低碳冶煉技術范文

導語：如何才能寫好一篇低碳冶煉技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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【關鍵詞】金屬冶煉業；低碳經濟；節能減排；管理路徑；研究

能源是人類發展的基礎，社會經濟的飛速發展，也使人類進入了能源大量消耗的時代。節約能源，發展低碳經濟，保護人類賴以生存的環境已經成為人們普遍關注的話題。特別在2009年的哥本哈根大會之后，發展低碳經濟成為了全世界共同關注的重要問題。所謂低碳經濟，就是在保證經濟正常發展的情況下，降低能源消耗，以低能耗、低污染、低排為主題的經濟發展模式。中國是能源消耗的大國，金屬冶煉業在我國的經濟發展中占有重要地位，而金屬冶煉業又屬于高能源消耗的行業。如何在金屬冶煉業發展“低碳經濟”，達到低消耗、低排放的目標可謂任重而道遠。

1、金屬冶煉業走“低碳經濟”的發展道路的必要性

哥本哈根大會使全球人民更清楚的認識到人類在氣候變暖的環境條件下所應承擔的主要責任。為了滿足人們在生產、生活中的需要，需要消耗大量的資源，如：石油、天然氣、煤炭等，以獲取需要的能量，這些能源的焚燒消耗產生大量的二氧化碳等氣體，直接導致了“溫室效應的產生”。因此，發展“低碳經濟”是實現社會經濟發展和保護生態環境雙贏的一種必要的經濟發展趨勢。

要發展“低碳經濟”，首先就是要減少能源的消耗，找到經濟和環境雙贏的平衡點。在金屬冶煉的過程中，需要消耗大量的礦產資源和能源，同時會有大量的溫室氣體排放。在我國，大部分的二氧化碳的排放來自于煤炭的燃燒，而煤炭又是我國金屬冶煉的重要燃料。因此，金屬冶煉業作為高耗能高排放的產業是毋庸置疑的。中國要走“低碳經濟”的發展道路，金屬冶煉業必須首當其沖，有所擔當。從統計數字來看，金屬冶煉業的煤炭消耗量在我國工業部門中位列第一，可見金屬冶煉業在實現“節能減排”的目標中擔負重大的責任，具有重要意義。金屬冶煉業在我國的經濟發展中的重要貢獻，也成為了很多城市的標志特征。“節能減排”是“低碳經濟”的發展核心，金屬冶煉業走“低碳經濟”的路徑，首先就是要做好“節能減排”的工作。

2、金屬冶煉業走“低碳經濟”道路所面臨的困難

2.1認識的局限性，使金屬冶煉業重經濟輕環保

中國金屬冶煉業在我國經濟發展中占有重要的基礎性地位，人類重視金屬冶煉業帶來的經濟效應，重點找著眼于金屬冶煉業的經濟地位。人類對環境保護和溫室氣體認識的局限性，對“低碳經濟”認識有限，更忽略了“低碳經濟”的實踐。隨著社會發展，人們生活質量的提高，環境的不斷惡化使人們越來越認識到環境保護的重要性。為了保護人類賴以生存的環境，實現社會經濟的可持續性發展，“低碳經濟”逐漸為人們所重視，并得到全球的關注。中國金屬冶煉業的高耗能、高排放以及高污染問題突顯出來，受到人們的重視，在這種形勢下，金屬冶煉業面對自身存在的問題，走“低碳經濟”的發展道路，有效節能減排成為了大勢所趨。

2.2技術落后和創新不夠制約了金屬冶煉業走“低碳經濟”的道路

我國的金屬冶煉業因為認識不足，投入不夠等原因，其技術裝備和冶煉工藝等方面與世界先進水平具有較大的差距。在有色金屬冶煉領域，其能源的消耗在行業的總能耗中占有80%以上的份額，但是在一些關鍵技術方面卻有待提高，很多生產技術和節能技術都需要進一步的深入發展，對新技術的開發也急需加速。在很多有色金屬企業，其技術裝備和加工技術居然還停留在上世紀80年代的水平，已經完全跟不上時展的腳步。在一些民營企業和地方小企業中，技術裝備和工藝水平低，在現今發展節約型、環保性經濟的方面明顯的落后。因此，生產裝備的更新，加工工藝的提高，生產技術的開發是金屬冶煉業提高生產效率，節能減排的重要任務。

2.3懲戒措施難以奏效使節能減排工作更加被忽視

對于一些企業來說，做好節能減排工作會增加生產成本上的投入，相應的減少經濟收入，這就使一些社會責任意識差，追求短期經濟利益的企業著重效益的獲得而放棄環保。環保部門對于違法事件的處罰相對于不環保取得的經濟效益來說，具有很大的差額，這就導致企業寧可受罰也要以經濟利益為重。懲戒措施的力度不夠，對企業的節能減排的控制管理難以奏效。

3、金屬冶煉業走“低碳經濟”路子的管理路徑

3.1政府要做好監管工作，引導和推動金屬冶煉業發展“低碳經濟”

政府要履行職責，做好監管和把關的工作，保證企業的健康公平的發展、競爭。不能完全依靠企業自身的責任意識，政府的監管到位，有利于金屬冶煉業結構的調整，實現真正的節能減排。在對市場準入和投資方面，政府要嚴格監管，將非“低碳經濟”從源頭上有效的控制，把節能減排作為市場準入的一個重要條件；在企業的運行方面，政府要對其進行動態的管理和控制，保證企業真正的做到“節能減排”；在獎懲方面，政府要加大懲罰力度，對違規企業嚴格執法，對“低碳”企業進行褒獎，實行雙向引導；在市場競爭維護方面，政府要堅持原則，秉公辦事，保證金屬冶煉業的市場環境處于公平、健康、可持續發展的狀態。

3.2金屬冶煉業要把發展“低碳經濟”作為重要的戰略目標和措施

對于金屬冶煉業來說，第一，要對“低碳經濟”進行全面的認識，認清其在保護人類環境，實現可持續發展中的重要作用。第二，要清楚的認識到“低碳經濟”是現今社會經濟發展的重要趨勢，努力搶占先機，把“節能減排”作為企業自覺承擔的一項責任，積極發展“低碳經濟”，提高企業的競爭力。第三，要重視“低碳經濟”的經濟效益，在節能減排的基礎上形成良性的循環。第四，要進行項目的投資建設時，以“低碳經濟”為基本原則，建設低碳的項目，為節能減排打下良好的基礎。

3.3加大投入，依靠科技進步實現節能減排

金屬冶煉業要加大對節能減排的投入，采用高效率、低能耗、低排放的工藝和裝備，提高資源綜合利用率。科技的進步和技術的創新是金屬冶煉業發展“低碳經濟”的重要條件，實現社會效益和經濟效益的雙贏。加大科技研發的投入，以獲得高技術水平、高應用效果的科技成果。我國金屬冶煉業依靠科技進步，用于發展循環經濟，取得良好的效果，不僅減少能源的消耗，而且達到了減少排放的目的，具有重要意義。

參考文獻

[1]關于永興有色金屬工業發展循環經濟的思考湖南統計信息網，2011-12-11.

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（南京航空航天大學材料科學與技術學院，江蘇南京，210016）

[摘要] 以南京航空航天大學材料科學與技術學院為例，依據創業教育的體系內容及基本要求，針對目前高校大學生創業教育中存在的實踐環節薄弱問題，提出了通過政產學研聯合，共同構建創業教育實踐基地模式，并對建立該模式的意義、所具有的優勢，以及實施方式進行了較為詳細的分析。政產學研聯合構建的創業教育實踐基地模式已在實際運行中得到了檢驗，取得了較好的實施效果，期待今后進一步完善，并逐漸加以推廣應用。

[

關鍵詞] 大學生；創業教育；政產學研模式；實踐基地

[中圖分類號] G642 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-893X(2015)04?0099?03

創新創業教育以培養學生的創新能力和創新精神、創業意識和創業技能為基本內容，注重實踐，其目標是培養高素質創新創業型人才，在本質上仍屬于素質教育范疇。所謂創業，是指創建某一個經濟組織并對其進行科學管理，以實現創業者個人的發展目標。一個成功的創業者所具有的品質和特性，是在創業實踐中培養出來的，包括其思維方法、知識和經驗、智慧和技能、品格和膽識等。“創業教育”(enterprise education)，從廣義上說，其目的是為了培養具有開拓性的個人。創業教育注重培養個人的首創和冒險精神、創業和獨立工作的能力，包括技術、社交和管理技能等[1,2]。創新創業是當代大學生成長成才的重要途徑。大學生不僅要學習和掌握扎實的專業理論知識，還要具有創新精神和創業意識，勇于實踐，在創新創業中不斷成長。

目前的情況是，一方面大學生有創業熱情，另一方面由于自身的經驗欠缺、實踐能力不足等原因，導致創業的成功率偏低。這是由于大學生基本生活在相對簡單封閉的校園環境，長期接受應試教育，雖然在某些技術專長上可能占有優勢，但由于對社會缺乏深度了解，不熟悉經營的“游戲規則”，在企業運營、組織協調和風險意識等方面的能力還不夠強，經常由于事先估計不足而導致整個創業計劃失敗。因此，大學生在創業前應積極參加創業訓練、積累創業知識，去企業實習(實踐)積累相關管理和營銷經驗，以提高創業成功率。

