時間：2022-02-25 01:26:18
序論：在您撰寫鋼鐵工業(yè)論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
兩化融合在我國鋼鐵行業(yè)進(jìn)入了新的歷史發(fā)展時期
在這樣的形式下，兩化的深度融合，使得鋼鐵企業(yè)如果離開了自動化與信息化，將無法正常運轉(zhuǎn)。自動化、信息化技術(shù)也在兩化深度融合過程中，實現(xiàn)了由離散型開發(fā)與應(yīng)用向系統(tǒng)集成、協(xié)同與智能方向發(fā)展與邁進(jìn)，具有自主知識產(chǎn)權(quán)品牌的自動化信息化技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用也嶄露頭角，自身水平也得到了進(jìn)一步提升。鋼鐵企業(yè)本身的自動化、信息化人才隊伍也有了進(jìn)一步的充實與加強(qiáng)。無論是數(shù)學(xué)模型還是制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）的開發(fā)與應(yīng)用，都達(dá)到了較高水平，有些技術(shù)的理論與應(yīng)用水平也已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先，已經(jīng)成為新一代鋼鐵工藝流程建設(shè)的中堅力量。自動化信息化技術(shù)在企業(yè)轉(zhuǎn)型過程中的作用鋼鐵企業(yè)在轉(zhuǎn)型進(jìn)程中，重點是改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、優(yōu)化工藝流程，建立健全現(xiàn)代化企業(yè)管理制度，提高企業(yè)對市場的快速響應(yīng)能力，這一切都離不開自動化、信息化的支持與保證。在這一進(jìn)程中，不僅要采用先進(jìn)的自動化、信息化技術(shù)來提升企業(yè)的自動化、信息化水平，更要積極研發(fā)并采用具有自主知識產(chǎn)權(quán)的國產(chǎn)工業(yè)控制軟件，為企業(yè)轉(zhuǎn)型源源不斷地提供新的動力與支持，使鋼鐵企業(yè)的核心競爭力不斷增強(qiáng)，完成我國鋼鐵企業(yè)由傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)模式向可持續(xù)發(fā)展、綠色經(jīng)濟(jì)模式的轉(zhuǎn)型；由以產(chǎn)能擴(kuò)張為主的經(jīng)濟(jì)增長方式向以品種質(zhì)量為主的經(jīng)濟(jì)增長方式轉(zhuǎn)型；從單一的鋼鐵物質(zhì)價值觀向多元的和諧價值觀轉(zhuǎn)型，使得中國的鋼鐵業(yè)真正從中國制造走向中國創(chuàng)造。兩化深度融合成就了一批新的自動化、信息化技術(shù)與產(chǎn)品鋼鐵工業(yè)的兩化深入融合，為自動化、信息化技術(shù)的發(fā)展提出了策略，指明了方向，并提出了新的更高的要求。在新的課題前面，在新產(chǎn)品與新技術(shù)方面，一批具有智能化、自動化、數(shù)字化的新產(chǎn)品不斷問世。在二級數(shù)學(xué)模型、制造執(zhí)行系統(tǒng)等方面的新產(chǎn)品成功應(yīng)用與生產(chǎn)實踐，不但填補(bǔ)了國內(nèi)空白，有些產(chǎn)品與技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。云計算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，在國內(nèi)還處于介紹概念的階段，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)成功應(yīng)用于首鋼京唐公司的生產(chǎn)工藝流程中，并取得了明顯的效果。
發(fā)展工業(yè)控制軟件是實現(xiàn)兩化深度融合的技術(shù)保證
自動化、信息化技術(shù)的發(fā)展，從硬件技術(shù)角度出發(fā)，要實現(xiàn)較大突破，短時間內(nèi)難以湊效，而且還需要芯片制造業(yè)等其它行業(yè)的支持。所以，要實現(xiàn)兩化的深度融合，就要在工業(yè)控制軟件的開發(fā)與應(yīng)用上尋找突破口；這樣不僅可以在較短時間實現(xiàn)技術(shù)上的突破，還可以為兩化深度融合提供真正的技術(shù)支持與保證。工業(yè)控制軟件發(fā)展水平是鋼鐵工業(yè)兩化深度融合的重要標(biāo)志，也是兩化深度融合的強(qiáng)大動力。工業(yè)控制軟件的分類工業(yè)控制軟件的發(fā)展方興未艾，在技術(shù)上呈現(xiàn)出智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢，從基礎(chǔ)自動化到過程自動化都有工業(yè)控制軟件的存在，從其技術(shù)品質(zhì)及應(yīng)用環(huán)境出發(fā)來進(jìn)行分類是一種可行的方法。（1）以數(shù)模為主要技術(shù)內(nèi)容的控制單元模塊這類控制單元模塊主要以產(chǎn)品形式出現(xiàn)，具有明顯的行業(yè)特點，并以模型運算或數(shù)據(jù)處理為主要內(nèi)容。恩格斯曾經(jīng)在《自然辯證法》一書中提出，數(shù)學(xué)在一門科學(xué)中應(yīng)用的程度，標(biāo)志著這門科學(xué)成熟的程度?？梢哉f模型化即數(shù)字化，對現(xiàn)階段而言，模型開發(fā)是工業(yè)控制軟件發(fā)展的最高形式和階段，控制單元采用的是模塊化結(jié)構(gòu)，適應(yīng)性強(qiáng)，可以嵌入到通用控制系統(tǒng)中，完成系統(tǒng)控制功能。也可以單獨使用，完成某一項自動控制功能，還可以根據(jù)不同的需求，任意組合，形成一套新的控制系統(tǒng)?？刂茊卧K的研制開發(fā)具有明顯的工業(yè)控制軟件研制與開發(fā)的特色，在鋼鐵行業(yè)燒結(jié)終點控制模塊開發(fā)中，首先根據(jù)需求，確定開發(fā)目標(biāo)，即：合理控制燒結(jié)終點溫度，實現(xiàn)燒結(jié)機(jī)的智能控制，穩(wěn)定生產(chǎn)以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)；其次，根據(jù)工藝條件及目標(biāo)，開始建立模型，確定合理的算法，選擇合適的終點溫度控制手段。第三，進(jìn)行架構(gòu)設(shè)計，進(jìn)行合理的分析，并根據(jù)架構(gòu)形式，進(jìn)行流程設(shè)計，并開始編程。第四，進(jìn)行調(diào)試，并最終確定模型參數(shù)或系數(shù)的合理選擇及合理存在空間。最終，通過對廢氣溫度場的分析，進(jìn)行曲線擬合，合理而準(zhǔn)確地控制燒結(jié)終點的位置和溫度，有效提高終點溫度的穩(wěn)定率，既穩(wěn)定了燒結(jié)生產(chǎn)過程，也對提高燒結(jié)生產(chǎn)的產(chǎn)量及質(zhì)量大有裨益。（2）兼具管理與控制功能的工業(yè)控制軟件這部分工業(yè)控制軟件主要包括如制造執(zhí)行系統(tǒng)（MES）、供應(yīng)鏈管理（SCM）等，其主要特點是行業(yè)色彩濃厚，特殊環(huán)節(jié)還需要按照工藝要求定制開發(fā)。其兼具管理與生產(chǎn)控制功能，或者形象的說是聯(lián)接企業(yè)管理與生產(chǎn)控制的一座橋梁，將管理與生產(chǎn)有機(jī)地結(jié)合成一個整體。集成化MES在企業(yè)信息化ERP/MES/PCS三層架構(gòu)中就起到了承上啟下、橫向貫穿打通各個相關(guān)聯(lián)工藝設(shè)備的關(guān)鍵作用，是從企業(yè)經(jīng)營戰(zhàn)略到具體實施間的一座橋梁。它以“工廠模型”為依托，以全流程物料移動與跟蹤為主線，以及設(shè)備全生命周期管理為中心，以安全優(yōu)化生產(chǎn)為目標(biāo)進(jìn)行設(shè)計和實施，保障系統(tǒng)的實用性和實效性。它較好地解決了鋼鐵企業(yè)在生產(chǎn)過程中存在的生產(chǎn)計劃與生產(chǎn)過程脫節(jié)，生產(chǎn)指揮滯后等現(xiàn)狀，如果以工藝為主線來看MES，其主要內(nèi)容包括：貫穿全工序的一體化生產(chǎn)計劃的編制與調(diào)整生產(chǎn)制造過程的動態(tài)優(yōu)化處理；生產(chǎn)成本在線收集與控制；生產(chǎn)合同的動態(tài)跟蹤；設(shè)備狀態(tài)的安全監(jiān)控與維護(hù)等等。按照內(nèi)容來設(shè)計MES架構(gòu)，一般包括：信息集成平臺，核心功能模塊及可視化人際操作界面。信息收集平臺主要功能包括跨工序、多控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、存儲和利用。同時還能夠完成基于計劃執(zhí)行中的生產(chǎn)、制造信息作為實績收集、整理，并對計劃進(jìn)行適時調(diào)整、控制、優(yōu)化，并最終實現(xiàn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息的共享，實現(xiàn)生產(chǎn)的實時性管理。核心功能整體模塊主要包括數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、銷售生產(chǎn)計劃系統(tǒng)、訂單管理系統(tǒng)、進(jìn)程管理系統(tǒng)、工序計劃系統(tǒng)、作業(yè)管理系統(tǒng)、發(fā)貨管理系統(tǒng)、質(zhì)量管理系統(tǒng)以及生產(chǎn)管控系統(tǒng)等。