根據(jù)國際鋼協(xié)的資料報(bào)告，全球鋼鐵工業(yè)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(gè)工業(yè)系統(tǒng)溫室氣體排放總量的15%，因此冶金行業(yè)是全球主要碳排放行業(yè)，是全球碳減排的重點(diǎn)。據(jù)資料統(tǒng)計(jì)，2006年全球鋼產(chǎn)量12.5億噸，碳排放量為21億噸，2007年全球鋼產(chǎn)量13.44億噸，碳排放量為22.85億噸。世界和中國先進(jìn)鋼鐵企業(yè)噸鋼碳排放情況如下表1所示：

表1：世界和中國先進(jìn)鋼鐵企業(yè)噸鋼碳排放情況

2007年我國的鋼產(chǎn)量為4.8971億噸，占全球鋼產(chǎn)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(yè)主要以煤炭為主要能源，大部分采用高爐、轉(zhuǎn)爐長流程生產(chǎn)的實(shí)際情況密切相關(guān)的，因此與國外鋼鐵行業(yè)相比，我國的鋼鐵行業(yè)碳減排面臨的壓力更大。

目前我國已經(jīng)成為全球碳排放的第一大國，據(jù)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(huán)境會(huì)議上，我國承諾的碳減排目標(biāo)是：到2020年單位GDP的碳排放比2005年降低40-45%。為了實(shí)現(xiàn)我國的減排目標(biāo)，作為碳減排重點(diǎn)的冶金行業(yè)具有義不容辭的責(zé)任和義務(wù)。

2冶金行業(yè)降低碳排放的主要措施

2.1加緊推廣應(yīng)用成熟節(jié)能減排技術(shù)，是降低現(xiàn)有鋼鐵工藝流程碳排放的關(guān)鍵

現(xiàn)代鋼鐵工業(yè)按照工藝流程分為煉鐵系統(tǒng)（包括燒結(jié)、球團(tuán)、焦化和煉鐵）、煉鋼-連鑄系統(tǒng)、軋鋼系統(tǒng)，在整個(gè)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(jié)能是冶金行業(yè)減少糖排放的主要途徑。隨著鋼鐵工業(yè)的飛速發(fā)展，現(xiàn)代鋼鐵流程的各工序的節(jié)能減排技術(shù)也得到了改進(jìn)和提高，推廣這些節(jié)能減排技術(shù)是目前冶金行業(yè)減少碳排放的關(guān)鍵措施。各系統(tǒng)目前的主要節(jié)能減排技術(shù)如下：

2.1.1煉鐵系統(tǒng)的主要節(jié)能技術(shù)

在煉鐵系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)主要包括：煤預(yù)熱煉焦技術(shù)、焦煤調(diào)濕技術(shù)、干息焦技術(shù)、日本開發(fā)的高產(chǎn)無污染大型SCOPE21煉焦技術(shù)、燒結(jié)點(diǎn)火節(jié)能技術(shù)、燒結(jié)風(fēng)機(jī)節(jié)能技術(shù)、燒結(jié)節(jié)水技術(shù)、預(yù)熱燒結(jié)技術(shù)、低溫?zé)Y(jié)技術(shù)、燒結(jié)余熱利用技術(shù)、各種球團(tuán)礦生產(chǎn)節(jié)能技術(shù)、高爐噴煤技術(shù)、熱風(fēng)爐節(jié)能技術(shù)（包括高效蓄熱體技術(shù)、熱風(fēng)爐余熱回收技術(shù)）、各種高爐工藝節(jié)能技術(shù)（包括送風(fēng)系統(tǒng)節(jié)能、煤氣系統(tǒng)節(jié)能、科學(xué)布料節(jié)能、合理的冶煉強(qiáng)度節(jié)能、煉鐵精料技術(shù)等）、高爐內(nèi)襯熱態(tài)維修技術(shù)、各種高爐設(shè)備節(jié)能技術(shù)（包括水泵風(fēng)機(jī)壓縮機(jī)節(jié)能、高爐爐頂設(shè)備節(jié)能、高爐余壓發(fā)電技術(shù)、高爐煤氣燃?xì)庹羝?lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)（CCPP技術(shù)）等。

2.1.2煉鐵系統(tǒng)的主要減排技術(shù)

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

2.1.3煉鋼-連鑄系統(tǒng)的主要節(jié)能技術(shù)