高等學校作為創新創業型人才培養的重要陣地，應將人才培養、科學研究和社會服務三者緊密結合起來，實現從注重知識傳授向更加重視素質和能力培養的轉變，使學生的“知識、素質、能力”協調發展。通過深入開展創新創業教育，培養大學生樹立創新創業意識，掌握基本創業技能，提升創新創業能力[3]。在目前及今后一段時期，如何有效開展大學生創新創業教育，是各級教育主管部門和高等院校面臨的重要課題之一。

一、目前創業教育模式及創業教育中存在的問題

與單純的知識和技能教育有所不同，創新創業教育的思想和理念是，以培養大學生的創新思維和創新精神、創業意識和創業能力等為目的[2]，它更加注重對大學生綜合素質和能力的提升，尤其是對創新性意識和創造性觀念的培養。近年來國內許多高校為促進大學生創業進行了積極有益的探索，取得了一定效果。但由于受整個社會環境的影響，以及各種主觀和客觀因素的制約，使得大學生創業的整體效果并不令人滿意。這是由于大學生在創新創業過程中面臨著較多的知識和經驗、技術與資金等方面的問題；此外，高校大學生創新創業教育的學科體系和課程設置、師資隊伍建設、實踐環節等許多方面還有待進一步加強[4]。相關外部條件的缺乏和自身條件的限制，直接影響到大學生的創新創業能力與水平，使大學生創新創業面臨許多困難和挑戰。

現階段，國內高等學校創新創業教育存在的主要問題是，沒有將創新創業教育有機融合于學校的整個教學體系中，導致創業教育與專業教育分離[5]。此外，國內創業教育目標設定的功利性、對創業教育理解的片面性、創業教育支撐體系的局限性以及創業教育課程體系的單一性，都難以適應經濟社會發展對創新創業型人才培養的目標要求[1]。因此，高校必須在創業課程設置與創業指導等方面做進一步努力，完善創新創業教育體系，探索大學生創新創業教育的方式和途徑，通過積極引導，提升大學生的創新能力與創業知識水平。大學生應在認真學習相關創新創業知識基礎上，通過參加各種實習實踐，積累寶貴的創業經驗，不斷完善和提升創業技能。各高校通過不斷探索創新創業教育實踐，目前已形成了三種比較典型的創新創業教育模式：學科導向型模式、實踐導向型模式和綜合型模式[4]。

與創業教育的理論知識學習相比，創業教育的實踐環節顯得更為重要，這就需要有適合大學生進行創業教育實踐的載體。在工業生產中，按照目前的管理體制機制及其運行模式，大型企業在技術上比較成熟，其生產工藝過程及產品質量保障體系較為完善，學生在實習或實踐過程中能學到一些知識，但總體上學生的參與度不夠。這是因為大型企業現有的生產及管理體系，可保證其產品生產過程安全高效，但流水線的現代化生產，使參加生產實踐的大學生對企業的整個生產過程及產品質量監控體系難以提出更多的意見或建議，或者說由于自身原因如專業知識水平掌握還不夠系統等，導致學生在實習(實踐)過程中大多只能被動地接受知識的學習，并不能完全主動參與其中，學生的創新精神和創業技能難以充分發揮；相比較而言，中小型企業的技術準入門檻相對較低，但限于企業的生產規模較小，加上資金和技術等方面的條件限制，或由于市場競爭激烈，一味追求降低產品的生產成本以增加企業利潤，造成產品的生產工藝過程不夠規范，或由于觀念上的認識或思想上的重視程度不夠，使中小型企業在學生實習實踐安全方面的保障投入不如大型企業。此外，由于企業的生產規模小，單個企業一次性能夠容納學生實踐的人數不多，直接導致創業教育實踐的成本增加。

二、高校創業教育的改革探索和實踐

開展大學生創新創業教育，應選擇大學生容易接受的教育路徑作為突破口，為學生的創新創業提供指導和服務，教學過程應以學生的創業體驗和創業實踐為主，其核心是改革傳統教學模式，讓學生從被動接受知識轉化為主動獲取知識，由培養知識型人才向培養創新創業型人才轉變。目前，國內許多高校對大學生創新創業教育進行了積極探索和實踐。文獻[1]學習借鑒國外經驗，構建了具有特色的“一核心、三平臺、九模塊”創新創業教育體系，形成了集“創業教學、創業模擬、創業實戰三位一體”的多層次、立體化的創新創業教育長效運行機制。文獻[5]在分析大學生創新創業教育現狀及存在問題的基礎上，提出了以創業操盤實踐項目作為大學生創新創業教育的途徑。山東農業大學充分發揮自身特點和學科優勢，整合教育資源，總結出“雙創四驅”教育模式，并建立了長效工作機制，取得了良好的實施效果，對于深入推進創新創業教育具有一定的示范意義[2]。

實踐表明，創業教育實踐基地建設是有效實施創新創業教育的關鍵。現實情況是，高校、企業和政府之間還沒有形成相互協調、良性互動的構架體系。大學生創新創業實踐基地普遍比較缺乏，大多數企業基于自身的生產考慮，不太愿意為大學生提供創業實踐機會，使學生難以真正學到實際的企業管理和經營知識[4]。因此，創新創業教育實踐基地建設顯得尤為重要。相對于大型企業，選擇中小型企業，大學生在實習實踐過程中能有更多機會參與到企業整個生產過程及企業管理和產品銷售過程。這是由于多數中小型企業在生產上還不夠規范(或未完全定型)，技術上可能還不夠成熟，使學生在親身實踐過程中有機會參與到企業技術改造、新產品開發以及產品質量體系認證等，能提出一些合理化的建議或措施，可能直接被企業采納；另一方面，企業基于自身發展的需求或市場競爭所致，需要不斷地進行新產品研發和技術創新，在生產過程中難免遇到一些技術上的問題，雖然學生由于專業知識掌握不夠或實踐經驗不足，在自身已有知識體系下可能還不足以解決這些技術問題，但大學生背后依托所在高校的師資力量和科研平臺(實驗條件)，有望解決企業在生產過程中遇到的技術問題，使企業與高校之間建立緊密的產學研合作關系，也為大學生創新創業教育的開展提供保障和途徑。

鑒于單個中小型企業的規模小，一次性可容納學生創業實踐的人數較少問題，如果能按照建立產業集群(或行業協會)的思路，將大學生分散到多個與其所學專業相關聯的企業實習，這樣一方面便于實習帶隊教師的指導及宏觀上的管理，確保整個實踐(創業教育)過程安全有效實施；另一方面，為了保證學生的實習(實踐)過程順利進行，基于政產學研聯合，共同構建創業教育實踐基地，不失為一種較好的方式和途徑。協調處理好“政府—企業—學校”之間的關系，明確三者之間的責、權、利，以政府為依托，選擇地方政府所轄區域內安全條件和生產環境較好、注重技術創新的若干個相關聯企業，建立產業集群，政府對企業的安全生產負有監管責任，政府和企業共同攜手構建，提供安全、高效的實習實踐環境和條件；學校有責任也有能力為學生實習實踐提供基本理論和專業知識上的指導，在技術上提供保障和支撐，確保學生在整個實踐過程中的參與度，充分發揮學生的主觀能動性，激發學生的創新創業熱情，培養具有創新精神和創業意識的高素質人才。

三、政產學研聯合構建創業教育實踐基地

高校進行創新創業教育，不僅要重視課堂教學，更應加強實踐基地建設，強化創新創業教育的實踐活動環節，使大學生在實踐中創新，在創新中創業。高校應積極探索建設多種形式的創新創業教育實踐基地。例如，創建大學科技產業園、創業示范基地和創新創業孵化基地等，校企聯合開展實踐教學，實現產學研相結合[4]。南京航空航天大學材料科學與技術學院擁有一批高水平的師資隊伍，在材料科學與工程、應用化學等專業培養了一大批優秀的學子，大學生在企業進行創業教育實踐，有利于學生鞏固所學的專業知識，激發學生的創業熱情，大力提升學生的創新創業能力。

為了進一步深入落實高校與政府(企業)之間的全面合作意向，充分發揮學校的教學、科研和人才培養優勢和企業工程實踐優勢，促進學校與鎮區企業在人才培養、科技攻關、技術開發、成果轉化、技術服務等方面的全面合作，2014 年7 月，南京航空航天大學材料科學與技術學院與丹陽市呂城鎮人民政府共同簽署了共建大學生實踐(創業)基地協議，雙方就大學生實習實踐(創業)基地建設達成共識，《丹陽日報》頭版進行了專題報道。鎮區企業可為大學生提供了解企業創新發展和新產品開發的鮮活教材，也為南航材料學院的教師和研究生進行科學研究與技術開發提供了緊密結合實際的新思路和新途徑。

根據協議，南航材料學院選派了首批20 余名本科生來到呂城鎮所屬10 余家相關企業進行實踐(實習)。大學生到企業進行生產實踐，一方面可以為企業注入新的活力，傳播先進的文化和思想理念，同時大學生真正走進生產第一線，了解企業產品的生產過程，理論與實踐相結合，可以學到許多書本上學不到的知識，使學生進一步明確今后的學習目標和研究方向，有利于提高學校的人才培養質量；另一方面，學生在生產實踐中了解企業在新產品研發和技術改造升級等方面的技術需求，可以為企業的發展規劃制定和技術難題解決牽線搭橋，并提供實際指導和幫助；此外，發展中的鎮區企業迫切需要招聘引進優秀的高校畢業生，學生通過在企業實踐中的深切感受，有利于他們了解企業對科技和人才的需求，真正感到有用武之地，吸引優秀大學生到實踐(實習)企業創新創業，同時也為高校畢業生的就業開辟了一條新途徑。此次政產學研聯合，校企共建大學生實踐(創業)基地，打造產學研合作新模式，使政府—企業—高校之間達到合作雙贏。