可視化人機(jī)控制界面要求要有強(qiáng)大的通信功能以及標(biāo)準(zhǔn)化界面技術(shù)的廣泛采用，方便用戶操作。總之，MES的存在價值就在于生產(chǎn)前期可以通過優(yōu)化排產(chǎn)來降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)時間；在生產(chǎn)執(zhí)行過程中，在數(shù)據(jù)采集、質(zhì)量控制、資源管理等方面實現(xiàn)高效的執(zhí)行力和質(zhì)量保證；在生產(chǎn)后期還可以進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與決策支持。（3）具有行業(yè)特色的基礎(chǔ)平臺基礎(chǔ)平臺是一種基于中間件、模件的技術(shù)，也可以理解為對象或模件的打包。各種中間件功能也是以面向?qū)ο蠡蚰＜姆绞教峁Ｒ虼?，基礎(chǔ)平臺可以形象地認(rèn)為是數(shù)據(jù)處理功能＋通用功能（常用的監(jiān)控功能）＋專用功能（各子系統(tǒng)功能、定制功能）。建設(shè)具有行業(yè)特色的基礎(chǔ)平臺，要針對行業(yè)特點，提供完備的自動化信息化技術(shù)支持，多種工業(yè)控制軟件都可以在這個平臺上進(jìn)行實驗調(diào)試，也可以上線作為操作控制平臺來使用。在強(qiáng)大的后臺系統(tǒng)軟件及數(shù)據(jù)處理手段的支持下，可對多種工業(yè)控制軟件進(jìn)行互聯(lián)互通、協(xié)同操作、資源共享，形成具有專業(yè)特色的不同環(huán)境下的國產(chǎn)工業(yè)控制軟件的解決方案。基礎(chǔ)平臺的開發(fā)，在工程組織上采用“特定領(lǐng)域軟件體系結(jié)構(gòu)”方法，架構(gòu)設(shè)計上參考了“面向服務(wù)架構(gòu)”方法，在產(chǎn)生或搜集可復(fù)用構(gòu)件過程中采用了“中間件”技術(shù)。平臺由基礎(chǔ)構(gòu)件庫、服務(wù)庫、工具庫和數(shù)據(jù)庫組成?；A(chǔ)構(gòu)件庫是一系列可復(fù)用模塊集合，通過它可以高效地開發(fā)應(yīng)用程序；服務(wù)庫是一組特定設(shè)計的可管理、可配置的服務(wù)程序集合，通過它可以快速地實現(xiàn)控制系統(tǒng)的基本功能；工具庫是一組配合系統(tǒng)開發(fā)的、可視化的應(yīng)用程序集合，通過它開發(fā)人員可以精確地對開發(fā)過程進(jìn)行配置和管理，維護(hù)人員可以方便地對系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和維護(hù)。數(shù)據(jù)庫提供的是一個數(shù)據(jù)共享，集中數(shù)據(jù)處理與分析的功能?；A(chǔ)平臺的開發(fā)，平臺安全是第一的，特別是平臺涉及到的實時工業(yè)控制軟件部分，安全尤為重要，否則其后果不堪設(shè)想?；A(chǔ)平臺安全的開發(fā)，其最高境界是保證不出事故，發(fā)生事故，損失也將降到最低。當(dāng)冶金過程控制系統(tǒng)開發(fā)平臺和數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)開發(fā)完成后，系統(tǒng)將會形成一個標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)孵化器。將所有基于冶金過程控制系統(tǒng)的開發(fā)系統(tǒng)將都以冶金過程控制平臺作為母版，在平臺提供開發(fā)環(huán)境下，通過大規(guī)模重用可以可靠、高效、快速地搭建冶金過程控制計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。隨著科技的進(jìn)步，數(shù)字化工廠這一概念為越來越多的人所熟悉。所謂的數(shù)字化工廠，在計算機(jī)虛擬環(huán)境中，對整個生產(chǎn)過程進(jìn)行仿真、評估和優(yōu)化，并進(jìn)一步擴(kuò)展到整個產(chǎn)品生命周期的新型生產(chǎn)組織方式。數(shù)字化工廠（DF）主要解決產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品制造之間的“鴻溝”，實現(xiàn)產(chǎn)品生命周期中的設(shè)計、制造、裝配、物流等各個方面的功能，降低設(shè)計到生產(chǎn)制造之間的不確定性，在虛擬環(huán)境下將生產(chǎn)制造過程壓縮和提前，并得以評估與檢驗，從而縮短產(chǎn)品設(shè)計到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化的時間，并且提高產(chǎn)品的可靠性與成功生產(chǎn)。而自主開發(fā)的完整的冶金過程控制平臺系統(tǒng)，將會為數(shù)字化工廠提供必要的數(shù)據(jù)支撐和環(huán)境支撐。工業(yè)控制軟件及其應(yīng)用技術(shù)是企業(yè)核心競爭力的重要組成部分當(dāng)前這場金融危機(jī)，對鋼鐵工業(yè)來講，帶來了挑戰(zhàn)，同時也帶來了鋼鐵工業(yè)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的機(jī)會，正確的選擇是：千萬不要錯過危機(jī)帶來的轉(zhuǎn)型機(jī)遇，通過轉(zhuǎn)型使企業(yè)的核心競爭力得到可持續(xù)發(fā)展。其第一要素就是科技創(chuàng)新，通過工業(yè)化手段實現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)能的擴(kuò)張，這一步已經(jīng)完成，只有通過發(fā)展兩化的深度融合，企業(yè)才能實現(xiàn)真正意義上的可持續(xù)發(fā)展，在這個進(jìn)程中，其主要的技術(shù)手段之一就是工業(yè)控制軟件及其應(yīng)用。好的優(yōu)秀的先進(jìn)技術(shù)，首先要有先進(jìn)的操作方法，工業(yè)控制軟件及其應(yīng)用技術(shù)是一種具有持續(xù)性的創(chuàng)新。今天你領(lǐng)先，并不意味著明天你仍然領(lǐng)先。今天你取得的創(chuàng)新成果，明天很可能成為行業(yè)共識，所以需要持續(xù)創(chuàng)新，只有這樣工業(yè)控制軟件及其應(yīng)用技術(shù)才能真正成為企業(yè)核心競爭力的重要組成部分，其次，工業(yè)控制軟件的研發(fā)及其應(yīng)用，還要不斷進(jìn)行優(yōu)化，在合適的時間，選擇合適的人員、合適的環(huán)境，研發(fā)及應(yīng)用合適的知識。
中國鋼鐵發(fā)展受諸多因素的制約：資源短缺，技術(shù)落后，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理，勞動生產(chǎn)率不高，對環(huán)境的污染太大，這些因素都影響著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展是密不可分的，環(huán)境保護(hù)是鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提，可持續(xù)發(fā)展也為保持清潔的環(huán)境提供物質(zhì)基礎(chǔ)。只有保證環(huán)境不被破壞，資源和合理開發(fā)和利用，才能保證資源的持續(xù)性，實現(xiàn)環(huán)境和鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。但在實踐上，我們在努力的尋求一個環(huán)境保護(hù)與可持續(xù)發(fā)展的平衡點。我們之所以難以協(xié)調(diào)發(fā)展與資源、環(huán)境之間的關(guān)系，主要是是受經(jīng)濟(jì)利益的影響，在粗放經(jīng)營時代，我們一味把規(guī)模的擴(kuò)大和產(chǎn)能的增長視為經(jīng)濟(jì)活動的主要目標(biāo)，從而加速了瓶頸與制約因素的形成[1]。從2008年我國鋼鐵工業(yè)能耗數(shù)據(jù)看，我國比國際先進(jìn)水平相比高出11%左右。鋼鐵工業(yè)廢水排放占工業(yè)廢水總排放量的8.53%，工業(yè)粉塵排放量占我國工業(yè)粉塵排放總量的15.18%，CO2排放量占全國9.2%，固體廢棄物排放總量占全國工業(yè)總排放量的17%，SO2排放量占全國總排放量的3.7%[2]。以上數(shù)據(jù)說明了一個很實際的問題，我國雖然是鋼鐵生產(chǎn)大國，但也是我國的廢物處理技術(shù)還比較落后?？偟膩碚f，我國的鋼鐵工業(yè)還沒完全擺脫“粗放型”的生產(chǎn)模式，提高生產(chǎn)技術(shù)和廢物處理技術(shù)是鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的前提。
2鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的主要途徑
通過分析世界鋼鐵工業(yè)的發(fā)展規(guī)律和我國鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)狀，我么可以看出，未來環(huán)境的惡化與資源的短缺對鋼鐵工業(yè)可持續(xù)發(fā)展越來越不利。從環(huán)境方面來，當(dāng)今國內(nèi)的自然環(huán)境受到多年粗放型鋼鐵工業(yè)的沖擊，已經(jīng)到了必須治理的地步。人們對環(huán)境的保護(hù)必將對鋼鐵業(yè)提出越來越高的標(biāo)準(zhǔn)，以保護(hù)人們共同的生活環(huán)境。從自然資源方面看，由于鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，地球的鐵礦石不斷地減少。我國優(yōu)質(zhì)鐵礦石存儲量比較小，資源緊缺的現(xiàn)實對礦石、焦炭等鋼鐵業(yè)主要資源的利用效率提出了更高要求。我們需找到一條適合國情的鋼鐵發(fā)展道路。技術(shù)的創(chuàng)新顯然應(yīng)該是首先要考慮的方法，它是能同時加快鋼鐵工業(yè)發(fā)展，有效利用資源、保護(hù)環(huán)境根本方法，它應(yīng)滲透于鋼鐵工業(yè)的各個環(huán)節(jié)。
