根據國際鋼協的資料報告，全球鋼鐵工業每年的碳排放量約占全球溫室氣體排放總量的3-4%，占全球整個工業系統溫室氣體排放總量的15%，因此冶金行業是全球主要碳排放行業，是全球碳減排的重點。據資料統計，2006年全球鋼產量12.5億噸，碳排放量為21億噸，2007年全球鋼產量13.44億噸，碳排放量為22.85億噸。世界和中國先進鋼鐵企業噸鋼碳排放情況如下表1所示：

表1：世界和中國先進鋼鐵企業噸鋼碳排放情況

2007年我國的鋼產量為4.8971億噸，占全球鋼產量36.4%，而碳排放卻占全球碳排放總量的51%，這是與我國的冶金行業主要以煤炭為主要能源，大部分采用高爐、轉爐長流程生產的實際情況密切相關的，因此與國外鋼鐵行業相比，我國的鋼鐵行業碳減排面臨的壓力更大。

目前我國已經成為全球碳排放的第一大國，據資料介紹，在過去8年，全球碳排放增加1/3，而其中2/3來自中國。在2009年12月哥本哈根國際環境會議上，我國承諾的碳減排目標是：到2020年單位GDP的碳排放比2005年降低40-45%。為了實現我國的減排目標，作為碳減排重點的冶金行業具有義不容辭的責任和義務。

2冶金行業降低碳排放的主要措施

2.1加緊推廣應用成熟節能減排技術，是降低現有鋼鐵工藝流程碳排放的關鍵

現代鋼鐵工業按照工藝流程分為煉鐵系統（包括燒結、球團、焦化和煉鐵）、煉鋼-連鑄系統、軋鋼系統，在整個鋼材制造過程中大量使用能源（化石燃料），而其排放的碳量占直接排放的97%左右，因此節能是冶金行業減少糖排放的主要途徑。隨著鋼鐵工業的飛速發展，現代鋼鐵流程的各工序的節能減排技術也得到了改進和提高，推廣這些節能減排技術是目前冶金行業減少碳排放的關鍵措施。各系統目前的主要節能減排技術如下：

2.1.1煉鐵系統的主要節能技術

在煉鐵系統中的節能技術主要包括：煤預熱煉焦技術、焦煤調濕技術、干息焦技術、日本開發的高產無污染大型SCOPE21煉焦技術、燒結點火節能技術、燒結風機節能技術、燒結節水技術、預熱燒結技術、低溫燒結技術、燒結余熱利用技術、各種球團礦生產節能技術、高爐噴煤技術、熱風爐節能技術（包括高效蓄熱體技術、熱風爐余熱回收技術）、各種高爐工藝節能技術（包括送風系統節能、煤氣系統節能、科學布料節能、合理的冶煉強度節能、煉鐵精料技術等）、高爐內襯熱態維修技術、各種高爐設備節能技術（包括水泵風機壓縮機節能、高爐爐頂設備節能、高爐余壓發電技術、高爐煤氣燃氣蒸汽聯合循環發電技術（CCPP技術）等。

2.1.2煉鐵系統的主要減排技術

在煉鐵系統中的減排技術主要包括：各種煉焦煙塵減排處理技術、無回收煉焦技術、熱回收煉焦技術、焦化廢水處理技術、各種燒結煙氣脫硫技術與裝備、燒結廢水處理技術、高爐煤氣干法除塵技術與裝備、各種高爐渣的綜合利用技術和余熱高效回收利用技術、高爐渣處理節水技術、煉鐵污水處理和循環利用技術等。

2.1.3煉鋼-連鑄系統的主要節能技術

在煉鋼-連鑄系統中的節能技術主要包括：

轉爐煉鋼節能技術：包括轉爐吹煉工藝節能；轉爐操作節能；混鐵爐、轉爐本體和傳動裝置、氧強和副槍、除塵風機、烘烤裝置等轉爐煉鋼設備節能；轉爐煤氣余熱回收技術、轉爐鋼渣余熱利用技術等。

電爐煉鋼節能技術：包括電爐燒嘴助燃技術；鐵水熱裝技術；電爐短網技術；各種節能電爐技術；廢鋼預熱技術；電爐煙氣余熱余能回收技術；電爐鋼渣余熱利用技術；電爐本體傳動裝置、除塵風機、烘烤裝置等電爐煉鋼設備節能等。

連鑄節能技術：包括動態輕壓下技術；結晶器液壓震動技術；動態二冷區配水自動控制技術；大包回轉臺、中間包、烘烤裝置、拉矯裝置、鑄坯冷床等連鑄設備節能等。

2.1.4煉鋼-連鑄系統的主要減排技術

在煉鋼-連鑄系統中的減排技術主要包括：轉爐煤氣濕法除塵回收技術、轉爐煤氣干法除塵回收技術、電爐除塵技術、鋼渣處理和綜合回收利用技術、煉鋼廢水處理和循環利用技術、連鑄廢水處理和循環利用技術等。

2.1.5軋鋼系統的主要節能技術

在軋鋼系統中的節能技術主要包括：

軋前系統節能技術：包括連鑄熱送熱裝技術、各種節能型加熱爐（包括常規加熱爐和蓄熱式加熱爐）、各種節能燃燒裝置、各種節能耐火保溫材料、加熱爐氣化冷卻技術、加熱爐余熱回收技術等。