生產實習(實踐)是大學生進行科技創新的不竭動力和源泉。在此次進行的創新創業教育實踐過程中，大學生們的學習實踐成果豐碩。例如，有一位同學在生產電熱合金絲的企業中，親身感受了產品生產工藝的全過程：選料熔煉開坯鍛造退火酸洗拉拔光亮退火成品檢驗等。其中就合金配方設計和酸洗熱處理等工序還提出了合適的改進措施，能簡化工序，節約成本，保證產品質量。另有一位同學針對小家電生產中，其核心部件加熱器耐腐蝕性較差的問題，提出了合理的改進措施，解決了企業多年在生產中存在的技術問題，受到了實踐企業的好評。生產實踐使創新創業的思想和意識不斷深入大學生心中。已有的實踐表明，通過政產學研相結合，加強大學生創新創業實踐基地建設，有利于促進大學生創新創業教育開展，取得了較好的實施效果。

本次政產學研聯合構建大學生創新創業教育基地，為學校創業教育活動的開展進行了一次有益的探索和嘗試，達到了預期效果。期待今后進一步總結經驗，努力改進和完善不足，使學生的創業教育活動不斷引向深入，培養高素質創新創業人才。

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1．1深入研究轉爐低氧位控制技術，實現碳、氧全面降低

轉爐低氧位控制技術是指頂底復吹轉爐脫碳過程加強動力學條件，實現在1個大氣壓下碳氧反應平衡均勻進行，降低鋼水冶煉終點氧含量，減小爐渣氧化性的一種冶煉技術。該技術采用以下兩大控制方法。

1.1.1合理控制爐底漲幅，提高底吹效果

控制爐底漲幅不超過100mm，確保轉爐底吹效果。動態掌握底吹供氣效果，通過數量判斷底吹效果是否滿足要求。

1．1．2優化轉爐超低碳鋼冶煉模式

對轉爐冶煉超低碳鋼操作過程進行優化:1)轉爐造高堿度渣，堿度控制在3.5～4.0;2)采用高硅高溫鐵水，確保轉爐操作熱量富裕，過程礦石加入量達到5t以上，確保全程化渣效果;3)終點前加入一批石灰，稠化爐渣;4)終點前，提前測量TSO，根據TSO溫度調整供氧量，保證轉爐終點溫度為1710℃左右，保證進RH爐溫度滿足生產要求，終點碳的質量分數控制在0.04%～0.05%，保證氧含量滿足要求。

1．2優化改質劑配比，實現鋼包頂渣改質的最優化

和頂渣低全鐵含量控制目標改質劑的主要作用是降低鋼包頂渣全鐵含量，提高頂渣吸附夾渣的能力，提高鋼水的純凈度。因鋁鎮靜鋼夾渣主要是Al2O3型，根據Al2O3—CaO—SiO2三元系相圖分析，將渣成分控制在CaO飽和區，向低熔點區靠攏，具體做法是將爐渣CaO/Al2O3控制在1．7～1．9。優化前，改質劑中鋁的質量分數控制在8%左右，改質后全鐵的質量分數較高，達到13%左右，改質效果不明顯。為深入研究改質劑配比，對改質劑鋁含量進行準確計算:轉爐終點爐渣全鐵的質量分數按17%計算，改質后爐渣全鐵的質量分數按5%計算，鋼包頂渣按100mm厚度計算，鋼包直徑為3.3m，渣密度按3.4g/cm3計算。按照生產DDQ轉爐加入改質劑300kg計算，對改質劑中鋁配比按87/300=29%進行控制，根據理論計算，對改質劑進行了優化和成分調整，增加鋁含量，提高爐渣的堿度。采用鋁粒30%、顆粒石灰10%、預熔渣60%的混合配比，提高鋼包頂渣改質效果。

1．3優化RH低氧位深脫碳技術，穩定控制鋼中碳含量

冶煉SPHE，DDQ級冷軋鋼等超低碳鋼要求RH進行深脫碳處理，針對低氧位深脫碳技術要求，在保證終點碳含量穩定的前提下，對深脫碳冶煉過程進行低氧位控制，為此建立了RH低氧位深脫碳模型。利用該模型并結合RH氣體分析儀，對終點碳含量可以進行準確預判。

1．4實施連鑄機全保護澆注，提高鑄坯質量

根據萊鋼板坯連鑄機現場實際情況，采用以下控制技術，對連鑄機鋼水進行全面保護。

1)設計全新中間包包蓋，增加包蓋吹氬功能，在澆注料內布有氬氣管道。全新包蓋設計成弧形，應用后具有防掉料、防變形、使用壽命高、密封效果好的優點。

2)對中間包沖擊區進行全面改造，增加活動小包蓋，大幅度減小了中間包沖擊區與空氣接觸面積，進一步減少了鋼水二次氧化。

3)在包沿與包蓋接觸處和塊與塊對接處墊約40mm厚的硅酸鋁耐火纖維氈，并在中間包蓋各孔處使用纖維蓋板預制密封件，以增強中間包蓋的密封隔熱功能，達到全保護的目的。

4)中間包沖擊區采用環形氬氣裝置。主要是在沖擊區鋼液面上形成氬氣沉淀，防止因鋼水造成二次氧化。

2效果

解決了連鑄機澆注過程中二次氧化大的問題，澆注過程增氮量明顯減少，通過低倍檢測分析，DDQ級冷軋料鑄坯中心偏析、中心疏松、中間裂紋達到了“零”級。

3結論

1)采用轉爐低氧位碳氧積控制技術、鋼包頂渣低全鐵含量控制技術，解決了超低碳鋼鋼水氧化性強、鋼包頂渣改質效果不穩定等問題，獲得了良好的效果。

2)采用精煉RH爐低氧位深脫碳處理模型預判終點碳技術，應用廢氣分析儀，準確判斷終點碳含量，提高超低碳鋼終點碳的命中率，縮短了脫碳時間，為生產超低碳鋼提供了技術保障。

3)應用連鑄機全保護澆注技術，鋼水在澆注過程中二次氧化明顯減少，過程增氮量減少，保護效果顯著。

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關鍵詞：低成本；精煉；外加電場；夾雜物

0.前言

當前全球鋼鐵行業產能過剩、鋼材市場競爭殘酷。鋼鐵產品正面臨著被新型材料如鋁、塑料、玻璃等替代的巨大壓力和挑戰。我國正處于鋼鐵工業結構的調整和優化的關鍵時期，隨著經濟危機的深化，各行各業對鋼材產品的性價比提出了更嚴格的要求，現存冶煉工藝存在排放量大、高能耗、高成本的問題。因此要想在日趨激烈的鋼材市場競爭中立于不敗之地，鋼鐵企業必須盡快掌握鋼材的低成本生產技術，做到節能減排、高效經濟。本文結合一些研究成果對低成本冶煉新工藝及技術進行介紹，為降低冶煉成本提供思路。

1 二氧化碳用于低成本冶煉

1.1 二氧化碳作為煉鋼過程的反應介質

二氧化碳在高溫下具有弱氧化性，因此可以部分代替氧氣作為煉鋼過程中脫碳的反應介質。由于存在CO2 +C=2CO這個反應，直接氣化脫碳所需的氧氣用量降低，進而減少因局部氧氣過剩而引起鐵被氧化，從而造成鐵損。朱榮課題組 對轉爐煉鋼過程煙塵的形成機制進行詳細研究后發現：氧氣射流直接與高溫鐵液接觸，能夠產生2500℃以上的高溫火點區，該區域溫度最高可達到3000℃，而金屬鐵的沸點為2750℃因此金屬鐵將會部分被氧化、揮發（這也是細粉塵形成的主要因素），形成高溫煙塵隨煙氣排放。文獻[4]中工業實驗證明了：同常規冶煉比較，底吹模式渣中鐵及其氧化物數目大幅度減少，減少量平均達1/3。所以減少煉鋼過程中氧氣的用量，可以減少鐵損、增加產能，利于降低冶煉成本是有利的。

1.2 二氧化碳作為煉鋼過程攪拌氣體

冶煉過程中向鋼液中吹人CO2氣體，會發生CO2+C=2CO的反應，氣體分子體積變為反應前的二倍，可以強化熔池攪拌作用。日本在底吹煉鋼方面進行了大量的研究，證明了底吹加大了對熔池的攪拌力度，有利于夾雜物和氣體的去除。2009年朱榮等進行的底吹工業試驗，試驗結果表明：轉爐底吹是完全可行的。在保持C含量基本不變的情況下，同常規冶煉相比，底吹CO2模式P含量從0.030%降至0.023% ，降幅高達23%。T.Bruce等人也報道了用CO2替代Ar對鋼液進行攪拌，并在60t和200t鋼包中進行了CO2噴吹攪拌的工業試驗得到了底吹CO2對鋼液基本沒有不良影響的結論。因此，二氧化碳可以替代Ar等成本高的氣體，作為煉鋼過程攪拌氣體。