2.1鋼鐵工業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新
通過技術(shù)革新來降低工業(yè)過程中的原料消耗和損失，減弱對設(shè)備的自身的破壞，延長其使用壽命。我們可以從以下方面提高技術(shù)水平：降低各生產(chǎn)中原料、零部件和耐火材料、鐵水、燒結(jié)礦等的消耗；提高能源系統(tǒng)生產(chǎn)、加工等環(huán)節(jié)的能源利用效率，降低焦炭、電力、蒸汽、氧氣、鼓風(fēng)等二次能源在生產(chǎn)、加工、運輸過程中的能耗和耗損或放散；減少生產(chǎn)中燃料、電、氧氣、水等能源消耗；制定合理的方式回收生產(chǎn)過程中散失的各種余熱、余能和廢棄物等[3]。
2.2鋼鐵工業(yè)廢料的綜合利用
綜合利用指未轉(zhuǎn)化為廢料的物料通過綜合利用而被消除。廢料的綜合利用不但可增加產(chǎn)量，同時減少原料費用，降低工業(yè)污染及其處置費用，提高工業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益。鋼鐵工業(yè)資源消耗量大、種類多，實現(xiàn)廢料的綜合利用，可以節(jié)省更多的資源，確保資源和能源的可持續(xù)性。人類的活動所產(chǎn)生的廢物怎樣處理已成為當(dāng)今社會的一個難題。鋼鐵工業(yè)也不斷的研究新的粉塵和廢料回收技術(shù)，盡量減少鋼鐵生產(chǎn)中的廢物排放，以減輕對自然環(huán)境的危害。通過提高廢料的回收和處理技術(shù)，不但可以減少排放物而且可以節(jié)約排放物的傾卸堆放成本。近些年，鋼鐵行業(yè)開發(fā)了很多鋼廠廢料回收新技術(shù)和新方法并應(yīng)用于生產(chǎn)中，使鋼廠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢料可以被回收或直接作為原料返回到鋼鐵生產(chǎn)流程中再次使用。對于鋼廠廢料中的細(xì)濾粉塵或污泥，為了方便回收，大多先進(jìn)行無塵化處理，使廢料從便于清理和轉(zhuǎn)移，例如：壓塊工藝；造塊工藝；造球工藝。生產(chǎn)中具體使用什么技術(shù)主要取決于將鋼廠廢料回收用于生產(chǎn)流程的工藝。
2.3鋼鐵工業(yè)廢氣的綜合利用
鋼鐵工業(yè)的廢氣處理是一項非常艱巨的任務(wù)。鋼鐵廢氣一般具有一定的毒性，為降低鋼鐵生產(chǎn)對環(huán)境的影響，鋼鐵企業(yè)必須盡量減少廢氣的排放并對廢氣進(jìn)行凈化。廢氣的凈化技術(shù)是當(dāng)代鋼鐵工業(yè)的重要組成部分。常用的有兩種技術(shù)：靜電過濾的干法凈化法和濕法洗滌的濕法凈化法。兩種方法都具有一次廢氣搜集裝置和水冷煙道，后者通常裝備有可調(diào)式套筒以利用抑制燃燒進(jìn)行的氣體回收，以及移動式煙罩以便在砌爐時提供通往轉(zhuǎn)爐爐殼的通道。
2.4電爐煉鋼對鋼鐵工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展的意義
隨著鐵礦石資源的短缺，電爐煉鋼以日益被鋼鐵行業(yè)所重視。鋼鐵生產(chǎn)主要有兩種技術(shù)：一種是以鐵礦石為主要原料的高爐與轉(zhuǎn)爐結(jié)合冶煉技術(shù)，二是以廢鋼為主要原料的電爐冶煉技術(shù)。使用電爐煉鋼有以下優(yōu)點：1）電爐煉鋼主要以廢鋼為原料，可以大量減少鐵礦石以及焦炭的消耗；2）在整個生產(chǎn)過程中，電爐煉鋼的能量消耗水平較轉(zhuǎn)爐煉鋼要低；3）從環(huán)境排放的角度來看，電爐煉鋼過程中排放的廢棄物也較少。從2006年的數(shù)據(jù)可以看，世界轉(zhuǎn)爐煉鋼產(chǎn)量為8.14億噸，占世界總鋼產(chǎn)量的32%。中國的電爐鋼比例為10%。從以上數(shù)據(jù)可以看出，鋼鐵行業(yè)要持續(xù)發(fā)展，電爐煉鋼技術(shù)的發(fā)展必不可少。傅杰認(rèn)為，以我國年產(chǎn)鋼5億噸計算，若電爐鋼比例從10%提高到25%（2020年目標(biāo)值），則每年可節(jié)約鐵礦石0.975億噸，降低能耗0.2625億噸標(biāo)煤，減少CO2排放1.192億噸[4]。
3結(jié)束語
鋼鐵自動化的發(fā)展帶來的不僅是生產(chǎn)上的效率與產(chǎn)量的提升，更重要的是鋼鐵自動化對降耗節(jié)能、完善產(chǎn)品質(zhì)量等多方面，都充分發(fā)揮了極其重要的作用。儀表檢測抗震動性強(qiáng)、耐高溫與抗粉塵環(huán)境等特征，都是鋼鐵自動化工業(yè)在實際工作中的具體體現(xiàn)。對控制管理鋼鐵工業(yè)自動化，要具有周密的復(fù)雜性，并能夠適應(yīng)整個過程中的變化，從而達(dá)到靈活掌控。在現(xiàn)代信息技術(shù)的支持下，構(gòu)成了一套完整的鋼鐵自動化體系，呈現(xiàn)出按順序控制與連續(xù)管理控制相結(jié)合的批量半連續(xù)生產(chǎn)模式。
2自動化在我國鋼鐵工業(yè)中的應(yīng)用現(xiàn)狀
目前，在我國的鋼鐵企業(yè)中存在著發(fā)展的不同差異，通過企業(yè)的發(fā)展與經(jīng)營狀況可以清楚的看出，自動化發(fā)展與裝備應(yīng)用發(fā)展存在著發(fā)展不平衡現(xiàn)象。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是：在鋼鐵企業(yè)中比較領(lǐng)先的，因其成套或是部分引進(jìn)了國外先進(jìn)技術(shù)，從而在自動化水平上呈顯著較高的水平。對于中等企業(yè)大都始建于二十世紀(jì)五六十年代，生產(chǎn)設(shè)備與加工工藝明顯落后，因此出現(xiàn)控制監(jiān)測儀表在特殊情況下的檢測的情況。到二十世紀(jì)八十年代開始，大多的鋼鐵企業(yè)認(rèn)識到了自身存在的不足，所以鋼鐵企業(yè)紛紛開始引進(jìn)國外的先進(jìn)設(shè)備，重新對企業(yè)進(jìn)行一次重建或是改造，通過這次的技術(shù)及設(shè)備的變革之后，鋼鐵企業(yè)的自動化控制水平有了質(zhì)的飛躍。通過這次重大的企業(yè)改革之后，目前，新建企業(yè)與之前的中高企業(yè)均都采用PLC、DCS自動化控制系統(tǒng)，并能較好的控制自動化系統(tǒng)。而中小企業(yè)也采用國PLC、DCS自動化控制系統(tǒng)，但在控制方面還不夠成熟，處于過渡階段。
3自動化儀表在我國鋼鐵工業(yè)中的發(fā)展策略
3.1提高智能化控制與先進(jìn)控制相結(jié)合的應(yīng)用策略，所謂的智能化控制就是在操作員操作過程中，只要在控制系統(tǒng)中輸入相應(yīng)的數(shù)據(jù)就可以完成整個操作，前提只需要掌握設(shè)備的操作方法即可。智能控制技術(shù)在鋼鐵工業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，并且發(fā)揮了顯著的效果。而在先進(jìn)控制的推動下，智能控制得到了進(jìn)一步的提升，兩者較好的結(jié)合在了一起。在實際工作中進(jìn)一步的向工程化方向發(fā)展，使PLC、DCS系統(tǒng)充分發(fā)揮其控制系統(tǒng)價值與功能潛力。
3.2重視系統(tǒng)開發(fā)和現(xiàn)場總線控制儀表的應(yīng)用，實現(xiàn)自動化系統(tǒng)與現(xiàn)場設(shè)備智能化連接，是由現(xiàn)場總系來實現(xiàn)的，通過現(xiàn)代化數(shù)字通信技術(shù)直接擴(kuò)展到現(xiàn)場級儀表，從而現(xiàn)場智能儀表接收來自中央控制DCS系統(tǒng)百分之六十至百分之八十的控制功能，進(jìn)而構(gòu)成了現(xiàn)場總控制系統(tǒng)FCS，將測量、控制一體化和明確的分散控制。從而使得控制系統(tǒng)的安全性可靠性進(jìn)一步提高。在鋼鐵工業(yè)中，我們要重視對現(xiàn)場總共控制系統(tǒng)的應(yīng)用及開發(fā)，讓自動化儀表的功能優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，研究現(xiàn)場自動控制儀表同有關(guān)系統(tǒng)的實際應(yīng)用策略，制定出符合鋼鐵工業(yè)發(fā)展的實用性方案。
3.3適應(yīng)鋼鐵工業(yè)發(fā)展趨勢，全面開發(fā)特殊的專用儀表，在鋼鐵工業(yè)的實際生產(chǎn)中，對多種特殊專用儀表綜合應(yīng)用的情況，如在對極高溫度進(jìn)行測量，并分析其成分、測量液面，高溫高速移動鋼帶，以及產(chǎn)品的大小等。鑒于這種特殊儀表的應(yīng)用范圍之廣，我們要采用現(xiàn)代化的手段，利用計算機(jī)、現(xiàn)代化微處理器等來促使其自動化、機(jī)電一體化的發(fā)展。如今很多鋼鐵工業(yè)積極利用現(xiàn)代化技術(shù)研發(fā)特殊專用儀表，譬如應(yīng)用CCD元件，紅外線、光纖、射線檢測裝置等，并將其投入到工業(yè)生產(chǎn)過程中，隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，我們要繼續(xù)研究開發(fā)更先進(jìn)的自動化儀表，從而提高鋼鐵工業(yè)綜合生產(chǎn)水平。
4總結(jié)