軋制系統節能技術：棒線材無頭軋制技術和半無頭軋制技術、薄板坯連鑄連軋技術、低溫軋制技術、板帶熱卷箱技術、板帶控制軋制和控制冷卻技術、棒線材控制軋制和控制冷卻技術、板帶在線熱處理技術、棒線材在線熱處理技術、板帶表面處理技術（包括熱鍍鋅、電鍍鋅、酸洗等）、鋼管在線熱處理技術、軋機電機系統節能技術、軋機傳動交流調速技術、變頻器及其外圍設備節能技術、冶金軋輥修復再利用技術等。

2.1.6軋鋼系統的主要減排技術

在軋鋼系統中的減排技術主要包括：熱軋廢水處理與回用技術、冷軋廢水處理與回用技術、含油乳化液處理與回用技術、冷軋重金屬廢水處理與回用技術、冷軋酸洗廢液和低濃度酸性廢水處理技術、綜合污水（廢水）處理與回用技術、無污染鋼卷表面處理新技術等。

2.2研究開發鋼鐵材料減量化技術，減低鋼材的相對消耗量，提高鋼材的使用效率

鋼鐵材料能通過成分設計和熱處理得到從低強度到高強度的極其寬廣范圍的性能，是其能被廣泛應用的一個極為重要的原因。盡管鋼才有多種強化方法，但只有細晶強化可以同時提高材料的強度和韌性。控制軋制和控制冷卻相結合，形成了所謂的控制軋制和控制冷卻技術，即TMCP技術。控制軋制的目的是控制奧氏體的狀態，控制冷卻是對硬化狀態奧氏體的相變進行控制，細化相變產物鐵素體的晶粒，或控制生成按一定比例組成的復相組織，提高材料的綜合性能。充分利用鋼材的相變特點，發掘和利用鋼材的潛力，是實現鋼鐵材料減量化的根本。通過開發鋼鐵材料減量化技術，可以在滿足使用性能不變的情況下，相對減少鋼材的消耗量，間接達到減少碳排放的目的。目前，主要應用的鋼鐵材料減量化技術包括：減量化400-500MPa級線材生產技術、減量化400-500MPa級棒材生產技術、減量化400-500MPa級帶材生產技術、低成本管線鋼生產技術、汽車用高強鋼板生產技術等。

2.3開發鋼鐵循環利用技術，提高鋼材及副產品的循環利用率

在整個鋼鐵制造工藝流程中，煉鐵系統（含焦化、燒結和球團）的能耗占70%以上，因此煉鐵系統是冶金行業產生碳排放的主要來源。如果加大費舊鋼材的回收利用，采用電爐煉鋼和短流程生產鋼材，提高鋼材的循環利用率，就可以大大減少鋼鐵制造過程的碳排放。據資料介紹，每年回收利用5000萬噸廢鋼材，可以減少1億噸碳排放；而高爐、轉爐鋼材制造流程產生的碳排放是電爐鋼材制造流程產生的碳排放的3.5倍。因此，在我國費舊鋼材量越來越多的情況下，應該適當增加電爐短流程鋼材制造工藝，對減排碳排放效果顯著。

同時，現代鋼材制造工藝產生的副產品鋼渣和鐵渣，經過處理后可以生產水泥，據資料介紹，與傳統水泥生產工藝相比，每利用1噸冶金爐渣，可以節電40度、減少碳排放0.79噸，因此研究開發冶金爐渣的材和余熱利用技術，對減少冶金行業的碳排放具有重要作用。

2.4淘汰落后產能，加快老廠的技術改造

國家發布的“鋼鐵行業振興規劃”中，將加快企業整合、淘汰落后產能作為一項重要振興措施，順應國家加快淘汰落后產能的政策要求，采用先進的工藝技術改造落后工藝是冶金行業減少碳排放的重要措施之一。據資料介紹目前我國已經淘汰落后的煉鐵能力4137萬噸、煉鋼能力3171萬噸，還有約7260萬噸煉鐵能力和2500萬噸煉鋼能力需要淘汰，因此還有很大的空間。利用先進的工藝技術和設備技術，對老鋼鐵企業進行技術改造和升級，可以在我國鋼鐵總體產能不增加的情況下，實現減少落后產能增加的碳排放量的目的，并提高冶金行業的整體技術水平。

2.5研究開發新的冶金工藝技術和節能技術，是降低冶金行業碳排放的關鍵

我國的能源結構特點是以煤為主，因此我國冶金行業的主要能源消耗是煤炭，造成現有鋼材制造流程的碳排放較高，研究開發各種冶金新工藝和節能技術是實現冶金行業從根本上大幅度減少碳排放的關鍵。根據國內外的研究情況來看，這些新的冶金工藝技術和節能技術主要包括：

l高爐爐頂煤氣循環技術和談撲火和儲存技術，據資料介紹，高爐爐頂煤氣循環技術可實現碳減排25%；高爐爐頂煤氣循環技術和談撲火和儲存技術相結合，可實現碳減排50%。

l.先進的直接還原技術，如：第三代煉鐵技術和新型融融還原技術。

l.全氧高爐技術。

l.鑄軋一體化技術，無頭和半無頭軋制技術。

l.高效的冶金爐渣材和余熱綜合利用處理技術。

3結語

綜上所述，我國的能源結構決定了我國冶金行業現有鋼材制造流程的碳排放量大，降低碳排放的壓力很大。為了實現國家要求的冶金行業碳排放減排目標，推廣應用現有成熟的節能減排技術、淘汰落后產能、開發各種鋼鐵材料減量化技術和循環利用技術，是目前冶金行業非常有效的碳減排措施，而研究各種新的冶金工藝技術和節能技術，從根本上克服現有鋼材制造流程存在的碳排放大的不足，是實現冶金行業大幅度減少碳排放的關鍵。

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