1.3 二氧化碳冷卻噴嘴和煉鋼熔池

我們曾應用熱分析技術對碳的二氧化碳氣化反應進行了研究，研究表明：1）二氧化碳與碳的反應分為一步和多步反應，多步反應時的限制反應步驟為脫附反應過程。2）無論是一步還是多步反應，碳與二氧化碳氣化均為吸熱反應。佐野正道 曾得到界面化學反應不足以成為脫碳的限制性環節，因此限制性環節是氣體與碳的吸附和脫附。CO2+C=2CO反應不僅增大了攪拌氣流的體積，同時增加了碳與二氧化碳吸附、脫附的接觸概率和接觸面積。從而促進了反應的進行，消除/削弱了限制性環節的作用。

碳的二氧化碳氣化為吸熱反應，對爐底噴嘴有良好的冷卻效果。將CO2摻入氧氣射流中進行CO2一O2混合噴吹，利用CO2作為氧化劑參與熔池反應，可降低熔池溫度，減少金屬鐵的氧化蒸發。通過研究發現：隨著射流中CO2比例的提高，煙塵的產生量逐步減少，當二氧化碳比例達到某一定值時，煙塵基本不再產生。

2 外加電場用于低成本冶煉

研究通過控制鋼液中的分電壓，使其達到或高于夾雜物的分解電壓從而使夾雜物分解形成的氣體在陽極逸出，電解出的金屬在陰極富集、析出。在外加直流電場來處理鋼液時，降低鋼中的[s]、[0]的同時還可以減少了鋼中夾雜的數量，實現夾雜物的形態的人為控制。在外加電場為交流或脈沖電場時，鋼中的夾雜物受到“攻擊”，進而使粒徑較大的顆粒夾雜物被“擊碎”或“蠶食”變為較小的顆粒。同時隨著電流的變化鋼液產生的渦流促使夾雜上浮從而被去除。鋼液渦流的自身攪拌作用減少了攪拌氣體的用量、降低了對耐火材料的沖刷，同時提高了鋼液潔凈度、降低了冶煉成本。該技術在冶金溫度下應用，夾雜物離子在液態鋼液中迅速遷移、傳輸，可大大縮短冶煉處理時間。

綜上該外加電場技術可以達到快速有效去除鋼中夾雜及其形態控制的目的，實現少渣或無渣冶煉，減輕耐材的渣料侵蝕及攪拌氣體沖刷，提高鋼液潔凈度降低冶煉成本。

3 高效低成本冶煉平臺的建立

我國大型鋼鐵企業的傳統生產工藝為：鐵水脫硫預處理一LD―LF―RH―CC。由于傳統煉鋼工藝流程長，生產流程中存在著煉鋼回硫、低碳脫磷、鋁脫氧與夾雜物控制及強還原精煉四個基本問題，是造成鋼材質量不穩定、能耗高、成本高和CO2排放量大的主要原因。因此解決基本問題便可以節能減排，增產降耗。

解決這四個基本問題的措施如下：

1）如果在鐵水預脫磷過程中，采用低氧位脫磷工藝，適當提高爐渣堿度和降低渣中TFe含量，提高硫在渣鋼間的分配比，可以抑制轉爐煉鋼回硫。

2）采用鐵水預脫磷處理工藝，可以提高脫磷效率；通過采用低FeO渣脫磷工藝，能夠降低鐵耗，也能抑制脫磷預處理過程中半鋼增硫；嚴格控制鐵水硅含量，減少渣量。通過以上方法就能夠控制低碳脫磷。

3）減少鋁加入量，提高鋁脫氧的收得率；盡可能采用真空碳脫氧工藝，減少Al2O3脫氧產物對鋼水的污染；改變Al2O3上浮機制，縮短弱攪時間；優化鈣處理工藝。

4）改進強還原精煉的措施主要是提高轉爐終點碳含量，降低鋼水氧化性，采用真空脫碳脫氧工藝降低加鋁前鋼水氧含量。

由上述的傳統工藝存在的問題的解決措施可見，傳統鋼鐵流程中存在著重復還原和氧化、升溫和降溫、增碳和脫碳等復雜過程。綜合上述問題后提出的新的工藝流程。

4 結論

現今鋼鐵行業正處于低迷的時期，生產高附加值的鋼種，并降低其冶煉成本勢在必行。本文介紹了幾種低成本高效的生產途徑，歸納如下：

（1）應用二氧化碳替換氧氣作為煉鋼過程反應介質；使用二氧化碳替代價格較高的氬氣作為煉鋼過程攪拌氣體和保護氣體。以上應用在獲得高效的同時也起到冷卻噴嘴和煉鋼熔池的作用，從另一角度節約了生產成本。

（2）應用外加電場去除鋼中夾雜及控制夾雜物的形態，該技術不但能起到LF般利用溫度梯度去除夾雜的作用，同時對鋼液中的夾雜物還存在電解和電場力學作用，因此更有利于夾雜物的快速去除及形態控制。

（3）傳統的冶煉工藝存在重復冶煉、重復能耗等問題。應用新的工藝流程，可以有效的、較大限度的避免重復問題及降低生產成本。

參考文獻

[1]龐建明，郭培民，趙沛. 釩鈦磁鐵礦的低溫還原冶煉新技術[J]. 鋼鐵釩鈦，2012，02：30-33.

[2]陳曉霞. 鋼鐵冶煉新技術與耐火材料[J]. 武鋼技術，2005，06：6-11+39.

[3]劉洋，宗男夫. 環保型低成本冶煉新技術[J]. 遼寧科技學院學報，2013，01：1-3.

[4]楊利群. 鎢濕法冶煉新工藝技術的應用[J]. 稀有金屬與硬質合金，2006，02：52-54.

篇5

關鍵詞：工序，時間，匹配，快速煉鋼

引言

在鋼鐵聯合企業中，煉鋼不僅是提供個性化產品和實現產品質量的起點，也是按合同組織生產和物流策劃的源頭，煉鋼在鋼鐵廠內起到承上啟下的關鍵作用。由于煉鋼具有工序多、高溫、連續、快節奏以及緊湊的特點，解析煉鋼各工序的時間匹配關系，發現時間匹配性可能存在的問題，為優化生產工藝和生產組織、簡化工序流程提供依據。

1、工序間時間匹配關系

1.1煉鋼生產流程

一煉鋼生產單元主要配置有三座轉爐、三臺RH、兩臺LF爐、兩臺CAS和三臺連鑄機及兩條模鑄線，雙重精煉處理鋼多，物流復雜。二煉鋼生產單元主要配置有三座轉爐、兩臺RH、一臺LF爐、137一臺IR一UT和三臺連鑄機，LF爐利用率低，轉爐、精煉和連鑄基本可實現一一對應的生產關系。圖1為轉爐一連鑄工序流程圖。

一煉鋼典型工藝路徑工序時間如表l所示。從表1看出，ICC路徑和ZCC路徑鋼水的過程時間都在80分以上，其差異主要是由精煉方式不同造成；受傳送路線長的影響，3CC單處理路徑鋼水的過程時間要比ICC和ZCC路徑延長20分鐘以上；3CC雙處理路徑鋼水過程時間在180分鐘以上，是單處理路徑鋼水過程時間的兩倍以上，其中在不同工位上的傳送和等待時間長是重要原因。

單處理路徑基本上都有如下關系：t、一。

3二煉鋼時間匹配關系

二煉鋼典型工藝路徑各工序時間見表2所示。從表2看出，同樣是鋼水在工位之間的傳送，出

鋼后鋼水達到精煉的時間大于20分鐘，遠大于精煉結束到連鑄之間的時間，出鋼后的等待和傳送時間偏長，說明精煉與連鑄匹配緊湊、精煉與轉爐匹配寬松。為實現鋼水多爐連續澆注，目前經驗煉鋼生產管理主要采取的是提早出鋼的保險策略，而不是從整個流程或冶煉開始時刻的調整來實現工序之間時間的匹配。SCC路徑的鋼水過程時間70分鐘，4CC路徑和6CC路徑鋼水的過程時間在S0分鐘以上，這種差異主要是由精煉方式不同造成。

對于4cc路徑，主要的問題是轉爐冶煉周期大于連鑄時間，打破了工序間的匹配關系，連續澆注爐數受到影響，拉速不宜在目前基礎上提高，生產能力受到限制，需要降低冶煉周期來滿足工序時間匹配關系；對于scc路徑，冶煉周期和澆注時間差異很小，流程最緊湊，鋼水耗能最小，但當澆注的大斷面寬度時，可能出現冶煉周期大于連鑄時間，只有通過減少冶煉周期或降低連鑄拉速來保證多爐連澆：對于6CC路徑，ts一T

2、分析討論

2.1時間關系比較

表3為不同生產單元同鋼種工序時間比較，可看出，一煉鋼冶煉周期小于二煉鋼，說明二煉鋼

的生產節奏慢，而從鐵水供應看，一煉鋼的鐵水優先。二煉鋼的精煉周期和鋼水過程時間都小于一煉鋼，說明二煉鋼流程匹配和物流更簡化。

2.2快速煉鋼

快速煉鋼生產是以連鑄連續生產為保證，通過加快各工序之間的生產節奏，減少鋼水在各工序

的等待時間，最終減少出鋼后的能耗、降低出鋼溫度、減少0B及其造成的鋼水質量問題，快速煉鋼有利于節約能源、減少消耗、提高質量。快速煉鋼生產對煉鋼的生產質量管理提出了更高要求，主要體現在生產的均衡和穩定、采用模型化的煉鋼調度系統、鋼包智能化管理等。二煉鋼有條件實現轉爐、精煉、連鑄一一對應的工序匹配關系，有利于實現快速煉鋼生產，鋼水的過程時間有下降的空間。