近年來我國的鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展取得了很大的進(jìn)步，不管是從原料加工上還是從技術(shù)上，鋼鐵工業(yè)的各個工藝流程，都不同程度的實現(xiàn)了自動化系統(tǒng)的應(yīng)用，使我國的鋼鐵管控系統(tǒng)更加完善。上海寶山鋼鐵公司在鋼鐵自動化方面已經(jīng)達(dá)到了國際先進(jìn)水平，自動化的功能投人非常高。我國其他的鋼鐵公司也在不斷探索自動化發(fā)展，取得了不錯的成績。隨著鋼鐵工業(yè)自動化進(jìn)程的發(fā)展，也造就了一支自動化技術(shù)水平高、專業(yè)技能豐富的、綜合素質(zhì)能力強(qiáng)的人才隊伍。他們在吸收先進(jìn)技術(shù)的同時，積極研究新的鋼鐵工業(yè)自動化技術(shù)，積累了豐富的技術(shù)和經(jīng)驗，鍛煉自己專業(yè)化水平，提高國內(nèi)鋼鐵工業(yè)自動化水平。我國鋼鐵工業(yè)自動化水平雖然發(fā)展迅速，也有一些企業(yè)達(dá)到了國際化先進(jìn)水平，但是從整體上來看，自動化發(fā)展有待提高。主要表現(xiàn)在我國鋼鐵業(yè)的自動化裝備水平相對于西方發(fā)到國家比較低。自動化系統(tǒng)或自動化裝量才占鋼鐵總裝備的40.1％左右。其中配置功能比較齊全的基礎(chǔ)自動化裝置僅占20.1％左右。大型綜合的管理自動化工程才剛剛起步，還需進(jìn)一步完善和和發(fā)展。
我國鋼鐵工業(yè)自動化技術(shù)在實際工程實施過程中同國外著名的鋼鐵企業(yè)還有很大的差距，這些差距主要體現(xiàn)在三個方面。第一，我國自動化設(shè)備大多是從國外引進(jìn)的，缺乏自主產(chǎn)權(quán)，沒有應(yīng)用于鋼鐵工業(yè)自動化的品牌產(chǎn)品。所以也沒有一個固定的硬件和軟件平臺支撐自動化系統(tǒng)的運行。我國的自動化軟件平臺一般用的是西門子的產(chǎn)品。因為沒有自主產(chǎn)權(quán)的自動化設(shè)備，我國鋼鐵工業(yè)的自動化的發(fā)展由于受到核心技術(shù)的制約，很難繼續(xù)迅速發(fā)展。第二，我國鋼鐵工業(yè)專業(yè)自動化技術(shù)體系雖然有了較大的進(jìn)步，但是同國外專業(yè)自動化公司相比還不夠豐富。國外專業(yè)自動化公司有很成熟的成套自動化技術(shù)，這些技術(shù)不僅包括自動化系統(tǒng)方案、功能說明、程序以及測試方法等。還包括關(guān)鍵儀器的選型及安裝步驟，而且他們的工藝設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)性能也非常高。這些技術(shù)都是我國鋼鐵自動化發(fā)展所緊缺的技術(shù)，需要在發(fā)展中不斷地探索與研究。第三，國外專業(yè)自動化公司的自動化效率比較高，因為國外的自動化公司一般在承擔(dān)自動化工程時，按照統(tǒng)一的工程規(guī)范，這個工程規(guī)范要求將一個自動化工程分成若干階段，然后按照每個階段的工程要求完成階段任務(wù)，這樣不僅大大提高了工作的效率，而且增加了工程的可靠性和標(biāo)準(zhǔn)化程度。近幾年，我國鋼鐵工業(yè)引進(jìn)先進(jìn)的設(shè)備與理念，也制定了相應(yīng)的工程規(guī)范制度，這個差距已經(jīng)在逐漸減小。
二、鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展趨勢
從國外的鋼鐵自動化發(fā)展歷程來看，要想使自身的鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展在激烈的市場競爭中占有一席之地，必須在低耗能、高效率的基礎(chǔ)上加大自動化建立，應(yīng)用先近的技術(shù)，提高自動化技術(shù)。積極發(fā)展機(jī)電一體化裝備，使自動化與信息化相結(jié)合，另外提高其檢測技術(shù)與儀表的使用等等，全方位提高自動化的發(fā)展，以便促進(jìn)我國鋼鐵工業(yè)的現(xiàn)代化進(jìn)程。
1.機(jī)電一體化發(fā)展趨勢
目前，國內(nèi)的大中小鋼鐵工業(yè)都在發(fā)展不同類型的一體化裝備，尋求從單體的自動化裝備向多種類型的自動化裝備發(fā)展，比如北京中遠(yuǎn)通科技公司的攝像儀非接觸式連鑄定尺切割控制系統(tǒng)、軋鋼用的非接觸式冷床輥道集群自動控制系統(tǒng)等等，這些設(shè)備都是多個并組成的專用功能系統(tǒng)，能大大提高鋼鐵工業(yè)的自動化技術(shù)。還有一種綜合一體化技術(shù)，稱之為：機(jī)-電-工藝一體化技術(shù)，比如北京鳳凰公司研制的軋鋼加熱爐包括機(jī)-電-工藝和數(shù)學(xué)模型的成套設(shè)備等，這些設(shè)備的運用簡化了鋼鐵工業(yè)的工作流程，提高了工作效率。
2.自動化與信息化相結(jié)合
鋼鐵工業(yè)自動化從原來的熱管理與單參數(shù)自動控制系統(tǒng)開始，不斷的進(jìn)步，經(jīng)歷了EIC一體化系統(tǒng)、AOL系統(tǒng)、多級計算機(jī)系統(tǒng)等，現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)的自動化運用的是CIMS結(jié)構(gòu)的多幾分成計算機(jī)系統(tǒng)。CIMS體系結(jié)構(gòu)有6個層次結(jié)構(gòu)，5級體系結(jié)構(gòu)在自動化流程中有很大的推動作用，但是它不利于生產(chǎn)過程中能源的節(jié)約與設(shè)備的在線控制，所以很難大量推廣。所以，近幾年推出的PCS3及結(jié)構(gòu)體系，利用財務(wù)分析決策為核心對企業(yè)資源技術(shù)進(jìn)行整體的優(yōu)化。近幾年由于市場競爭激烈，在加上信息技術(shù)的發(fā)展與全球化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，鋼鐵企業(yè)的自動化發(fā)展正在向生產(chǎn)-物流-銷售一體化方向發(fā)展，同時結(jié)合先進(jìn)的衛(wèi)星監(jiān)視系統(tǒng)，以Web智能技術(shù)為發(fā)展前提，充分運用互聯(lián)網(wǎng)資源，實現(xiàn)自動化系統(tǒng)的進(jìn)一步發(fā)展。
3.檢測技術(shù)與儀表的發(fā)展
鋼鐵工業(yè)自動化系統(tǒng)中檢測儀表的種類不斷增加，比如用于質(zhì)量檢測的儀表就包括：定硫探頭、定氧探頭、鋼板涂油層厚度儀、線棒橢圓度儀等等發(fā)展很快。現(xiàn)代的檢測儀表發(fā)展趨勢主要向智能化和數(shù)字化方向發(fā)展，它們大多以微型計算機(jī)為核心，減少人工操作程序，可以自動校零、線性化、補(bǔ)償環(huán)境因素變化，配置圖形顯示裝置，直觀、形象的表達(dá)測量的結(jié)果。準(zhǔn)確存儲信息和歷史數(shù)據(jù)，還有模型運算和人工智能的應(yīng)用；另外還運用超聲波、激光等新技術(shù)運用于儀表中，使自動化控制進(jìn)一步提高。檢測儀表的智能化、數(shù)字化發(fā)展，促進(jìn)了鋼鐵工業(yè)自動化發(fā)展的進(jìn)程。
三、結(jié)語
1.1噪聲
從煤氣鼓風(fēng)機(jī)、空壓機(jī)到各種工業(yè)泵、煉鋼爐、軋機(jī)及其他機(jī)械設(shè)備，噪聲存在于整個生產(chǎn)工藝過程中。噪聲對人體的不良作用是多方面的。50分貝以上幵始影響睡眠，70分貝以上妨礙交談，使人心煩意亂。長時間接觸噪聲可引起頭昏、頭暈、頭痛、耳叫、留意力不集中等神經(jīng)衰弱癥狀，腦電圖異常（慢波增多），心率加快，血壓不穩(wěn)（多數(shù)增高），心電圖有心率不齊和缺血型改變，同時可見食欲下降，甲狀腺功能A進(jìn)、改變、月經(jīng)不調(diào)等。噪聲對人體最為明顯的影響是損害聽覺器官，長時間在90分貝以上噪聲作用下，聽覺器官的敏感性下降，進(jìn)而聽力減弱，嚴(yán)重者發(fā)生職業(yè)性耳聾。
1.2繁重的體力勞動
通常情況下，繁重的體力勞動可以擾亂人體各系統(tǒng)或器官的生理平衡，代償能力減弱，抵抗力下降，使得職業(yè)危害因素能夠趁虛而入，促進(jìn)或加重職業(yè)危害的發(fā)生和危害程度。
1.3電離輻射
放射性同位素用于鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的計量、料位、測厚的儀器中，電離輻射在分子水平上對人體產(chǎn)生損害，通過直接損傷細(xì)胞DNA和染色體而對造血、免疫、神經(jīng)、內(nèi)分泌等多系統(tǒng)造成損害，過度接觸電離輻射可以發(fā)生放射性疾病。此外，長期從事辦公室工作的人員接觸各種辦公機(jī)具發(fā)出的電磁輻射也可能對人體視覺、生殖系統(tǒng)產(chǎn)生健康危害。
1.4其他職業(yè)危害因素
在物流輸送及檢修環(huán)節(jié)除以上職業(yè)危害因素外，還存在著振動、電弧光輻射等職業(yè)危害。手臂振動可能引發(fā)的不可逆轉(zhuǎn)的手指和手的變化，首先是手指疼痛和/或麻木，手指尖變白，手指變白只是持續(xù)幾分鐘，并且間隔時間很長。但隨著癥狀加劇，變白的面積增大，持續(xù)時間延長，工人感覺手指刺痛;后期，手指變白現(xiàn)象會在不同季節(jié)、不同情況下出現(xiàn)，干擾正常的工作生活，嚴(yán)重的情況下，手指會因供血不足而需截斷。全身振動則是通過不同的路徑進(jìn)入人體，例如司機(jī)是通過脊柱傳入的。全身振動會引起潛在的急性安全影響和慢性健康影響。慢性健康影響如腰部疼痛(腰部脊柱)、腰椎間盤退化、體液損失、顫動及側(cè)滑。在各種檢修中，焊接產(chǎn)生的電弧光，其中的紫外線通過光化學(xué)作用對人體產(chǎn)生危害，它損傷眼睛及的皮膚，引起角膜結(jié)膜炎（電光性眼炎）和電光性皮炎。
