绿色低碳发展和智能制造

近年来，全球冶金企业通过并购，行业集中度持续上升。到2023年，冶金行业的收益已进入下行期，主要原因是部分原材料成本上涨和钢价大幅下跌，导致企业收益下降。根据具体情况，生存成为今年的主题，企业减少项目，重点放在工艺优化升级、绿色低碳发展和智能制造等“超低排放”转型和能源“极致能效”上，加快工业领域的低碳技术创新和数字化转型。

● 炼钢
1. 碳基冶炼向氢基冶炼转变
钢铁冶炼正朝着氢冶金的方向发展，但目前绿色氢气的来源有限。针对这一问题，短期内可采用以焦炉煤气代替焦炭作为还原剂的高炉冶炼方法，例如西业钢铁的氢基竖炉，以及模块化高温气冷堆核电。钢铁厂利用焦炉煤气制氢也是可行的方案。

2. 短程冶炼
由于环境保护的压力，短程冶炼的比例将会增加。例如，电炉冶炼等还原铁冶炼技术。

3. 温和的合作生产
长期以来，钢铁副产气的主要用途之一是燃烧供热。虽然这些用途利用了气体的热能，但其价值尚未得到充分体现。气体中含有不同比例的氢气和一氧化碳成分，利用气体生产液化天然气、乙醇、乙二醇等产品具有良好的经济效益。与煤化工生产一氧化碳和氢气再生产液化天然气、乙醇、乙二醇相比，这种方法具有更大的成本优势。

随着碳减排需求的增长，二氧化碳提取和固化等项目带来了利好消息。冶金企业，例如石灰窑烟气和锅炉烟气中二氧化碳含量较高，而二氧化碳可用于炼钢、抑尘、冷链运输、食品工业等领域，市场需求巨大，且冶金行业具有成本优势。光伏项目可以为企业带来一定的碳减排效益，许多钢铁厂也在建设光伏项目，但电价差异能否为企业带来实际收益，也是项目能否落地的重要指标。

4.冶金智能
冶金市场将进一步加快钢铁行业自动化和信息化进程，加速数字化和智能化进程。集中控制中心、无人物料仓库、机器人测温、检测、抽样等应用将日益普及。

随着各国出台和实施各项双碳政策，钢铁行业下游企业对采购产品的全生命周期评价数据需求日益增长，钢铁产品的生命周期评价及其碳足迹评价已成为一项重要的研究工作。为了推动钢铁行业的绿色低碳发展，满足下游客户的需求，开展产品生命周期评价是适应国家绿色、低碳、高质量发展战略、促进钢铁企业节能减排、提升品牌影响力的重要举措。

● 钢铁节能环保技术
1. 二次能源的极端回收和利用
冶金行业的能源利用效率逐年提高。一方面，新设备的更新换代降低了能耗；另一方面，二次能源的最终回收利用率不断提高，高品位和中品位热值的回收率持续增长，低品位热值也陆续回收利用，并可分阶段利用。高品位热值用于发电或化工生产，低品位热值用于周边城区居民供暖、水产养殖等。钢铁生产与民生相结合，不仅提高了企业的经济效益，而且替代了小型锅炉，降低了能耗和碳排放。

1.1 电炉系统
采用全汽化冷却系统取代原有的水冷烟道，大幅提高了钢材蒸汽回收率。根据项目实践，更高的钢材蒸汽回收率可达每吨钢材300公斤，是原回收率的3倍以上。

1.2 转换器
转炉一次烟气净化工艺一般采用干法。现有干法工艺无法回收1000℃～300℃温差产生的余热。目前仅有几套中试设备处于短期运行状态。

1.3 高炉
通过回收均压气和吹扫气，可以实现高炉煤气的完全回收。目前，大多数高炉没有考虑煤气回收，或者只进行部分回收。

1.4 烧结
回收环形冷却器高温段的废热用于发电；回收环形冷却器中温段和低温段的废热后，可产生热水用于工艺或加热；烧结烟气循环倾向于内部循环，因此需要增加高压循环风机、新风风机和配套电气设备。

大量烟道废热、环冷废热除了用于发电外，还利用蒸汽和电力双拖曳技术驱动主排风机，提高蒸汽利用效率，减少转换环节，提高经济效益。

1.5 焦化
除了传统的干式淬火焦炭外，还利用了焦炭循环氨、一次冷却器、废热、上升管废热、烟气废热。

1.6 钢材轧制
利用钢铁轧制加热炉和热处理炉烟气中的废热。该热源属于低品质热源，其最终脱硫温度要求通常用于生产热水。

2. 环境保护和超低排放的理念深深植根于人们心中。
2.1 各钢厂的环境绩效为A
为了减轻环境保护压力，保障正常生产，北方许多钢铁企业已经完成了A级冲刺；即使北方一些钢铁企业尚未完成A级冲刺，南方也有相当数量的钢铁企业正在朝着这个方向努力。主要任务包括：除尘设施、脱硫脱硝设施、入库物料减少落料、关闭粉尘产生点、抑制粉尘等。

2.2 碳、电解铝行业
碳、电解铝行业环境保护债务较多，铝、山铝等企业在环境绩效方面表现不佳。

2.3 三种废物的处理
环保要求固体废物不得离开工厂，废水必须符合排放标准。一方面，钢铁企业已对原料进行干燥、压榨处理，最终废物的排放和处置符合规定。另一方面，市场需要针对废气、含碳固体废物、含铁固体废物、危险废物、土壤污染及酚氰化物废水、浓盐水和冷轧废水等处理的新工艺和技术。

2.4 气体净化
随着环保要求的提高，回收煤气得以同时收集，对煤气质量也提出了新的要求。传统的焦炉煤气和高炉煤气净化工艺主要考虑除尘和去除无机硫，而现在则要求去除有机硫。市场需要新的工艺和设备来满足这一需求。

2.5 富氧燃烧技术，纯氧燃烧
为了提高氧气的利用率并减少气体消耗，在加热炉、烤箱和锅炉中采用富氧燃烧或纯氧燃烧。