3、結論

（1）一煉鋼基本滿足流程匹配要求。大批量生產雙處理鋼種時，LF處理周期大于RH處理周期，同時需要2臺LF精煉設備，RH和LF生產能力不能充分利用。

（2）二煉鋼需要降低轉爐冶煉周期，滿足4CC流程匹配要求；二煉鋼6CC的拉速有提高潛力。

（3）同出鋼記號比較，二煉鋼的精煉周期和鋼水的過程時間都小于一煉鋼；與2005年比較，兩個煉鋼單元的精煉周期縮短，但鋼水的過程時間增加。

（4）有必要在煉鋼推行以煉鋼調度模型為核心、以連鑄恒拉速為基礎的快速煉鋼生產管理，改變目前經驗煉鋼生產管理的狀況，達到降低能耗、減少消耗、提高質量的目的。

· 參考文獻：

· [1] 劉敏，胡顯堂，喻黃海. 簾線鋼冶煉煉鋼工序硫含量控制淺析[A]. 2010年全國煉鋼—連鑄生產技術會議文集[C]. 2010

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【關鍵詞】低碳經濟 出口貿易 影響和對策

引言：

從目前全球經濟發展形勢來看，全球變暖等環境問題影響到各國貿易的出口，阻礙了經濟發展。因此，發展“低碳經濟”已經成為國際上的一種趨勢。我國目前的貿易出口大多以能源消耗為主，不符合低碳經濟的自身特點，因此，加速轉型低碳經濟條件下我國出口貿易的發展，顯得至關重要。

一、低碳經濟對中國出口貿易的影響

（一）加大我國高碳企業產品出口成本

目前，歐美等發達國家為了快速發展低碳經濟，已經擬定“碳關稅”計劃，例如：法國自2010年初宣布對沒有建立同歐盟等發達國家一樣的環境立法的發展中國家的進口商品征收“碳關稅”；美國也將從2020年開始向發展中國家進口的商品征收“碳關稅”。因此，中國從保護自身貿易出口的角度來看，這其實就是形成了一種貿易壁壘，如果這一計劃在歐美及所有發達國家中實施，將不利于中國等發展中國家的貿易出口。對于最大的發展中國家――中國而言，中國大量的高碳企業，如黑色金屬冶煉加工業、非金屬礦物制品業、有色金屬冶煉加工業等等能源密集型企業產品出口成本必將上升，損害了中國出口企業的經濟利潤。

（二）增加我國貿易出口難度

目前世界提倡的低碳經濟的發展對貿易出口產生直接的影響，催生出如碳關稅壁壘、碳標簽壁壘、碳排放技術壁壘等等一系列碳壁壘，這樣的結果必然會導致增加我國貿易出口壁壘，加大了我國出口貿易的難度。我國是勞動密集型國家，出口產品的特點主要是以“高消耗、高投入、低收益”為主。據以往的數據顯示，我國能源的消耗量是美國的，但我國一噸煤所產出的效率僅僅是美國的28.6%。由于我國大量投入能源的建設，加劇了本國的環境污染，再加上伴隨我國經濟發展逐漸壯大，GDP總值不斷上升，貿易順差也持續擴大，在這種情況下，順應低碳經濟無疑會加大我國出口貿易的難度。

（三）改變了我國出口商品的結構模式

我國以往的對外貿易出口模式是以勞動密集型和資源密集型產業為主，然而這種出口導向型結構對生態環境的危害很大，一旦發展低碳經濟對我國商品出口結構有以下幾種改變。

1.出口商品結構升級。就目前我國出口商品企業來看，主要是機械、電子設備制造業、化工業、金屬制品業等，這些全都是對環境污染高的行業。由于我國工業生產技術密集程度較低，工業出口商品結構水平不高，無法滿足低碳經濟的要求，因此我國必須加大改變出口商品結構升級來發展低碳經濟的道路。

2.出口份額的改變。在低碳經濟的背景下，我國出口貿易結構必然會朝著低碳經濟的要求進行出口，我國對外出口的產品中，建材、鋼鐵、化工等高碳產品必定會因為受到各種碳壁壘的阻礙而無法進入到國外市場。另外，從某種意義上說，我國出口也是一種資源的出口，從前我國各項指標來看，我國人均資源相對匱乏，如果通過以消耗能源的方式進行貿易出口，長此以往下去我國資源將會不堪重負。因此，發展低碳經濟必將改變我國出口商品的結構。

二、根據低碳經濟對我國出口貿易影響采取的措施

（一）調整我國對外貿易中的產業結構

由于全球氣候變暖等環境問題已經嚴重影響到世界經濟的發展，因此在世界經濟發展過程中，低碳經濟已經成為新型發展模式并逐步成為引領世界潮流經濟發展方向。中國要想追隨世界經濟的發展腳步，就必須要調整其出口產業結構中的技術含量、環保標準和附加值，積極轉變我國的經濟發展方式，構建出新型的低碳產業體系，以碳關稅為發展契機，大力提高高新技術產業和服務業。例如：在出口服裝貿易時，減少高碳能和高排放的產品出口，政府積極鼓勵國內各大出口企業引進低碳原料來進行產品生產，努力開發和生產高附加值、低能耗產品，從而占領貿易出口市場的優勢。未來我國低碳經濟發展模式要建成以降低碳排放量為特征的產業體系，以此來應對發達國家已經實施和進行的碳關稅政策，優化和調整中國對外貿易中的產業機構。

（二）積極參與制定國際低碳經濟條規

在低碳經濟的發展態勢中，我國要想提升出口貿易的競爭優勢，不僅要改變自身的出口貿易產業結構，還要將本國的法律、制度、理念等方面逐漸向低碳經濟所要求的方向靠攏。同時，我國也要積極參到發達國家對低碳經濟條規的的制定以及新技術的研發項目中去。

另外，我國在參與國際就低碳經濟制定相應條規的討論和制定條規過程中，要結合本國國情出發，應與發達國家制定出“共同承擔但有區別的責任”，爭取主動權，維護自身的利益。在面對碳關稅的問題上，我國應該保持既不支持也不反對的態度，在順應低碳經濟發展趨勢下，加快發展本國的低碳經濟和循環經濟，努力完善本國的低碳技術應用，加強與國外間就低碳經濟的交流，最終確立一套在減少碳排放量的前提下對本國有利又對出口貿易影響較小的碳關稅征收標準。

結論：綜上所述，低碳經濟已經成為世界經濟發展的主流方向，身為發展中國家的中國，只有在順應低碳經濟的條件下，積極應對發展低碳經濟給我國帶來的挑戰，積極利用先進技術改造和提升以往的出口貿易結構，大力推進低碳產業的發展，才能增強我國對外貿易出口的水平和競爭力。

參考文獻：

[1]胡初枝，黃賢金，鐘太洋，譚丹.中國碳排放特征及其動態 演進分析[J].中國人口、資源與環境，2008，（3）：38一4

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關鍵詞：減量化；TMCP；AlTi；純凈鋼

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2015.24.254

1 產品要求和技術難點

1.1 產品要求

滿足國標GB 712-2011及船級社規范對船板DH36的化學成分和主要性能指標的要求。

1.2 主要技術難點

掌握控軋控冷技術，保證鋼板力學性能的均勻性。

2 化學成分設計

采用在碳、錳元素固溶強化的基礎上加入微量Al、Ti元素合金化，降低P、S元素含量，控制碳當量，最終獲得良好的組織和力學焊接性能。同時舍棄了Nb、V元素的加入，達到了降低合金成本的目的。

3 生產試制

3.1 煉鋼生產

船板采用的是低碳、微合金化的成分設計，C、Mn、Al、Ti等元素的穩定準確控制將直接影響鋼板的力學性能。為保證鋼坯的內在質量，做到嚴格控制S、P元素和非金屬夾雜。轉爐冶煉終點控制0.05%≤C≤0.10%，P≤0.015、S≤0.025。LF爐深脫硫，做到C、Mn、Ti元素的成分窄控制。后道工序要防止回磷回碳。采用全程保護澆鑄，坯料規格為250*1870mm（厚*寬）。

3.2 軋鋼生產

加熱工序冷/熱坯均進爐，加熱溫度控制為1180～1240℃，保持出鋼溫度1080～1140℃。軋制工序采用二階段控軋和控冷技術。粗軋階段開軋溫度≥1000℃，軋制成中間坯的厚度規格為140mm并保持空冷。精軋階段開軋溫度≤920℃，終軋溫度控制在800～860℃。軋后水冷返紅溫度為650～720℃。鋼板規格為60*1800mm（厚*寬）。

4 產品質量

4.1 板坯低倍

酸洗后目測結果見表1，無夾雜氣泡，偏析疏松裂紋都符合標準。

4.2 主要力學性能

為了驗證船板性能的均勻性，分別在船板的頭部和尾部取樣做力學試驗，厚度60mm的船板加做心部性能試驗。試驗方案：板寬1/4處取樣做常溫拉伸試驗（表2）、板寬1/2處取樣做常溫厚度方向性能試驗（表3）。