2職業(yè)危害預(yù)防控制措施
做好職業(yè)危害預(yù)防控制工作主要分幾個方面進(jìn)行：一是本質(zhì)化措施，首先應(yīng)該釆用新的工程控制技術(shù)，減少產(chǎn)生職業(yè)危害因素的生產(chǎn)過程、生產(chǎn)環(huán)境和生產(chǎn)方式，減少勞動者接觸職業(yè)危害因素的機(jī)會和時間；二是加強(qiáng)對作業(yè)環(huán)境中職業(yè)危害因素濃度或強(qiáng)度的監(jiān)測評價，降低接觸水平，保證工作場所的安全性；三是加強(qiáng)對勞動者的個體防護(hù)，構(gòu)筑預(yù)防職業(yè)危害的最后防線，同時也要做好職業(yè)健康教育促進(jìn)工作。四是做好職業(yè)健康監(jiān)護(hù)工作，及早發(fā)現(xiàn)職業(yè)危害并予以挽救?，F(xiàn)代職業(yè)衛(wèi)生工作針對的不是一個勞動者，而是面向整個國家的職業(yè)人口，職業(yè)衛(wèi)生工作的目的不僅是發(fā)現(xiàn)職業(yè)病人并給予治療，更重要的是做好預(yù)防控制工作，真正消除職業(yè)危害。
2.1本質(zhì)化工藝技術(shù)措施
采用現(xiàn)代化的工程控制技術(shù)，減少勞動者接觸職業(yè)危害因素的機(jī)會，主要是指通過不斷改進(jìn)和優(yōu)化生產(chǎn)工藝過程和勞動組織制度，最大限度地減少職業(yè)危害因素的產(chǎn)生量和勞動者接觸它們的機(jī)會。目前在我國的鋼鐵工業(yè)中還存在許多落后的甚至是國家明令淘汰的工業(yè)生產(chǎn)工藝和技術(shù)，還存在許多不科學(xué)不健全的勞動組織制度。改變生產(chǎn)工藝過程，減少和控制職業(yè)危害因素產(chǎn)生，就是要通過使用無危害或低危害物質(zhì)取代高危害物質(zhì)，提高工業(yè)生產(chǎn)的大型化、機(jī)械化和自動化程度，減少直接接觸職業(yè)有害因素的作業(yè)人數(shù)，以本質(zhì)化無危害為目標(biāo)和起點，構(gòu)建安全無害的工作環(huán)境。比如在焦?fàn)t爐頂和爐側(cè)、高爐出鐵場、轉(zhuǎn)爐爐頂采用煙塵捕集設(shè)備，可以大幅度減少煙塵泄漏污染，從而改善工作環(huán)境條件。在夏季加強(qiáng)廠房內(nèi)通風(fēng)對流，改善局部環(huán)境氣候條件，降低溫度，預(yù)防中暑。制定科學(xué)合理的勞動組織制度，就是通過調(diào)整工作時間、工作頻次等方式來避免或減少勞動者接觸職業(yè)危害因素的時間和機(jī)會，比如在高溫作業(yè)崗位，就可以通過多倒班多輪換多休息的方式來減少勞動者接觸高溫?zé)彷椛洌瑥亩行ьA(yù)防控制中暑發(fā)生。
2.2職業(yè)危害因素檢測評價
加強(qiáng)對工作環(huán)境中職業(yè)危害因素情況的監(jiān)測檢查，準(zhǔn)確評價危害因素污染程度。對職業(yè)危害因素進(jìn)行監(jiān)測的目的是制定危害因素的最低接觸水平，為評價工作場所職業(yè)衛(wèi)生狀況和接觸水平提供依據(jù)，為釆用新技術(shù)新工藝新材料提供依據(jù)，為調(diào)整生產(chǎn)節(jié)奏和勞動組織工作提供依據(jù)，為做好有害作業(yè)危害條件分級提供依據(jù)，為健康監(jiān)護(hù)提供早期信息。職業(yè)危害因素監(jiān)測應(yīng)該做到定期與隨機(jī)相結(jié)合，根據(jù)生產(chǎn)情況，對有害因素的濃度或強(qiáng)度進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測管理，采取針對性的方法措施對職業(yè)危害因素進(jìn)行治理，不斷改善勞動者工作環(huán)境條件，使之符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
2.3個體防護(hù)與職業(yè)健康教育促進(jìn)
消除或減少職業(yè)危害發(fā)生的另一項重要措施是使用個體勞動防護(hù)用品，主要是指通過教育并要求勞動者正確佩戴使用個體勞動防護(hù)用品，避免或減少職業(yè)危害因素直接作用于勞動者身體造成職業(yè)危害，比如通過佩戴防塵口罩、護(hù)耳罩或耳塞可以有效地預(yù)防減輕粉塵和噪聲對人體的侵害，因此說勞動防護(hù)用品是保護(hù)勞動者安全健康的最后一道防線并不為過。職業(yè)健康教育促進(jìn)就是通過對勞動者開展職業(yè)衛(wèi)生知識宣傳教育，制定工作崗位職業(yè)衛(wèi)生操作規(guī)程，向勞動者進(jìn)行職業(yè)危害告知，在工作場所設(shè)立職業(yè)危害警示標(biāo)識。
2.4做好對勞動者的職業(yè)健康監(jiān)護(hù)
《職業(yè)病防治法》對職業(yè)健康監(jiān)護(hù)的定義是：為及時發(fā)現(xiàn)勞動者的職業(yè)性健康損害，根據(jù)勞動者的職業(yè)接觸史，對勞動者進(jìn)行有針對性的定期或不定期的健康檢查和連續(xù)的、動態(tài)的醫(yī)學(xué)觀察，記錄職業(yè)接觸史及健康變化，評價勞動者健康變化與職業(yè)病危害因素的關(guān)系。職業(yè)健康監(jiān)護(hù)主要包括職業(yè)健康檢查和建立完善職業(yè)健康監(jiān)護(hù)檔案等工作，職業(yè)健康檢查主要是通過對勞動者進(jìn)行上崗前、在崗期間、離崗時、應(yīng)急性的健康檢查以及復(fù)查，發(fā)現(xiàn)職業(yè)禁忌癥，發(fā)現(xiàn)職業(yè)危害的早期征象，及時釆取措施進(jìn)行調(diào)整和治療干預(yù)。為接觸職業(yè)危害因素作業(yè)的勞動者建立職業(yè)健康監(jiān)護(hù)檔案，對健康監(jiān)護(hù)檢査結(jié)果進(jìn)行動態(tài)觀察，對勞動者的職業(yè)健康狀況進(jìn)行定期評定，根據(jù)評定結(jié)果調(diào)整和修正健康監(jiān)護(hù)工作方向，使勞動者保持良好的健康水平，最大限度減輕或延緩職業(yè)危害的發(fā)生。職業(yè)健康監(jiān)護(hù)可以和職業(yè)危害因素監(jiān)測和控制接觸相結(jié)合，監(jiān)護(hù)結(jié)果可以為改進(jìn)生產(chǎn)工藝技術(shù)、調(diào)整勞動組織、加強(qiáng)個體防護(hù)提供反饋信息，也可以據(jù)此改進(jìn)完善健康監(jiān)護(hù)方法手段，同時也可以為發(fā)生職業(yè)危害后的賠償爭議提供用于裁決的依據(jù)。使用現(xiàn)代化的計算統(tǒng)計方法還可以對勞動者個體或人群發(fā)生職業(yè)危害的前景進(jìn)行預(yù)測，為進(jìn)一步做好健康監(jiān)護(hù)工作指引目標(biāo)。
3結(jié)語
近年來，鋼鐵工業(yè)在節(jié)能減排方面投入大量資金，噸鋼綜合能耗和噸鋼污染物排放量逐年下降。但由于粗鋼產(chǎn)量連年增長，噸鋼下降成果尚不足以抵消因粗鋼產(chǎn)量增長導(dǎo)致的總能耗增加，弱化了污染物減排的成果。能源消耗總量居高不下，污染治理難度和要求越來越高已成為制約鋼鐵工業(yè)進(jìn)一步發(fā)展的關(guān)鍵因素。近年來鋼鐵工業(yè)節(jié)能減排工作的持續(xù)推進(jìn)，一些投資回報率高、節(jié)能效果顯著、污染物削減量大、容易實施的技術(shù)逐步被大部分企業(yè)采用，余下的都是投資成本偏高、節(jié)能減排效果不顯著或技術(shù)上存在難度的項目，導(dǎo)致治理難度越來越大，實現(xiàn)節(jié)能減排的途徑越來越少。例如，由于技術(shù)瓶頸的制約，鋼鐵工業(yè)一些低溫、低壓的熱能，含鹽量較高的廢水等還不能得到有效的利用。
2低溫多效蒸餾技術(shù)
低溫多效蒸餾是最早的海水淡化方式之一，也是當(dāng)今使用的最有效的熱法蒸餾工藝之一。蒸發(fā)器中不同溫度下單一的蒸發(fā)凝結(jié)制水單元叫做效。組成制水設(shè)備效的數(shù)量稱為蒸發(fā)凝結(jié)設(shè)備的效數(shù)。水的沸點和它所受到的壓力有關(guān)，壓力越低，水的沸點就越低。低溫多效蒸餾技術(shù)正是利用這一原理，通過真空技術(shù)，改變蒸發(fā)凝結(jié)設(shè)備各效內(nèi)的壓力，逐級改變各效內(nèi)水的沸點。進(jìn)而利用第1效蒸發(fā)海水所得的蒸汽作為第2效的熱源(第2效的沸點溫度和壓力比第1效低)，效與效之間的熱量實現(xiàn)多次重復(fù)利用。供給蒸發(fā)器的熱量只需在第1效中將水加熱實現(xiàn)部分汽化，即可實現(xiàn)多效的熱量梯級供給。低溫多效蒸餾技術(shù)是指鹽水的最高蒸發(fā)溫度約70℃的鹽水淡化技術(shù)。其特征是將一系列的水平管降膜蒸發(fā)器或垂直管降膜蒸發(fā)器串聯(lián)起來并分成若干效組，用一定量的蒸汽輸入通過多次的蒸發(fā)和冷凝，從而得到多倍于加熱蒸汽量的蒸餾水的鹽水淡化技術(shù)。低溫多效蒸餾技術(shù)系統(tǒng)具有進(jìn)料海水的預(yù)處理簡單、動力消耗小、系統(tǒng)的熱效率高、系統(tǒng)的操作彈性大、出水水質(zhì)好等特點。系統(tǒng)的動力消耗只有0.9KWh/m3～1.2KWh/m3左右，30余度的溫差即可安排12以上的傳熱效數(shù)，從而達(dá)到10左右的造水比。產(chǎn)品水的含鹽量小于5mg/l[1]。
3低溫多效蒸餾技術(shù)在鋼鐵行業(yè)應(yīng)用實例