在煉鋼-連鑄系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)主要包括：

轉(zhuǎn)爐煉鋼節(jié)能技術(shù)：包括轉(zhuǎn)爐吹煉工藝節(jié)能；轉(zhuǎn)爐操作節(jié)能；混鐵爐、轉(zhuǎn)爐本體和傳動(dòng)裝置、氧強(qiáng)和副槍、除塵風(fēng)機(jī)、烘烤裝置等轉(zhuǎn)爐煉鋼設(shè)備節(jié)能；轉(zhuǎn)爐煤氣余熱回收技術(shù)、轉(zhuǎn)爐鋼渣余熱利用技術(shù)等。

電爐煉鋼節(jié)能技術(shù)：包括電爐燒嘴助燃技術(shù)；鐵水熱裝技術(shù)；電爐短網(wǎng)技術(shù)；各種節(jié)能電爐技術(shù)；廢鋼預(yù)熱技術(shù)；電爐煙氣余熱余能回收技術(shù)；電爐鋼渣余熱利用技術(shù)；電爐本體傳動(dòng)裝置、除塵風(fēng)機(jī)、烘烤裝置等電爐煉鋼設(shè)備節(jié)能等。

連鑄節(jié)能技術(shù)：包括動(dòng)態(tài)輕壓下技術(shù)；結(jié)晶器液壓震動(dòng)技術(shù)；動(dòng)態(tài)二冷區(qū)配水自動(dòng)控制技術(shù)；大包回轉(zhuǎn)臺(tái)、中間包、烘烤裝置、拉矯裝置、鑄坯冷床等連鑄設(shè)備節(jié)能等。

2.1.4煉鋼-連鑄系統(tǒng)的主要減排技術(shù)

在煉鋼-連鑄系統(tǒng)中的減排技術(shù)主要包括：轉(zhuǎn)爐煤氣濕法除塵回收技術(shù)、轉(zhuǎn)爐煤氣干法除塵回收技術(shù)、電爐除塵技術(shù)、鋼渣處理和綜合回收利用技術(shù)、煉鋼廢水處理和循環(huán)利用技術(shù)、連鑄廢水處理和循環(huán)利用技術(shù)等。

2.1.5軋鋼系統(tǒng)的主要節(jié)能技術(shù)

在軋鋼系統(tǒng)中的節(jié)能技術(shù)主要包括：

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

軋制系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)：棒線材無頭軋制技術(shù)和半無頭軋制技術(shù)、薄板坯連鑄連軋技術(shù)、低溫軋制技術(shù)、板帶熱卷箱技術(shù)、板帶控制軋制和控制冷卻技術(shù)、棒線材控制軋制和控制冷卻技術(shù)、板帶在線熱處理技術(shù)、棒線材在線熱處理技術(shù)、板帶表面處理技術(shù)（包括熱鍍鋅、電鍍鋅、酸洗等）、鋼管在線熱處理技術(shù)、軋機(jī)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)、軋機(jī)傳動(dòng)交流調(diào)速技術(shù)、變頻器及其外圍設(shè)備節(jié)能技術(shù)、冶金軋輥修復(fù)再利用技術(shù)等。

2.1.6軋鋼系統(tǒng)的主要減排技術(shù)

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

2.2研究開發(fā)鋼鐵材料減量化技術(shù)，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(shè)計(jì)和熱處理得到從低強(qiáng)度到高強(qiáng)度的極其寬廣范圍的性能，是其能被廣泛應(yīng)用的一個(gè)極為重要的原因。盡管鋼才有多種強(qiáng)化方法，但只有細(xì)晶強(qiáng)化可以同時(shí)提高材料的強(qiáng)度和韌性。控制軋制和控制冷卻相結(jié)合，形成了所謂的控制軋制和控制冷卻技術(shù)，即TMCP技術(shù)?？刂栖堉频哪康氖强刂茒W氏體的狀態(tài)，控制冷卻是對硬化狀態(tài)奧氏體的相變進(jìn)行控制，細(xì)化相變產(chǎn)物鐵素體的晶粒，或控制生成按一定比例組成的復(fù)相組織，提高材料的綜合性能。充分利用鋼材的相變特點(diǎn)，發(fā)掘和利用鋼材的潛力，是實(shí)現(xiàn)鋼鐵材料減量化的根本。通過開發(fā)鋼鐵材料減量化技術(shù)，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(dá)到減少碳排放的目的。目前，主要應(yīng)用的鋼鐵材料減量化技術(shù)包括：減量化400-500MPa級(jí)線材生產(chǎn)技術(shù)、減量化400-500MPa級(jí)棒材生產(chǎn)技術(shù)、減量化400-500MPa級(jí)帶材生產(chǎn)技術(shù)、低成本管線鋼生產(chǎn)技術(shù)、汽車用高強(qiáng)鋼板生產(chǎn)技術(shù)等。