以上實驗數據表明，CCSDH36船板擁有良好的強度、塑性和韌性，完全符合船級社規范和國標要求，性能甚至能達到EH36級別。船板板頭、板尾和心部的強度性能和常規沖擊性能波動小，性能的均勻性好。不足的是強度富余量不大。

4.3 金相試驗

船板的顯微組織為細小的鐵素體+珠光體。奧氏體晶粒度10級，鐵素體晶粒度11級。非金屬夾雜為氧化鋁類0.5級，厚度1/4處非金屬夾雜物含量比厚度1/2處稍高。

5 討論與分析

試驗結果表明，鋼板的心部和1/4厚度處的強度、沖擊性能和金相組織差別不大，板頭和板尾的強度、沖擊性能和金相組織液很接近，特別是沖擊性能很好，已經達到了E級別，即使去除了位錯的影響，仍獲得良好的低溫韌性。這說明成分設計合理，鋼坯純凈度高，內部質量好，軋鋼的加熱和軋制冷卻控制合理。

6 結論

（1）通過采用低碳、Al、Ti微合金化及成分優化、潔凈度控制、TMCP控軋控冷等關鍵工藝控制，以鐵水預處理轉爐冶煉LF爐精煉板坯澆鑄TMCP控軋控冷的工藝路線成功開發了新鋼DH36船板，生產工藝穩定可靠，合理可行。

（2）新鋼設計開發的AlTi系DH36船板性能穩定，可焊性好，尤其是-20℃沖擊性能達到200J。

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關鍵詞：高爐煉鐵、低碳、現狀

中圖分類號： TF54 文獻標識碼： A

一、前言

據統計，我國、工業能源消耗總量每年約為20億t標準煤，其中15％以上是鋼鐵工業消耗，能源消耗高達3億t標準煤（含礦山、鐵合金、焦化、耐材等），是能耗最高的行業。此外，鋼鐵冶金是基于碳的高溫冶金過程，因此，鋼鐵工業每年產生大量的溫室氣體CO2以及多種大氣污染物，如硫氧化物、氮氧化物、各種煙塵和粉塵等，溫室氣體排放占全國工業總排放量的10.5％，因此鋼鐵工業的節能減排意義重大。

二、高爐煉鐵碳的利用現狀和未來CO2減排方向

1. 高爐煉鐵碳利用現狀

鋼鐵生產工藝主要是將碳作為熱源和還原材，因所需碳量與鋼鐵生產成本和效率有關，故業界長時間對碳的削減和有效利用進行了研究。向煉鐵廠輸送的碳最終作為CO2排放，高爐的還原材比與產生的CO2密切相關，故將高爐還原材比作為指標，可以把握最近數十年煉鐵廠排放CO2的大致動向。最新統計表明，在主要產鋼國家和地區，日、韓、德、EU15、南美等地的還原材比為500kg/t鐵左右，中、印、俄等國甚至達到600kg/t鐵以上，世界平均水平約為500kg/t鐵。

在資源和能源都短缺的日本，在減少鋼鐵生產所需碳材的同時，還引進了多種節能技術，如CDQ，高爐頂壓發電等的普及率都達世界頂級水平，使鋼鐵生產能源利用效率達到世界最高水平。因此，促進日本向海外轉移CO2減排技術，并構建有實效性的CO 2減排規則是很有必要的。

2.鋼鐵聯合企業CO2排放結構

鋼鐵聯合企業將大量的煤等化石燃料作為還原材和熱源而用于煉鐵工序，同時又將產生的煤氣作為供給下游工序的能源。因此，輸入碳X=Y+Z+P+Q，其中Y為煉鐵工序的碳排量，Z為焦油類副產品中的碳量，P和Q分別為電站和下游工序的碳排量。高爐采用低還原材比操作的目的是通過減少碳輸入量減少CO2排放。

高爐中礦石還原直接產生的CO2大約20%，其他的則是由煉鐵工序所供能源的消耗而產生的CO2。為減排CO2，必須考慮煉鐵廠功能與能量平衡的匹配性，及CO2的整體排放狀況。

3.未來減排方向

在定性分析鋼鐵生產CO2排放結構的基礎上，提出減排CO2的大方向:一是提高能源利用率以節省能源;二是開發并采用新的低碳技術，從而削減所需碳量。同時采用清潔能源脫碳，并強化能源的再循環利用，以及采用生物能量等。另外一個重點是繼續開發并完善CO2的分離、輸送和貯藏技術。

三、高爐低碳煉鐵分析

所謂低碳高爐就是減低還原材比的高爐。因高爐的物料平衡與熱平衡與焦爐、熱風爐等相關，故降低高爐還原材比即減少煉鐵整體碳量。降低高爐還原材的措施有利用還原平衡控制爐內氣體組成，或改善熱平衡等。但這些措施已接近操作極限，改善余地少，而控制還原平衡本身則是未來開展的方向。

使用高反應性焦炭可激活從低溫開始的焦炭氣化反應，利用其吸熱效果而使爐內溫度移向低溫側。但反應性上升會使焦炭強度下降的問題需要解決。

另外，還須考慮廢塑料的再循環及生物能量的再利用。廢塑料氫含量高，是有效減排CO2的噴吹還原材，已分別在JFE和新日鐵的高爐實用化，及新日鐵焦爐上使用。

日本國內的廢棄物系生物質能貯存量若以碳換算可達3050萬t，約相當于其年產塑料全碳量的3倍。然而這類物質的纖維素和木質素中氧含量高而能量密度低，作為熱源和還原材的置換效果差，使高爐操作范圍變窄;同時這類物質粉碎困難也是個問題。對此，有研究報告提出利用氣氛和溫度控制干餾操作，可選擇性地脫除生物質中的氧;且模型計算表明，吹入40k沙的干餾炭，可以使高爐減排5%的CO2。

由于在短期內我國鋼鐵行業還很難改變以煤為主的能源結構和廢鋼資源不足的現狀。當前CO2的減排主要依賴于在淘汰落后裝備和技術的前提下，采用技術改造和不斷優化生產流程，以提高對副產煤氣和余熱、余能的回收利用率，從而進一步降低能源消耗，實現節能減排

1. 降低高爐燃料比的技術

煉鐵系統減少CO2排放的研究方向主要有：

（1）減少所用碳量，在現有高爐生產的基礎上進一步降低燃料比。

（2）減少對碳的依賴，開辟不含碳或者含碳少的還原劑，如天然氣和廢塑料等。因為煤炭是CO2排放量高的燃料，消耗每噸煤炭的碳排放量為0.7t，而天然氣和塑料排放的CO2較少，消耗每噸天然氣的碳排放量為0.39t。我國煉鐵燃料比與國際先進水平的差距在40kg/t以上，主要原因是我國高爐風溫比國際先進水平低100℃～150℃；噴煤比與國際領先水平的差距在40kg/t左右；高爐入爐礦品位比國際先進水平低3%左右；焦炭灰分比工業發達國家高3%，含硫量高約1.5%，同時爐料成分波動大是我國燃料比高的重要原因。

2. 淘汰落后，實現裝備大型化和合理化

高爐大型化具有生產效率高、降低消耗、節約人力資源、提高鐵水質量、減少環境污染等突出優點。據統計，落后的小高爐燃料比一般要比大高爐高30～50kg/t。落后和低水平工業裝備能耗高，二次能源回收低，污染處理難度大。如果鋼鐵企業開征碳稅，將對煉鐵生產裝備、運行成本、生產規模和產品競爭力等產生深遠的影響。因此鋼鐵工業尤其是煉鐵企業要密切關注國家碳稅政策制定的進展，及早編制低碳經濟規劃，研究和制定碳減排的實施方案。

3. 低碳煉鐵共性和關鍵技術的集成

低碳煉鐵共性和關鍵技術的集成主要有干法熄焦技術（CDQ）、煤調濕技術（CMC）、高爐噴吹廢塑料、廢塑料與煤共焦化、燒結余熱回收蒸氣或余熱發電、高爐干式布袋除塵、煤氣余壓透平發電（TRT）、熱風爐雙預熱和煙氣余熱利用技術、高爐富氧噴煤技術、高爐煤氣回收及綜合利用、燃氣-蒸氣聯合循環發電機組（CCPP）等技術，可降低生產過程的單位產品能耗并提高資源的綜合利用率。

4. 重視低碳煉鐵技術細節的改進

（1）降低燒結機漏風率

改善燒結機和冷卻機及相關的風流系統的密封裝置，減少燒結機漏風率（國際先進水平為10%～20%；國內為30%～50%）。采取低負壓、低風量（燒結風量配備：日本為80%～85%；我國為100～105m3/m2有效抽風面積）的“慢風燒結”工藝。燒透燒好，不追求產量，力求低能耗。另外，提高風機效率（國外平均為85%；國內平均為78%）和工藝風機調速，以降低電能量消耗。

（2）合理的燒結返礦率

合理減少返礦（合理的返礦率在25%左右，但我國燒結機返礦率一般在40%～60%），重復燒結率高會大幅增加能耗。同時建立高水平的專家系統，精確燒結終點控制，實現自動化操作和管理，提高產品質量。