2005年2月國務(wù)院批復(fù)了《首鋼實施搬遷、結(jié)構(gòu)調(diào)整和環(huán)境治理的方案》，拉開了首鋼京唐公司建設(shè)的序幕。首鋼京唐公司位于河北省唐山市南部渤海灣曹妃甸島，最近的淡水水源是相距90公里的唐山陡河水庫，且淡水供應(yīng)量只能滿足首鋼京唐公司的部分生產(chǎn)需求，建設(shè)海水淡化項目勢在必行。首鋼京唐公司海水淡化工程采用低溫多效蒸餾海水淡化工藝。一期分兩步建設(shè)，每步建設(shè)2套海水淡化裝置，單套日產(chǎn)水能力12500噸，單套產(chǎn)水能力目前國內(nèi)最大。一期一步建設(shè)兩個單元，全部引進(jìn)法國技術(shù)，于2007年9月開工建設(shè)，2009年3月和5月分別調(diào)試成功，滿負(fù)荷產(chǎn)出合格蒸餾水。一期二步建設(shè)兩個單元，全部實現(xiàn)國產(chǎn)化，于2009年3月開工建設(shè)，2010年8月和10月分別調(diào)試成功，滿負(fù)荷產(chǎn)出合格蒸餾水[2]。目前，首鋼京唐公司日產(chǎn)淡水5萬噸，按地表水和蒸餾水之間1.5的造水率計算，每年可以節(jié)約地表水資源約2400萬噸，約占首鋼京唐公司年產(chǎn)975萬噸鋼用水量的三分之一。
4低溫多效蒸餾技術(shù)對鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的作用
4.1充分利用鋼鐵流程的的低品質(zhì)余能
低溫多效蒸餾的鹽水蒸發(fā)溫度較低，因此，對加熱熱源的品質(zhì)要求也低。根據(jù)《鋼鐵行業(yè)海水淡化技術(shù)規(guī)范第1部分：低溫多效蒸餾法》，加熱蒸汽參數(shù)應(yīng)根據(jù)鋼鐵廠可以經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定提供的蒸汽流量和參數(shù)確定，宜采用低參數(shù)蒸汽。低溫多效海水淡化裝置要求的最小蒸汽壓力為0.025MPa(a)～0.032MPa(a)；蒸汽熱壓縮裝置的壓縮汽源壓力宜選用0.20MPa(a)～0.50MPa(a)；也可通過減溫減壓裝置將從管網(wǎng)來的蒸汽(蒸汽壓力一般0.8MPa～1.3MPa)經(jīng)過減壓、減溫后進(jìn)入熱壓縮器。鋼鐵廠低壓蒸汽，壓力介于0.3MPa和0.5MPa之間，溫度250℃左右。鋼鐵廠低低壓蒸汽，壓力0.025MPa～0.032MPa，溫度65℃～70℃[3]。鋼鐵企業(yè)各工序在生產(chǎn)過程中均可能產(chǎn)生溫度、壓力較低的低品質(zhì)蒸汽，即低壓蒸汽或低低壓蒸汽。如，各種余熱發(fā)電（燒結(jié)余熱發(fā)電、轉(zhuǎn)爐低溫飽和蒸汽發(fā)電、干熄焦余熱發(fā)電(CDQ)等）、余能發(fā)電（如高爐煤氣TRT壓差發(fā)電）、煤氣-蒸汽聯(lián)合發(fā)電（CCPP）、摻燒高爐煤氣鍋爐發(fā)電等汽輪機(jī)末端蒸汽，高爐爐前水沖渣蒸汽，鋼渣燜渣蒸汽，高爐沖渣水轉(zhuǎn)換的低品質(zhì)蒸汽等等。這些低品質(zhì)熱源現(xiàn)有的節(jié)能技術(shù)尚無法高效利用，目前只能冷卻回收水資源或放散。而這些低品質(zhì)蒸汽恰恰是低溫多效蒸餾技術(shù)最適合的熱源，從而實現(xiàn)低品質(zhì)能源的高效、梯級利用，同時大幅度降低鹽水淡化成本。
4.2減少沿海鋼鐵企業(yè)常規(guī)水資源的消耗
我國是一個淡水資源貧乏且分布不圴的國家。我國的的淡水資源僅占全球淡水資源的6%，人均淡水資源只有2.3km，僅為世界平均水平的1/4。為緩解水資源短缺的狀況，國家采取了涵養(yǎng)水源、興建水利設(shè)施、跨流域調(diào)水、節(jié)約用水、污水處理循環(huán)使用等一系列政策措施。同時，鼓勵沿海企業(yè)使用海水等非常規(guī)水資源。隨著我國鋼鐵工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、壓縮產(chǎn)能工作的不斷深入，國家未來對鋼鐵行業(yè)的調(diào)控更多的將是布局的整體把控。即優(yōu)先在沿海沿邊地區(qū)布局，鋼鐵企業(yè)將逐步由內(nèi)陸城市型向臨海港口型轉(zhuǎn)變。首鋼京唐公司、鞍鋼鲅魚圈生產(chǎn)基地已建成投產(chǎn)，寶鋼湛江鋼鐵有限公司、武鋼防城港鋼鐵基地已開工建設(shè)，石家莊鋼廠、青島鋼廠等一批城市鋼鐵企業(yè)也將相繼向沿海搬遷。低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)將給沿海鋼鐵企業(yè)高效利用低溫、低壓、低品質(zhì)熱源，減少常規(guī)水資源消耗提供一個選項。
4.3減少鋼鐵工業(yè)濃鹽水的產(chǎn)生,有利于實現(xiàn)廢水零排放
近年來，鋼鐵行業(yè)通過采用節(jié)水新工藝、新技術(shù)，完善循環(huán)水系統(tǒng)、串接利用水資源、廠區(qū)綜合污水處理和回收利用等措施，不斷降低產(chǎn)品新水消耗，減少廢水外排。2012年，重點統(tǒng)計鋼鐵企業(yè)噸鋼耗新水3.87立方米/噸，比2008年減少25.29%；外排廢水總量比2008年減少38.60%，噸鋼外排廢水達(dá)到1.2立方米/噸，比2008年減少52.36%。但隨著鋼鐵生產(chǎn)過程中使用純水作為冷卻介質(zhì)的設(shè)備增多、污水深度處理除鹽回用工程的實施，鋼鐵企業(yè)濃鹽水將越來越多，如何妥善處理這些濃鹽水將是制約鋼鐵工業(yè)廢水零排放的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為回收利用水資源，鋼鐵企業(yè)建設(shè)了廠區(qū)綜合污水處理廠，采用絮凝、沉淀和過濾工藝，主要去除懸浮物和化學(xué)需氧量，但對含鹽量的去除基本沒有作用。因此，隨著水循環(huán)次數(shù)的增多，蒸發(fā)、濃縮等因素使水系統(tǒng)中含鹽量越積越高，造成設(shè)備的腐蝕傾向。為保障回用水質(zhì)安全，各鋼鐵企業(yè)在污水處理回用系統(tǒng)上增加反滲透除鹽裝置，將部分或全部綜合污水進(jìn)行脫鹽處理。鋼鐵企業(yè)的自備電站、動力系統(tǒng)的蒸氣鍋爐、干熄焦鍋爐等也需要使用返滲透裝置制備純凈水，滿足鍋爐生產(chǎn)對純凈水的需要。反滲透水處理裝置在生產(chǎn)純凈水的同時會產(chǎn)生含鹽量較高的濃縮水。根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，產(chǎn)水量<4m3/h的裝置水回收率不小于30%；產(chǎn)水量4m3/h～40m3/h的裝置水回收率不小于50%；產(chǎn)水量>40m3/h的裝置水回收率不小于70%[4]。即使按最高70%的產(chǎn)水率，仍產(chǎn)生約30%的濃鹽水。目前，很多鋼鐵企業(yè)使用離子交換工藝制備軟化水。離子交換工藝是利用鈉離子交換組成水中硬度的鈣、鎂離子，使水中不易形成碳酸鹽垢及硫酸鹽垢。使用離子交換工藝制備軟水，各鋼鐵企業(yè)每月需消耗成百上千噸的工業(yè)鹽，造成水系統(tǒng)中鹽份增加，并產(chǎn)生大量的濃鹽水。目前，鋼鐵企業(yè)對濃鹽水尚缺少有效的處理手段，多數(shù)企業(yè)采用渣場燜渣等方式進(jìn)行處置。但由于濃鹽水水量較大，燜渣等方式只能消耗一小部分，大部分濃水仍需直接外排，不僅造成水資源的浪費，還對環(huán)境造成污染。個別企業(yè)嘗試使用反滲透膜技術(shù)處理濃鹽水，但因濃鹽水鹽份含量高，易造成膜結(jié)垢或污堵，致使設(shè)備效率極低或停產(chǎn)。低溫多效蒸餾海水淡化技術(shù)很好的解決了沿海鋼鐵企業(yè)的這一問題。低溫多效蒸餾法的蒸汽是海水在70℃以下蒸發(fā)形成的，蒸汽中攜帶的鹽水成分極為有限。因此，生產(chǎn)的蒸留水含鹽量通?？尚∮?mg/l,可以完全替代離子交換制備軟水工藝，避免制備軟水產(chǎn)生的大量濃鹽水。同時還可以大量兌入廠區(qū)供水系統(tǒng)，降低廠區(qū)水循環(huán)系統(tǒng)的含鹽率,取消或縮小綜合污水脫鹽規(guī)模，為沿海鋼鐵企業(yè)真正實現(xiàn)廢水零排放提供了可能[5]。
4.4廢物循環(huán)利用，實現(xiàn)環(huán)境友好
低溫多效蒸餾海水淡化后剩余的濃鹽水具有高溫、濃縮、高堿度等特點，為避免對排水口附近海洋水質(zhì)、生態(tài)環(huán)境和海洋生物產(chǎn)生不利影響，同時實現(xiàn)變廢為寶。目前采用的方式是將濃鹽水輸送給社會鹽場，進(jìn)行鹽化工生產(chǎn)。遠(yuǎn)期可研究利用其高溫、高堿度的特性，做為自備電廠煙氣脫硫的脫硫劑使用，進(jìn)一步實現(xiàn)環(huán)境友好。
5國家政策支持
5.1支持海水淡化
2005年8月，國家發(fā)展和改革委員會、國家海洋局、財政部聯(lián)合印發(fā)了《海水利用專項規(guī)劃》。規(guī)劃指出，向大海要水、要資源，是解決沿海（近海）地區(qū)淡水資源短缺的現(xiàn)實選擇，也是實現(xiàn)以水資源可持續(xù)利用，保障沿海地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重大措施，具有重大的現(xiàn)實意義和戰(zhàn)略意義。并提出2010年我國海水淡化能力達(dá)到80萬立方米/日～100萬立方米/日，2020年海水淡化能力達(dá)到250萬立方米/日～300萬立方米/日，實現(xiàn)大規(guī)模海水淡化產(chǎn)業(yè)化，海水利用(特別是海水淡化)設(shè)備國產(chǎn)化率達(dá)到90％以上等發(fā)展目標(biāo)。2012年2月，國務(wù)院了《國務(wù)院辦公廳關(guān)于加快發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的意見》。意見指出，發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)，對緩解我國沿海缺水地區(qū)和海島水資源短缺，促進(jìn)中西部地區(qū)苦咸水、微咸水淡化利用，優(yōu)化用水結(jié)構(gòu)，保障水資源持續(xù)利用具有重要意義。并從加大財稅政策支持力度，加大對發(fā)展海水淡化產(chǎn)業(yè)的投入力度；實施金融和價格支持政策，推動海水淡化產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展；完善法規(guī)體系，明確海水淡化的戰(zhàn)略定位，從資源開發(fā)、環(huán)境保護(hù)、安全供給和產(chǎn)業(yè)發(fā)展等方面進(jìn)行引導(dǎo)和規(guī)范；加強(qiáng)監(jiān)督管理，確保供水安全；強(qiáng)化宣傳培訓(xùn)等五個方面制定了支持政策。提出到2015年，我國海水淡化能力達(dá)到220萬立方米/日～260萬立方米/日的發(fā)展目標(biāo)。
