生态高炉的概念和发展意义

最近，针对高炉炼铁工艺对资源和环境造成的日益加重的负荷,刘竹林等人提出了生态高炉的概念及发展方向。 
 
发展生态高炉是进一步发挥高炉炼铁工艺优势，保证以矿石为基础的钢铁生产流程可持续发展的需要。发展生态高炉，面临两大课题：

第一．减少高炉对优质炼焦煤的依赖

高炉炼铁工艺的主要问题是对优质煤炭资源的依赖。2006年全世界高炉炼铁共消耗焦炭2.82亿吨，而每炼1吨焦炭需要1.4吨炼焦洗精煤，每生产1吨炼焦洗精煤又需要耗费2吨左右的原煤，因此，仅2006年一年，全世界高炉炼铁消耗的炼焦煤原煤量高达7.9亿吨。大量喷煤高炉要求焦炭热强度高, 很多钢厂炼焦配煤中肥煤和主焦煤配比已超过50%。按50%计算，2006年全世界高炉炼铁消耗的主焦煤和肥煤原煤量高达3.95亿吨。然而，中国煤炭的可开采储量是1450亿吨，其中肥煤和主焦煤合占9.34%，储量约135亿吨。中国炼焦煤一般是中灰、中硫品种，低灰、低硫的优质炼焦煤比较少，而且中国炼焦煤在地理分布上极不平衡，一半以上储量集中在山西省，更加快了中国炼焦煤资源的消耗速度。以2006年的消耗速度估计，中国的主焦煤和肥煤资源在 70年内将消耗殆尽，全世界的主焦煤和肥煤资源也将在90年内消耗殆尽。因此，如何减少对优质炼焦煤的消耗量，就成为决定高炉炼铁工艺能否可持续发展的关键之一。

第二．削减对环境的污染物排放

高炉本身对环境造成的负荷主要表现在温室气体的排放方面，而粉尘、酸雨气体等主要来自铁矿石造块和冶金焦的生产。铁矿石烧结是主要污染源。除粉尘和二氧化硫气体以外，烧结和炼焦还排放很多种污染物，有些至今没有在国内引起足够的重视，但却对人体和自然环境造成严重危害。例如烧结过程中排放的碱金属、重金属的氯化物、二恶英等以及炼焦过程排放的bap、bso、cod、挥发酚、氰化物、油类、氨氮等。据统计，中国重点企业高炉炼铁总能耗在552.0~609.1kg/t，与世界先进水平相比，中国要多11~68.1kg/t。与此同时，中国重点企业高炉炼铁工艺二氧化碳总排放量为1660~1832kg/t，比世界先进水平1627kg/t高出33~205kg/t。

因此，必须对高炉炼铁工艺进行生态化改造：
    （1）从热力学和动力学的理论层面进一步挖掘烧结、炼焦和高炉的节能潜力；
    （2）发展金属化炉料和矿煤团块技术，扩大高炉煤比，减少高炉对焦炭的依赖；
    （3）开展煤炭、炼焦、高炉炼铁多学科理论研究，提出更加全面而合理的焦炭质量评价方法，充分利用丰富的不粘煤和弱粘煤资源，生产满足不同高炉要求的合格焦炭；
    （4）针对日益严酷的环保法规要求，积极开发和推广有效的环保技术，大力削减烧结、炼焦过程的污染物排放量；
    （5）在烧结、炼焦和高炉生产中，充分利用废塑料、废轮胎等含碳大宗社会废弃物；
    （6）与建材、化工等部门一起构建节能环保工业生态链。（来源：制钢参考网  ）