（3）降低高爐噸鐵風耗

高爐利用系數＝冶煉強度/燃料比。提高利用系數有兩個辦法：一是高冶煉強度作業；二是降低燃料比。我國的一些中小高爐目前是通過采用大風量、高冶煉強度的方法達到提高利用系數的目的，在高爐設計時就采用大風機，風機出力與高爐容積比大于2，甚至達到2.5。由于風機處于“大馬拉小車”的狀態，風耗在1300～1500m3/t鐵，因而造成了煉鐵工序能耗高。因為燃燒1kg標煤，要2.5m3風，動力消耗0.85kg標煤。寶鋼高爐的燃料比為484kg/t左右，風耗在950m3/t鐵左右。鼓風機與高爐爐容的比例應控制在1.6～1.7。

（4）脫濕鼓風

隨著我國鋼鐵工業布局的調整，大型高爐轉向沿海、沿江等地區建設，大氣濕度波動對大型高爐的影響不容忽視。高爐鼓風含濕量每降低1g/m³，綜合焦比降低1kg/t，增加噴煤2.23kg/t，置換焦炭1.78kg/t，因而脫濕鼓風減少爐腹煤氣量，有利于高爐順行而增加產能0.1%～0.5%。同時還可節約鼓風機電耗，降低煤氣消耗。

四、結語

在宿舍，在高爐低碳煉鐵的實施過程中，我們不僅要推廣低碳煉鐵技術，降低高爐煉鐵的能耗水平，還要積極探求新的生產流程，做好技術儲備，進一步降低CO2排放量。

參考文獻：

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關鍵詞：老工業基地；碳排放；LMDI方法；能源強度；能源消費結構；行業結構；行業規模

中圖分類號：F224.0；F127 文獻標志碼：A 文章編號：1674-8131（2015）01-0095-07

一、引言

低碳經濟的核心理念是減少人類的經濟活動所產生的、排放到空氣中的二氧化碳；老工業基地大多以傳統工業為主，碳排放強度較高，面臨的資源環境壓力也較大，因此其低碳轉型發展意義重大。要實現老工業基地低碳轉型發展，首先必須要弄清楚老工業基地碳排放趨勢及影響因素，因此，準確測算我國老工業基地的碳排放具有重要意義。關于碳排放及其影響因素，很多學者進行了大量的實證研究，比如Wang et al（2005）、Wu et al（2005）、徐國泉等（2006）、Fan et al（2007）、雷厲等（2011）、張占貞（2013）、潘雄鋒（2011）、孫寧（2011）、王迪（2012）等所做的研究。但相關文獻的研究方法還存在進一步改進的空間，研究視角也可進一步拓展。本文主要在兩個方面進行了改進：一是采用“電（熱）碳分攤”原則對碳排放量進行測量，測算結果更加科學準確；二是采用LMDI方法將老工業基地碳排放量的影響因素分解為產業規模、產業結構、能源強度和能源結構四個緯度，并將48個老工業基地的37個行業碳排放的影響因素分為行業規模、能源強度和能源結構三個緯度，這樣從區域、行業兩個層面的深入研究，增強了結論的政策意義以及政策建議的針對性。

二、測算方法和數據處理

1.碳排放量測算方法

本文基于工業行業終端能源消費口徑的統計數據，采用排放系數法核算各老工業基地各細分行業的碳排放量，計算公式如下：

2.數據來源及處理

規模以上工業行業總產值、CPI價格指數以及能源消費量均來自老工業基地2007―2013年的《統計年鑒》；工業行業總產值變量均以2006年不變價格計算，測算區間為2006―2012年；能源消費主要包括四大類：原煤（噸）、汽油（噸）、柴油（噸）、電力（萬千瓦時），四類能源的轉換系數及碳排放系數如表1所示。

經過調整，研究樣本中行業數量為37個；在所考察的120個老工業基地中，由于直轄市、計劃單列市或省會城市的市轄區的地理位置和發展環境的特殊性，在研究樣本中刪去；在95個地級市中，經過篩選，有遼寧撫順、遼寧錦州、安徽安慶、山西臨汾等48個地級老工業基地數據較為齊全。所以，最終樣本為48個老工業基地37個行業的數據。

三、老工業基地工業碳排放概況

圖1是48個老工業基地2006―2012年37個行業年產值總和、行業二氧化碳排放總量、行業總值碳排放強度趨勢圖在計算碳排放強度時一般用碳排放量與GDP的比值，但在行業層面只有行業總產值數據，所以本文在計算碳排放強度時使用的是工業總產值的數據，計算結果相應偏低，但不影響比較結果。 。2006年我國48個老工業基地37個行業碳排放總量為3.46億噸，到2012年增加到5.23億噸，平均年增長率為7.23%，工業碳排放總量整體上仍呈上升趨勢。同期，48個老工業基地工業行業產值總和也由2006年的46 676.86 億元增加到2012年的96 854.58億元，平均年增長率達到13.50%。二者的變動趨勢顯現出明顯的一致性。行業總值碳排放強度2006年為0.741 4噸/萬元，2012年為0.540 3噸/萬元，平均每年增長率為-4.46%，呈明顯的下降趨勢。

圖2是48個老工業基地2006―2012年的碳密度值。碳密度是二氧化碳的排放量與能源消耗量的比值，可以反映行業的能源消費結構。不同能源在提供能量時所釋放的二氧化碳不同（王瑋，2012），2006―2012年48個老工業基地碳密度平均為1.08，可見老工業基地能源消費中還是以煤炭消費為主；同時，2006―2012年行業碳密度呈現上升的趨勢，平均年增長率為6.83%。

四、老工業基地碳排放因素分解分析

采用LMDI方法將48個老工業基地碳排放量的影響因素分為產業規模、產業結構、能源強度以及能源結構四個維度（圖3和圖4）。

圖3是老工業基地工業行業各因素碳排放量變化貢獻值趨勢。老工業基地規模以上工業企業產業規模的擴大（即經濟總產值的不斷增加）對碳排放量變動的貢獻最大，2007年是-2 986.94萬噸，然后一直上升到2012年的31 047.43萬噸，是碳排放量增加的主要拉動因素。產業結構在2007年對工業碳排放量變動的貢獻值為-174.06萬噸，2011年為-879.88萬噸，而2012年為-5.89萬噸，對老工業基地碳排放的變動整體上顯現抑制作用，也就是說隨著國家節能減排政策的實施，相關行業發展受到抑制，產業結構發生變動，對規模以上工業企業碳排放確實起到了削減作用。能源強度代表技術水平，2007年能源強度對碳排放量變動的貢獻值為9 090.71萬噸，2012年為-13 932.50萬噸，說明技術水平的不斷提高對碳排放起到了抑制作用，對于碳減排具有重要意義。2007年能源結構對碳排放量變動的貢獻值為339.45萬噸，2012年為1 409.69萬噸，對老工業基地碳排放的變動整體上顯現促進作用，說明能源結構的調整對老工業基地碳減排的作用還有待進一步提高。

圖4 是老工業基地各因素碳排放量變化貢獻率趨勢。貢獻率>1的因素稱為碳排放增加的拉動因素，貢獻率

根據LMDI分解模型，對2006―2012年48個老工業基地的37個行業碳排放的影響因素進行分解，將影響因素分為行業規模、能源強度和能源結構三個維度（見表2）。

2006―2012年48個老工業基地的大部分行業的碳排放量都呈現出增長的趨勢，其中煤炭開采和洗選業、電力熱力的生產和供應業、黑色金屬冶煉和壓延加工業、有色金屬冶煉及壓延加工業、非金屬礦物制造品業、化學原料及制品制造業的碳排放量變化的幅度較大。這6個行業碳排放變化幅度均在3 500萬噸以上，使碳排放量增加了62 353.93萬噸，可見這6個行業是老工業基地碳排放的密集行業，應該成為重點減排行業。而石油加工煉焦和核燃料加工業、石油和天然氣開采業、廢棄資源綜合利用業、化學纖維制造業、其他制造業和煙草制品業的碳排放量在整體上是呈下降的趨勢。

老工業基地37個行業的行業規模對碳排放量的影響均呈現出促進作用。黑色金屬冶煉及壓延加工業、電力熱力的生產和供應業、化學原料及制品制造業、有色金屬冶煉及壓延加工業、非金屬礦物制造品業、煤炭開采和洗選業以及石油加工煉焦和核燃料加工業的行業規模的促進作用尤為顯著，這7個行業的經濟規模對碳排放的貢獻值均在1 200萬噸以上，使得老工業基地的碳排放量增加了23 212.34萬噸。這些行業屬于大型制造業，規模一般情況下都比較大，其對碳排放的影響也比較明顯，應重點考慮適時減小其行業規模。而文教工美體育娛樂用品制造業和煙草制品業等行業的規模較小，其對碳排放的影響也較小。

老工業基地的37個行業中除紡織服裝和服飾業、印刷和記錄媒介復制業、儀器儀表制造業、家具制造業、木材加工和木竹藤棕草制品業、有色金屬礦采選業以及農副食品加工業的其他30個分行業的能源強度對碳排放量增量呈現出抑制作用，可能的原因是這些行業技術進步較快，產值增長幅度遠超能源消耗增幅。電力熱力的生產和供應業、煤炭開采和洗選業、石油加工煉焦和核燃料加工業、黑色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及制品制造業以及非金屬礦物制造品業等行業的能源強度對碳減排的促進作用最為明顯，2006―2012年這6個行業的能源強度使老工業基地的碳排放降低了57 834.40萬噸。而對于能源強度對碳排放量的貢獻值為正值的行業，應努力提高其技術水平，改善其能源強度。