5.2鼓勵余熱余能利用
近來年，國家出臺了一系列的鼓勵節(jié)約能源的政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，其中對鋼鐵等行業(yè)的余熱余能利用提出了明確要求。如2012年國家出臺《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》中明確提出：推動干熄焦、高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和焦?fàn)t煤氣等二次能源高效回收利用，鼓勵燒結(jié)機(jī)余熱發(fā)電，到2015年重點大中型企業(yè)余熱余壓利用率達(dá)到50%以上。支持大中型鋼鐵企業(yè)建設(shè)能源管理中心。
5.3嚴(yán)格控制污水排放
《中華人民共和國水污染防治法》第四十條規(guī)定：國務(wù)院有關(guān)部門和縣級以上地方人民政府應(yīng)當(dāng)合理規(guī)劃工業(yè)布局，要求造成水污染的企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造，采取綜合防治措施，提高水的重復(fù)利用率，減少廢水和污染物排放量。2012年修訂的《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》對鋼鐵工業(yè)廢水及廢水中污染的排放提出了更高、更嚴(yán)格的要求。其中噸鋼廢水排放量由1992年版標(biāo)準(zhǔn)的缺水區(qū)10立方米/噸、豐水區(qū)20立方米/噸，提高到現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)的2.0立方米/噸和2015年的1.8立方米/噸[6]。
6低溫多效蒸餾技術(shù)應(yīng)用的設(shè)想
目前，低溫多效蒸餾技術(shù)在鋼鐵行業(yè)的應(yīng)用僅限于沿海鋼鐵企業(yè)的海水淡化，對沿海鋼鐵企業(yè)提高能源利用率，減少循環(huán)水系統(tǒng)中鹽含量和廢水排放量起到積極的作用。但為數(shù)眾多的內(nèi)陸鋼鐵企業(yè)同樣存在著余熱發(fā)電后的低壓或低低壓蒸汽利用問題，存在軟水制備和濃鹽水的利用問題。低溫多效蒸餾技術(shù)是利用真空技術(shù)改變環(huán)境的壓力，從而改變水的沸點，實現(xiàn)水的低溫蒸發(fā)。因此，該技術(shù)不僅適用于海水淡化，也適用于鋼鐵聯(lián)合企業(yè)濃鹽水的處理。即，將企業(yè)的濃鹽水集中后，充分利用鋼鐵企業(yè)的各種低低壓蒸汽，應(yīng)用低溫多效蒸餾技術(shù)，對濃鹽水進(jìn)行蒸餾淡化，在獲取高品質(zhì)蒸餾水，取代離子交換工藝生產(chǎn)軟水的同時，進(jìn)一步濃縮濃鹽水。力爭實現(xiàn)濃鹽水剩余量與企業(yè)燜渣等能夠使用濃鹽水的工序需水量平衡，從而為鋼鐵企業(yè)真正實現(xiàn)工業(yè)廢水零排放創(chuàng)造條件。國內(nèi)已有企業(yè)研發(fā)出了濃鹽廢水低溫板式多效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶裝置，但由于尚存在蒸發(fā)溫度偏高、設(shè)備穩(wěn)定性及濃鹽水、蒸汽管網(wǎng)設(shè)置等方面的問題，尚沒有在鋼鐵企業(yè)應(yīng)用。今后，隨著低溫板式多效蒸發(fā)濃縮結(jié)晶裝置的不斷成熟、完善，希望能夠生產(chǎn)出適合鋼鐵企業(yè)濃鹽水處理的蒸發(fā)濃縮結(jié)果裝置，在鋼鐵企業(yè)試點及推廣應(yīng)用，從而使低溫多效蒸餾技術(shù)在內(nèi)陸鋼鐵企業(yè)的節(jié)能減排工作中發(fā)揮作用。
7結(jié)論
關(guān)鍵詞鋼鐵工業(yè)綠色化環(huán)境
1引言
中國的鋼鐵工業(yè)歷經(jīng)50年的發(fā)展，特別是改革開放20年以來，有了巨大進(jìn)步，取得了舉世矚目的成就：鋼產(chǎn)量增加速度加快，技術(shù)水平明顯提高，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不斷調(diào)整，成為名副其實的鋼鐵大國。但是，鋼鐵工業(yè)也是高能耗、高水耗、高污染的產(chǎn)業(yè)，是能源、資源消耗、污染物排放的大戶。目前，鋼鐵行業(yè)的能耗占全國總能耗的10％以上，鋼鐵行業(yè)水耗占全國工業(yè)水耗的9％左右；而且，我國鋼鐵工業(yè)的能耗、水耗指標(biāo)大大高于國外的先進(jìn)水平。隨著我國鋼鐵工業(yè)的快速發(fā)展，將會帶來一系列更加嚴(yán)重的資源、環(huán)境問題。生態(tài)環(huán)境問題已成為影響鋼鐵工業(yè)發(fā)展的重要問題。因此，對于中國鋼鐵綠色化的研究具有重要的理論意義和現(xiàn)實意義。
2近年來我國鋼鐵工業(yè)化迅速發(fā)展的狀況
1996年我國鋼產(chǎn)量首次超過1億噸大關(guān)，躍居世界第一位，此后我國鋼產(chǎn)量一直保持世界排名第一的位置。2002年實現(xiàn)鋼產(chǎn)量1．8億噸，到2003年鋼產(chǎn)量突破2億噸，達(dá)到22234萬噸，2004年全國共產(chǎn)鋼27279萬噸，比上年增長22．7％，生鐵、鋼材的產(chǎn)量分別達(dá)到創(chuàng)紀(jì)錄的25185萬噸與29723萬噸(含重復(fù)材)，同比增長均在20％以下。在鋼材品種和質(zhì)量方面，已經(jīng)逐步形成能冶煉包括高溫合金、精密合金在內(nèi)的1000多個鋼種，軋制和加工包括板、帶、管、型、線、絲等各種形狀的4萬多個品種規(guī)格的鋼材；各項技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)明顯提高。從1991～2003年鋼產(chǎn)量增加近2．13倍，總能源消耗量只增加1．84倍；噸鋼耗新水量下降了75．2l％；噸鋼廢水排放量下降了82．56％。尤其是噸鋼能源消耗大幅度降低，去年我國重點企業(yè)平均噸鋼綜合能耗764．06kg/t，比1991年下降50．53％；噸鋼可比能耗為741．48kg／t；污染物綜合排放合格率達(dá)到90．59％；廢氣處理率達(dá)到98．31％，環(huán)境質(zhì)量明顯提高。
從以上數(shù)據(jù)中可以看出，我國鋼鐵工業(yè)確實以舉世矚目的速度發(fā)展著，但是，目前我國綜合能源利用率約為33％，比發(fā)達(dá)國家低10個百分點，單位產(chǎn)值能耗是世界平均水平的2倍多，是日本的11.5倍，是德國和法國的7．7倍，是美國的4．3倍。因此，從某種意義上說，我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展是以高消耗、高污染為代價的。
3我國鋼鐵工業(yè)環(huán)境危機(jī)的原因
從半個世紀(jì)以來我國的發(fā)展歷程看，基本上是"大量開采--大量生產(chǎn)--大量排放"的生產(chǎn)模式。目前，我國鋼鐵工業(yè)仍然是走先發(fā)展后治理的道路，有的企業(yè)甚至是只顧發(fā)展不管環(huán)境的治理，尚未完全擺脫粗放型的增長模式。與世界其它國家的鋼鐵企業(yè)相比，我國鋼鐵企業(yè)存在著很大環(huán)保差距。
3．1企業(yè)經(jīng)營管理不善，裝備技術(shù)落后
目前，我國現(xiàn)有技術(shù)裝備平均單機(jī)能力小、技術(shù)水平低、部分生產(chǎn)能力和工藝技術(shù)不配套，使得生產(chǎn)消耗高、效率低、質(zhì)量差。據(jù)有關(guān)統(tǒng)計資料顯示，國內(nèi)總生產(chǎn)裝備中僅10％～20％可以進(jìn)入國際先進(jìn)行列，已實施高效連鑄的鑄機(jī)只占總數(shù)的10％，相當(dāng)一部分的普通鋼材生產(chǎn)能力面臨淘汰或改造，而國民經(jīng)濟(jì)急需的關(guān)鍵品種僅能滿足約2／3的需求。我國鋼鐵企業(yè)有幾千座高爐，大多規(guī)模較小，大型鋼鐵企業(yè)高爐平均容積為1600m3，這與國外水平相比有很大差距，例如日本高爐平均容積3000m3以上。
3．2節(jié)能、環(huán)境保護(hù)的層次水平低2004年全國能源消費總量19．7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，比2003年增長15．2％。其中，煤炭消費量18．7億噸，增長14．4％；原油2．9億噸，增長16．8％；天然氣415億立方米，增長18．5％；水電3280億千瓦小時，增長15．6％。主要原材料消費中，鋼材3．1億噸，增長15．1％；氧化鋁1284萬噸，增長9．7％；水泥9．6億噸，增長12．4％。萬元GDP能耗1．58噸標(biāo)準(zhǔn)煤，上升5．3％。與國際先進(jìn)水平相比，我國鋼鐵企業(yè)噸鋼能耗仍高出15％左右。
如下表所示，除寶鋼的噸鋼綜合能耗已達(dá)到世界先進(jìn)國家水平外，其他大中型企業(yè)盡管有較大的進(jìn)步，但仍然有相當(dāng)差距。比較國內(nèi)大中型企業(yè)的綜合能耗，在能耗大于100萬噸標(biāo)煤的45家企業(yè)中，綜合能耗大于寶鋼的有39家大型企業(yè)；全國73家大中型企業(yè)的噸鋼綜合能耗介于寶鋼與39家大型企業(yè)之間。
