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技术评估论文:绿色钢铁技术评估探究

技术评估论文:绿色钢铁技术评估探究

本文作者:冯光宏张宏亮张培作者单位:钢铁研究总院冶金工艺研究所

钢铁行业生产技术的数据信息特征

1清洁生产技术主要涉及的评价数据

1)资源方面。矿物资源:铬矿、锰矿、钨精矿、钛精矿、钒土矿、钼精矿、镍精矿、铁矿、硅石、石灰石、萤石;回收资源:铁块、粉尘、钢渣、氧化皮、尘泥;水资源:地表水、地下水、循环水;成品原料:酸液、润滑液、耐材、石墨等。2)能源方面。一次能源:粉煤、洗精煤、动力煤、天然气等;二次能源:电能、焦炉煤气、高炉煤气、转炉煤气、蒸气、压缩空气、氧气、氩气、氮气、热风、循环水等。3)废弃物污染方面。气体、粉尘:废气、烟尘、二氧化硫、氮氧化物、粉尘;固体废弃物:冶炼废渣、粉煤灰、炉渣、煤矸石、尾矿、各种固体渣;放射性废渣等;液体污染物:汞、镉、六价铬、铅、砷、挥发酚、氰化物、石油类、硫化物、COD、废酸等。

2循环经济技术主要涉及的评价数据

对于从循环经济角度评价钢铁行业的相关技术,可按照循环经济的“减量化、再利用、再循环”的三原则来构建。减量化:单位产品生产原料的减少、工艺过程及流程的减少、新材料的代替、减少有害物质的排除、减少能源消耗等。再利用:多次使用或修复、翻新或再制造后继续使用、产品的使用寿命和使用效率、废弃物的利用等。再循环:固体废弃物的再循环利用、工业废水的循环利用、粉尘和气体回收利用、向生活提供的能源等。

钢铁循环经济与清洁生产技术评价的数据处理

根据各技术特征信息,用生命周期理论对下列指标矩阵进行具体的分析、比较与评判。表1中,各纵向得分说明了此项技术在生命周期各阶段对环境影响相对大小;横向得分情况可以反映被评估技术在全生命周期中的哪项循环经济与清洁生产特征指标更突出。然后应用“德尔菲法”,组织专家群对某一技术的具体指标进行四轮评价与评估。评分操作说明:1)参加评分人员为钢铁行业相关技术领域的专家,熟悉国内外行业发展动向;2)分数取值范围:-1、0、1、2、3。3)对于钢铁行业循环经济和清洁生产的技术中不涉及生命周期(LCA)的阶段,取值均为0。评分赋值标准:低于行业平均水平赋值为-1;不了解情况赋值为0;行业国内平均水平赋值为1;行业国内先进水平赋值为2;行业国际先进水平赋值为3。评分值计算说明:评分合计=ΣE+ΣF。本评价方法的赋值是建立在假设参加评分的人员对钢铁行业相关领域技术发展情况十分了解的基础上的,存在一定的风险因素。因此,应在专家选取阶段,对专家的业务资质认真审核、谨慎操作,尽量将此项风险降至最低。按照上述方法与步骤,可以得到一个技术集对环境影响评价的系列得分。按评价得分大小排序,然后剔除等于或小于“0”值的数据,便可得到优选结果。此外,还要考虑被优选出来的技术成熟度如何。成熟度可分为:应列入研发项目、已进入研发阶段、基本完成尚需要完善、已成熟可应用推广、已有一定推广基础和案例。另外,还要考察该项技术的应用成本,可与同类专业领域广泛应用的技术相比较,区分为成本的高、中、低三档。显然,在环境影响评价结果优选的基础上,再进行技术成本低、技术成熟度高的优选,才可以得到比较合理的结论性评价意见。对于有些技术环境效益评分较高、技术可行性评价较差的情况,可在组织专家群讨论过程中单独提出来,进行重点讨论,最终确定该技术是否被甄选出来。研究制定适宜钢铁工业特点的循环经济与清洁生产技术评估与评价方法,对于科学、有效地实施相关技术甄选,引导和推动钢铁工业循环经济与清洁生产技术的研究与推广具有重要的现实意义[10]。

钢铁行业循环经济与清洁生产技术评价体系

我国钢铁生产矿物资源和能源消耗过大、环境污染问题十分突出,所以急需建立发展循环经济与清洁生产技术的评价指标和指标体系,为钢铁生产由传统生产向绿色化和生态化发展提供理论依据[11]。以钢铁工业生产的资源、能源、环境与技术经济的关系为依据,通过生命周期理论[12]和科学的评价方法,建立起钢铁生产可持续发展的技术评价指标体系模型,如图2所示。

总结

1)利用循环经济和清洁生产技术评价体系甄选出的技术得到了钢铁企业的应用。例如:a.转炉负能炼钢技术。推广应用转炉负能炼钢技术,吨钢平均节能26kg标煤,转炉煤气回收率大幅提高,不仅可减少CO排放使之有效地转化为能源,还可减少烟尘等排放,有效改善厂区环境质量。b.热送直装技术。相对于连铸坯冷装工艺而言,采用热送直接热装工艺可节能65%;加热炉产量可提高20%~30%;成材率提高0.5%~1.0%;生产成本降低。2)钢铁行业中,节能、减排、循环利用的新技术、工艺、设备不断涌现,应该科学评价、甄选并介绍给钢铁企业,使之得到推广和应用。今后还需通过实操,对钢铁行业循环经济与清洁生产技术的评估方法不断加以完善和修正,使之成为服务企业技术进步、实现可持续发展的有效技术工具。