老工業基地37個行業的能源結構對碳排放的影響不同。其中：煤炭開采和洗選業、電力熱力的生產和供應業、金屬制品業、酒飲料和精制茶制造業、電氣機械及器材制造業、印刷業和記錄媒介的復制、家具制造業、其他制造業和紡織服裝服飾業的能源結構對碳排放量增量起到抑制作用，減少了666.19萬噸的碳排放量，可能的原因是這些行業對煤炭消耗較少而對電力消耗較多；其余行業的能源結構均促進了二氧化碳的排放量，其中黑色金屬冶煉及壓延加工業、石油加工煉焦和核燃料加工業、化學原料及制品制造業以及非金屬礦物制造品業的能源結構明顯增加了碳排放量，2006―2012年這4個行業的能源結構對碳排放增量的貢獻值為3 217.78萬噸。從整體來看，全行業的能源結構對碳排放量的貢獻值為4 287.66萬噸，說明整個工業行業的能源結構仍需進一步優化。

五、結論及建議

本文通過考察我國48個老工業基地2006―2012年碳排放量的總體趨勢及區域、行業碳排放影響因素，得到如下結論：

第一，老工業基地能源消費中還是以煤炭消費為主，2006―2012年的煤炭消費占總能源消費的比例平均達到 89.99%。可見，我國老工業基地工業行業能源結構還不合理，需要進一步改善能源結構。

第二，從地區層面來考察，在影響老工業基地工業行業碳排放的四大因素中，產業規模和能源結構是影響碳排放的主要拉動因素，其中，產業規模又是最主要的拉動因素；產業結構和能源強度是影響碳排放的重要制約因素，其中能源強度又是最主要因素。

第三，從行業層面來考察：（1）行業規模對我國老工業基地的37個行業碳排放量均表現出促進作用，其中對黑色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及制品制造業等7行業的促進作用較對煙草制品等行業的促進作用大；（2）能源強度對我國老工業基地的37個行業中的紡織服裝和服飾業及印刷和記錄媒介復制業等7行業碳排放量的貢獻值為正值，其余30個行業均為負值，即能源強度對這7行業的碳排放起到促進作用，而對電力熱力的生產和供應業、煤炭開采和洗選業等6行業的碳排放的抑制效應最為明顯；（3）能源結構對我國老工業基地37個行業中的煤炭開采和洗選業、電力熱力的生產和供應業等9行業的碳排放量具有抑制作用，其余行業的能源結構均促進了二氧化碳的排放，而其中能源結構對黑色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及制品制造業等4行業的碳排放量具有明顯的拉動作用。

根據上述有關結論，本文認為老工業基地要實現低碳發展，可以采取以下措施：第一，適度控制工業產業規模，優化產業結構。在控制工業產業規模的同時調整產業結構，尤其應該降低黑色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及制品制造業等高排放行業的規模。第二，加快技術進步，進一步引進先進的生產技術和高效節能設備，加大對舊設備的更新與改造，加快產業轉型升級。尤其要加大對黑色金屬冶煉及壓延加工業、化學原料及制品制造業以及非金屬礦物制造品業等行業的科技投入，促進其技術進步，以提高其能源的利用效率。第三，進一步優化能源消費結構，在現有基礎上逐步建立煤炭略有增長、石油平穩增長、天然氣快速增長、非化石能源大幅增長的能源消費模式，重點轉變黑色金屬冶煉及壓延加工業、石油加工煉焦和核燃料加工業、化學原料及制品制造業等行業的能源結構，使其能源結構利于減少碳排放量。

參考文獻：

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孫寧.2011.依靠技術進步實行制造業碳減排――基于制造業30個分行業碳排放的分解分析[J].中國科技論壇，（4）：44-48.

王迪，聶銳.2012.中國制造業碳排放的演變特征與影響因素分析[J].干旱區資源與環境（9）：132-136.

王瑋.2012.碳排放驅動因素與減排潛力研究[D].武漢：華中師范大學.

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Fan，Liu et al. 2007. Changes in carbon intensity in China： Empirical findings from 1980―2003[J]. Ecological Economics，62（3-4）：683-691.

篇10

近幾年，山東省大力發展循環經濟，進行節能減排和清潔生產，使得能耗不斷降低，大幅度推動了山東低碳經濟的發展.

1.戰略政策打頭陣

山東省委、省政府適時提出“轉變經濟發展方式，建設經濟文化強省”的戰略，致力于“山東生態省建設”，實現經濟與人口、資源、環境協調發展。這一規劃為經濟社會低碳、快速、可持續發展奠定了政策基礎。

2.能源產業“領”

①清潔可再生能源。山東省的太陽能和風能比較豐富，它們作為可再生能源，同樣也是零碳能源。通過產業鏈的擴張、提升和科技的創新，走出了一條具有中國特色、融入山東經濟脈絡、促進山東新能源發展的低碳之路。山東省同時注重風能源建設，在威海、煙臺、濱州、東營、濰坊、青島等沿海地區建設大型風電場，并逐步向淺近海域發展海上風電項目，以促進節能減排和環境保護。

②清潔煤炭。山東煤炭行業勇于創新，大力實施“綠色管理”戰略，以循環為主、節能為本、綠色先行，打造循環低碳產業，推進山東節能減排的發展，使資源采出率最大化，廢物排出減少化，促進廢棄資源再利用，大力發展了煤炭行業的非煤產業。國家能源和環境保護司指出：2010年，山東省資源綜合利用企業共利用工業固體廢物5290.1萬噸“，十一五”期間年均增長8.9%；利用廢氣203.9億立方米，年均增長28.1%；利用廢水1286.1萬噸，年均增長14.5%。實現銷售收入357億元，年均增長13.6%；稅金24.3億元，年均增長14.4%；利潤37億元，年均增長18%。

③核電。與傳統發電方式相比，核電站只需消耗很少的核燃料，就可以產生大量的電能，每千瓦時電能的成本比火電站要低20%以上。2009年底，山東海陽核電一期工程舉行隆重開工儀式，此后核電廠的建設在經濟指標上顯示出獨特優勢，特別是在燃料費、運行費等方面都有較大幅度的降低。

3.地市“試比高”

①德州市2010年開始大力推行“建設生態德州”的戰略目標，走科技先導、結構優化、循環經濟、資源節約、環境友好的發展道路，在低碳經濟的發展上取得了一定的基礎。2005年德州被授予“中國太陽城”稱號，以太陽能為龍頭，成為全國最大的太陽能清潔能源研發和生產基地；同時，循環經濟也得到大力發展，引導不同企業、產業之間建立資源、廢物、能量相互轉換關系，形成了“低消耗、高產出，低排放、高效益，大循環、可持續”的生態集約型工業模式。

②淄博市把節能降耗作為調整經濟結構的突破口，實行新增能耗等量淘汰制度，對區域能耗進行總量控制，評估和審查固定資產投資項目的節能情況，實施重點裝備改造工程。通過大力推廣節能技術和節能產品，2008年萬元GDP能耗同比下降7.08%，萬元工業增加值能耗降低11.27%，名列山東省第一。

③2010年5月，榮成作為山東首個低碳經濟科技示范城市揭牌。其在新能源利用、傳統產業改造升級、碳匯漁業、低碳交通、建筑節能、森林碳匯、低碳服務業、低碳生活方式八個方面進行集成應用和示范，為山東低碳城市建設提供范本。

④菏澤市堅持走新型工業化道路，大力推進節能減排，出臺了一系列扶持“低碳產業”發展的優惠措施，以“低碳經濟”打造新的發展優勢。2010年6月，成立了山東首家，也是中國第一家“碳經營交易所”，從事省內和國內企業節余碳排放量指標的交易。

4.三大產業“競風流”

第一產業：山東陵縣是全國小麥主產區之一，低碳技術成為小麥節水增產的秘密武器。采用抗旱型種子包衣劑拌種技術，使傳統農業向現代科技農業轉變；山東的平邑有著較大的牧場，通過對養殖場的標準化改造，引導畜牧業向規模化、生態化的低碳畜牧業方向轉型。

第二產業：山東省低碳住宅建設走在全國前列，目前山東省已經有26個項目、780多萬平方米住宅被列為全國節能環保型康居示范工程，并且山東省在2009年完成了近600萬平方米建筑節能改造；鋼鐵冶金業正在研究“新一代富氫低碳全氧煉鐵新工藝技術”，以走出一條具有自主知識產權和創新性強的低碳煉鐵新工藝技術路線，實現鋼鐵冶煉業的轉型。

第三產業：旅游業本身具備一定的低碳產業性質，具備發展低碳經濟的良好基礎。2011年，山東省大力推進旅游信息化，以旅游目的地系統、網絡營銷系統、社交平臺為工具，推出電子導游、信息化自助游、智慧旅游、鄉村旅游等一系列低碳、便捷化旅游，實現了旅游的低碳化。濟南、青島、煙臺、泰安、威海等旅游業相對發達的城市，正借助信息化手段，快速打造國際化的“低碳旅游文化名城”。

二、結束語