能力不足。我們應(yīng)大力開展轉(zhuǎn)爐工序的節(jié)能工作。日本煉鋼工序能耗占生產(chǎn)總能耗的3％，而我國(guó)是5.95％，煉鋼節(jié)能也應(yīng)成為我國(guó)鋼鐵工業(yè)的節(jié)能重點(diǎn)之一。

表42004年重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)各工序能耗比較

單位：kgce/t

二、鋼鐵企業(yè)產(chǎn)生的可燃?xì)怏w的回收利用情況

國(guó)外工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家轉(zhuǎn)爐煤氣回收量大于lOOm3/t鋼，而我國(guó)2004年企業(yè)最高值才為95m3／t鋼，全國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)平均噸鋼回收煤氣量為42m3/t鋼，比上年度有所下降，而且尚有21個(gè)企業(yè)的轉(zhuǎn)爐煤氣沒有回收。對(duì)轉(zhuǎn)爐煤氣進(jìn)行回收和余熱利用(可產(chǎn)生蒸汽)，能夠?qū)崿F(xiàn)轉(zhuǎn)爐煉鋼工序負(fù)能耗作業(yè)。

轉(zhuǎn)爐煤氣的發(fā)熱值在7000kJ/m3～8400kJ/m3，比高爐煤氣的熱值要高得多(高爐煤氣熱值為2800kJ/m3～3500kJ/m3)，應(yīng)當(dāng)充分回收和合理利用。

鋼鐵企業(yè)所購(gòu)入的煤炭能值有34.12％在生產(chǎn)過程中轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇細(xì)怏w(包括高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣)。在正常生產(chǎn)狀態(tài)下，每噸鐵可產(chǎn)生1700m3～2000m3的煤氣，每噸鋼可回收80m3～120m3煤氣，每噸焦可產(chǎn)生350m3～430m3煤氣。在聯(lián)合鋼鐵企業(yè)中，可燃?xì)怏w產(chǎn)生量是很大的。充分回收和合理利用這些煤氣，對(duì)鋼鐵企業(yè)的節(jié)能影響是巨大的。

2004年，我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)的煤氣回收和使用情況不太理想。有18個(gè)企業(yè)高爐煤氣放散率大于10％，最高的為24.88％；有8個(gè)企業(yè)焦?fàn)t煤氣放散率大于10％，最高的為23.31％；有21個(gè)企業(yè)轉(zhuǎn)爐煤氣沒有回收，有5個(gè)企業(yè)轉(zhuǎn)爐煤氣回收量小于30m3／t鋼。

能源利用方式粗放、浪費(fèi)嚴(yán)重、效率不高的問題未得到根本性解決。中國(guó)能源利用效率為33%，礦產(chǎn)資源總回收率僅為30%，分別比國(guó)外先進(jìn)水平低10個(gè)百分點(diǎn)和20個(gè)百分點(diǎn)。

能耗高是我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展過程中一直存在的問題，盡管近年來(lái)在不斷降低，但是與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相比，還存在很大差距。以高爐綜合能耗為例，國(guó)外先進(jìn)國(guó)家的高爐焦比已達(dá)到每噸３００公斤以下，燃料比小于每噸５００公斤，而我國(guó)重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)入爐焦比為每噸４２６公斤，部分其它企業(yè)為４８８公斤，燃料比在每噸５６０公斤左右。

業(yè)內(nèi)人士指出，加快余能回收建設(shè)，提高余能回收技術(shù)和管理水平是縮小與世界先進(jìn)水平差距的工作方向。二次能源中，各種副產(chǎn)煤氣占比例最大，總計(jì)達(dá)到約５９.３５％。目前高爐渣、鋼渣顯熱尚無(wú)有效回收利用技術(shù)；高爐煤氣顯熱、燒結(jié)和焦化廢煙氣顯熱由于工藝操作原因，尚未進(jìn)行回收利用。這幾部分的二次能源量約占總量的１１.９２％。如果考慮充分利用現(xiàn)有的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)備，二次能源回收利用率可以達(dá)到約７２.６％。因此，二次資源回收利用潛力較大。環(huán)保方面，我國(guó)鋼鐵生產(chǎn)傳統(tǒng)的煉焦等長(zhǎng)流程工藝造成較大的粉塵、廢渣、廢氣等的污染，僅固體廢棄物每年就產(chǎn)生１.３６億噸。這些差距也為工業(yè)排放物的綜合利用提供了巨大的潛力。

我們應(yīng)當(dāng)正確對(duì)待能耗指標(biāo)的評(píng)價(jià)、對(duì)比，分析出各企業(yè)內(nèi)部的節(jié)能潛力，努力實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化。例如，提高高爐噴煤比是大方向，但高噴煤比會(huì)使煤氣發(fā)熱值降低，低熱值的高爐煤氣在應(yīng)用上有難度。鋼鐵企業(yè)應(yīng)當(dāng)尋求本企業(yè)最佳噴煤比、高爐煤氣熱值、最大量使用高爐煤氣的條件，合理匹配這些指標(biāo)之間的最佳值。

應(yīng)當(dāng)承認(rèn)，企業(yè)在提高“雙高”產(chǎn)品比例的同時(shí)，必然會(huì)使能耗上升。如添置鐵水預(yù)處理、爐外精煉設(shè)備就要耗能。采購(gòu)低價(jià)褐鐵礦，燒結(jié)工序能耗就要升高，生產(chǎn)球團(tuán)時(shí)需要細(xì)磨(特別是磁鐵礦硬度高)也要提高能耗，投入環(huán)保設(shè)施也要耗能等。

以科學(xué)發(fā)展觀為指導(dǎo)，按照可持續(xù)發(fā)展和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念