3．3能源循環(huán)利用率低下
目前我國廢舊金屬回收率為50％左右，而發(fā)達(dá)國家的平均水平在80％以上。我國每年平均約有200萬～300萬噸廢鋼鐵、10萬～15萬噸廢雜有色金屬尚未被合理回收。據(jù)資料顯示，高爐礦渣的利用率約50％，而鋼渣的利用率還不到10％，這些廢渣中實際上有做水泥的原料、可以軋鋼的原料等；鋼鐵企業(yè)把經(jīng)過處理的污水排出去，實際上把二次能源水資源浪費掉了，如果把這些污水循環(huán)利用，可以大大節(jié)約水資源；同時，粉塵經(jīng)過處理也把它倒掉了；高爐的煤氣向空中排放，如果把這些廢氣如二氧化碳、氮氣等進(jìn)行回收，也可以作為資源。
3．4環(huán)保理念和環(huán)保意識差，法制法規(guī)不健全
目前，我國一些鋼鐵企業(yè)尚未認(rèn)識到實施綠色化生產(chǎn)的重要作用和意義，缺乏參與行動和采取有效的綠色生產(chǎn)措施，通過IS014000環(huán)境管理體系認(rèn)證的鋼鐵企業(yè)少。
4鋼鐵工業(yè)綠色化的必要性
必須承擔(dān)起社會責(zé)任。不斷開發(fā)"綠色產(chǎn)品"，實現(xiàn)"綠色制造"。綠色化是指企業(yè)把節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境、有益于消費者和公眾的身心、健康的理念融入企業(yè)活動的全過程的各個方面，轉(zhuǎn)變企業(yè)生產(chǎn)方式，實行清潔生產(chǎn)，使企業(yè)與自然、社會和諧統(tǒng)一，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)成長。"綠色冶金"即符合環(huán)保要求，做到低能源消耗、低資源消耗、低排放再循環(huán)使用。綠色化鋼鐵制造的目標(biāo)是產(chǎn)品從設(shè)計、制造、包裝、運輸和使用到報廢處理的整個生命周期對環(huán)境負(fù)面影響最小、資源利用率最高，并使企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益協(xié)調(diào)優(yōu)化。
從世界范圍看，綠色化是不可逆轉(zhuǎn)的浪潮?，F(xiàn)在，國際社會和各國政府都認(rèn)識到，全球的資源環(huán)境危機(jī)正日益加深，而企業(yè)的粗放生產(chǎn)方式，就是其中的重要原因。因此，對企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營提出了越來越嚴(yán)格的要求。20世紀(jì)70年代以來，越來越多的國家制定了嚴(yán)格的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定只有滿足這些標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品才準(zhǔn)予進(jìn)入本國市場。京都協(xié)議日標(biāo)在氣體散發(fā)物遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過周圍環(huán)境并且達(dá)到全球的維持的溫室以上才被采用。歐盟鋼鐵工業(yè)已經(jīng)有助于UNFCCC的目標(biāo)了，因為它過去20年中已經(jīng)降低幾乎溫室氣體散發(fā)物的數(shù)量40％。
綠色化也是適應(yīng)我國加入WTO后的國際競爭形勢的要求。我國鋼鐵工業(yè)增長方式粗放，長期以來采用高投入來維持高增長速度的數(shù)量擴(kuò)張型方式，實際上，我國鋼鐵工業(yè)的發(fā)展在一定程度上是以犧牲環(huán)境為代價的。多年重復(fù)建設(shè)造成大量生產(chǎn)能力過剩結(jié)構(gòu)不合理，不能適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。面對新世紀(jì)的到來，鋼鐵行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，正面臨著市場與環(huán)境的雙重嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。同時也說明了實施綠色化生產(chǎn)的迫切性及必要性。
4.1加強(qiáng)企業(yè)技術(shù)改造
鋼鐵工業(yè)綠色化對策的重要依托是綠色化技術(shù)，只有采用綠色化技術(shù)，才能保證綠色化對策的實施，最終實現(xiàn)綠色化的戰(zhàn)略目標(biāo)。建議普及、推廣一批成熟的節(jié)能環(huán)保技術(shù)，如熔融還原煉鐵技術(shù)及新能源開發(fā)、新型焦?fàn)t技術(shù)和處理廢舊輪胎、垃圾焚燒爐等與社會友好的廢棄物處理技術(shù)，通過短流程研究，廣泛應(yīng)用高效單體熔煉精煉、連鑄連軋、控溫控軋等技術(shù)，實現(xiàn)低能耗、少物耗。深入研究冶金反應(yīng)和凝固過程中所出現(xiàn)的許多新現(xiàn)象，不斷催生新的生產(chǎn)工藝。投資開發(fā)一批有效的綠色化技術(shù)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步集成為鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)的綠色化制造流程。
4.2高效利用資源，使能源消耗最小
利用鐵礦石及其他天然礦物資源，多用再生資源如廢鋼、鋼廠粉塵等；少用不可再生能源如煤、油、天然氣等，開發(fā)采用新的能源如氫、太陽能等，少用淡水資源，發(fā)展節(jié)水技術(shù)，強(qiáng)化水循環(huán)，減少廢水排放。鋼鐵行業(yè)節(jié)水潛力巨大。寶鋼等企業(yè)每噸鋼耗水只有6m3，一般企業(yè)為20～30m3，個別企業(yè)為50m3甚至更高。通過技術(shù)改造，到2005年和2010年，鋼鐵行業(yè)噸鋼耗水指標(biāo)下降到16m3至12～14m3是完全可能的。其中，大型鋼鐵企業(yè)可以下降到6～8m3。鋼鐵行業(yè)可以做到增產(chǎn)不增取水量。
4.3與相關(guān)工業(yè)鏈
鋼廠不僅要質(zhì)優(yōu)、價廉、清潔地生產(chǎn)鋼鐵產(chǎn)品，而且還要發(fā)揮其能源轉(zhuǎn)換功能。因為鋼鐵工業(yè)可向社會提供余熱副產(chǎn)品，如煤氣、高爐渣、鋼渣等，還可消納社會的廢棄物，如廢塑料、垃圾、廢輪胎、廢鋼及各種合金返回料等，所以鋼鐵工業(yè)可與相關(guān)工業(yè)形成工業(yè)生態(tài)鏈。傳統(tǒng)模式的鋼廠沒有充分利用能源，鋼廠發(fā)揮能源轉(zhuǎn)換功能是有希望的。比如鋼、電、水泥集成，可以形成一個環(huán)境負(fù)荷低的生態(tài)工業(yè)過程。
4.4信息技術(shù)、管理技術(shù)的應(yīng)用
在鋼鐵企業(yè)管理信息化方面，通過建設(shè)企業(yè)ERP(企業(yè)資源計劃)系統(tǒng)，綜合企業(yè)的人、財、物各種資源狀況和產(chǎn)、供、銷各個環(huán)節(jié)的信息，對生產(chǎn)進(jìn)行合理有效的計劃、組織，使生產(chǎn)經(jīng)營活動協(xié)調(diào)有序進(jìn)行，并對企業(yè)的戰(zhàn)略計劃進(jìn)行了決策。其中，能源管理是其重要的組成部分，它包括能源計劃的編制，能源的生產(chǎn)，供應(yīng)供需平衡以及能耗考核等功能?？萍际堑谝簧a(chǎn)力，在環(huán)保治理方面同樣發(fā)揮著重要作用，只有通過深入的科學(xué)研究，才能在對投資較大的環(huán)保治理方案選擇上從可行性及經(jīng)濟(jì)性上提出有力的依據(jù)，只有科研與管理并舉，在環(huán)保治理上才會如虎添翼。
4.5增強(qiáng)環(huán)保意識，實現(xiàn)綠色化生產(chǎn)
企業(yè)應(yīng)增強(qiáng)鋼鐵工業(yè)從業(yè)人員的環(huán)保意識和責(zé)任感，加強(qiáng)有關(guān)專業(yè)培訓(xùn)和普及環(huán)保知識，將IS01400l認(rèn)證環(huán)境評價、年度環(huán)境報告納入鋼鐵企業(yè)的評價體系。必須根據(jù)實際情況制定不斷完善的法律、法規(guī)、產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策等，以約束和指導(dǎo)鋼鐵工業(yè)不斷改善環(huán)境狀況并逐步向綠色化邁進(jìn)。
5結(jié)語
鋼鐵工業(yè)作為國民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展及人民生活水平的提高起著重要的作用，沒有鋼鐵工業(yè)就沒有現(xiàn)代工業(yè)文明。但是隨著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展，鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)的不文明表現(xiàn)日益突出，工業(yè)排放對生態(tài)環(huán)境的污染制約著鋼鐵工業(yè)的發(fā)展。鋼鐵工業(yè)如何才能既滿足當(dāng)代人對鋼鐵的需求，又不危害后代人生存環(huán)境的問題，亦即鋼鐵工業(yè)的綠色化問題，是鋼鐵工業(yè)發(fā)展所面臨的重大課題。在2l世紀(jì)初，如何把"綠色鋼鐵"這一概念變?yōu)楝F(xiàn)實，如何化解環(huán)境危機(jī)，如何堅持走可持續(xù)發(fā)展的道路，中國鋼鐵工業(yè)面臨著前所未有的挑戰(zhàn)，承載著責(zé)無旁貸的責(zé)任，更孕育著無限的生機(jī)。
參考文獻(xiàn)
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