2.3開發(fā)鋼鐵循環(huán)利用技術(shù)，提高鋼材及副產(chǎn)品的循環(huán)利用率

在整個(gè)鋼鐵制造工藝流程中，煉鐵系統(tǒng)（含焦化、燒結(jié)和球團(tuán)）的能耗占70%以上，因此煉鐵系統(tǒng)是冶金行業(yè)產(chǎn)生碳排放的主要來源。如果加大費(fèi)舊鋼材的回收利用，采用電爐煉鋼和短流程生產(chǎn)鋼材，提高鋼材的循環(huán)利用率，就可以大大減少鋼鐵制造過程的碳排放。據(jù)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(zhuǎn)爐鋼材制造流程產(chǎn)生的碳排放是電爐鋼材制造流程產(chǎn)生的碳排放的3.5倍。因此，在我國費(fèi)舊鋼材量越來越多的情況下，應(yīng)該適當(dāng)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(shí)，現(xiàn)代鋼材制造工藝產(chǎn)生的副產(chǎn)品鋼渣和鐵渣，經(jīng)過處理后可以生產(chǎn)水泥，據(jù)資料介紹，與傳統(tǒng)水泥生產(chǎn)工藝相比，每利用1噸冶金爐渣，可以節(jié)電40度、減少碳排放0.79噸，因此研究開發(fā)冶金爐渣的材和余熱利用技術(shù)，對減少冶金行業(yè)的碳排放具有重要作用。

2.4淘汰落后產(chǎn)能，加快老廠的技術(shù)改造

國家發(fā)布的“鋼鐵行業(yè)振興規(guī)劃”中，將加快企業(yè)整合、淘汰落后產(chǎn)能作為一項(xiàng)重要振興措施，順應(yīng)國家加快淘汰落后產(chǎn)能的政策要求，采用先進(jìn)的工藝技術(shù)改造落后工藝是冶金行業(yè)減少碳排放的重要措施之一。據(jù)資料介紹目前我國已經(jīng)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(jìn)的工藝技術(shù)和設(shè)備技術(shù)，對老鋼鐵企業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造和升級(jí)，可以在我國鋼鐵總體產(chǎn)能不增加的情況下，實(shí)現(xiàn)減少落后產(chǎn)能增加的碳排放量的目的，并提高冶金行業(yè)的整體技術(shù)水平。

2.5研究開發(fā)新的冶金工藝技術(shù)和節(jié)能技術(shù)，是降低冶金行業(yè)碳排放的關(guān)鍵

我國的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是以煤為主，因此我國冶金行業(yè)的主要能源消耗是煤炭，造成現(xiàn)有鋼材制造流程的碳排放較高，研究開發(fā)各種冶金新工藝和節(jié)能技術(shù)是實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)從根本上大幅度減少碳排放的關(guān)鍵。根據(jù)國內(nèi)外的研究情況來看，這些新的冶金工藝技術(shù)和節(jié)能技術(shù)主要包括：

l高爐爐頂煤氣循環(huán)技術(shù)和談?chuàng)浠鸷蛢?chǔ)存技術(shù)，據(jù)資料介紹，高爐爐頂煤氣循環(huán)技術(shù)可實(shí)現(xiàn)碳減排25%；高爐爐頂煤氣循環(huán)技術(shù)和談?chuàng)浠鸷蛢?chǔ)存技術(shù)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)碳減排50%。

l.先進(jìn)的直接還原技術(shù)，如：第三代煉鐵技術(shù)和新型融融還原技術(shù)。

l.全氧高爐技術(shù)。

l.鑄軋一體化技術(shù)，無頭和半無頭軋制技術(shù)。

l.高效的冶金爐渣材和余熱綜合利用處理技術(shù)。

3結(jié)語

綜上所述，我國的能源結(jié)構(gòu)決定了我國冶金行業(yè)現(xiàn)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(shí)現(xiàn)國家要求的冶金行業(yè)碳排放減排目標(biāo)，推廣應(yīng)用現(xiàn)有成熟的節(jié)能減排技術(shù)、淘汰落后產(chǎn)能、開發(fā)各種鋼鐵材料減量化技術(shù)和循環(huán)利用技術(shù)，是目前冶金行業(yè)非常有效的碳減排措施，而研究各種新的冶金工藝技術(shù)和節(jié)能技術(shù)，從根本上克服現(xiàn)有鋼材制造流程存在的碳排放大的不足，是實(shí)現(xiàn)冶金行業(yè)大幅度減少碳排放的關(guān)鍵。

更多資訊請關(guān)注冶金頻道