6月初的鞍山剛剛迎來一場(chǎng)夏雨,雨后的空氣自然清新,翠綠的樹枝微微顫抖,向著蔚藍(lán)天空中的陽光伸展,根本無法讓人察覺離市中心僅3公里外,還有一座座鋼廠正在不停地運(yùn)轉(zhuǎn)。
《中國電子報(bào)》記者一行來到位于鞍鋼集團(tuán)廠區(qū)內(nèi)的鞍鋼礦渣開發(fā)公司,驚異地發(fā)現(xiàn)廠區(qū)內(nèi)并沒有想象中充斥著大量異味和粉塵的場(chǎng)景,反而隨處可見綠樹以及穿梭在綠樹中身著淺灰色干凈工裝服的工人。
“鋼鐵行業(yè)雖然是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱,但也是耗費(fèi)資源最大、破壞環(huán)境最嚴(yán)重的產(chǎn)業(yè)之一。因此,我國要想實(shí)現(xiàn)科學(xué)發(fā)展、綠色發(fā)展、循環(huán)經(jīng)濟(jì),就必須往綠色鋼鐵、綠色產(chǎn)業(yè)上調(diào)整。”已在綠色冶金渣處理領(lǐng)域沉浸了10多年的鞍鋼礦渣開發(fā)公司總經(jīng)理蘇興文向《中國電子報(bào)》記者強(qiáng)調(diào)。
經(jīng)過20年探索,在蘇興文帶領(lǐng)下的鞍鋼礦渣開發(fā)公司已初步走出了一條固廢資源零釋放的綠色發(fā)展道路,而這條道路將很有可能成為中國鋼鐵業(yè)的救贖之路。
面臨殘酷寒冬,拿什么來拯救鋼鐵業(yè)
擁有300多萬人的我國鋼鐵行業(yè)正面臨著殘酷的寒冬。從2008年開始便步入低迷期,產(chǎn)能過剩情況嚴(yán)峻。近兩年來,鋼鐵行業(yè)基本處于虧損狀態(tài)。2014年鋼鐵行業(yè)銷售利潤(rùn)率只有0.9%,處于工業(yè)行業(yè)最低水平。重點(diǎn)大中型企業(yè)中虧損企業(yè)19家。2014年傳出停產(chǎn)甚至破產(chǎn)消息的鋼鐵企業(yè),就包括山西海鑫鋼鐵、四川川威集團(tuán)、黑龍江西林鋼鐵集團(tuán)等。今年第一季度,鋼企虧損面幾乎占到了50%。
此外,新的環(huán)保法和排放標(biāo)準(zhǔn)更給鋼企帶來了“史上最嚴(yán)”的環(huán)保高壓。新標(biāo)準(zhǔn)下,噸鋼環(huán)保運(yùn)營成本將從原本的30~100元上升到200元,而預(yù)計(jì)鋼鐵全行業(yè)實(shí)施環(huán)保改造總投資約需900億元~1100億元。
轉(zhuǎn)型升級(jí)成為擺在鋼鐵行業(yè)面前迫在眉睫的任務(wù)。為此,國家相關(guān)決策部門屢屢支招。《中國制造2025》更明確提出把綠色制造作為主要方向之一,要全面推進(jìn)鋼鐵等傳統(tǒng)制造業(yè)綠色改造。
早在相關(guān)政策出臺(tái)的10年之前,蘇興文就意識(shí)到了鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展的重要性。10年內(nèi),鞍鋼礦渣開發(fā)公司處理了冶金渣2100萬噸,為鞍鋼提供精品鋼鐵物料800萬噸,為市場(chǎng)提供優(yōu)質(zhì)建材產(chǎn)品1000萬噸,為國家節(jié)約鐵礦石開采量1230萬噸,節(jié)約石灰石開采量2300萬噸,減少二氧化碳排放2500萬噸。
在驚人數(shù)字背后,是一個(gè)最簡(jiǎn)單不過的想法。“環(huán)保如果創(chuàng)不出效益,誰都不會(huì)支持,必須把成本中心變成利潤(rùn)中心,向綠色要效益。”蘇興文告訴記者。他認(rèn)為,一味靠大筆投資、強(qiáng)制執(zhí)行來做環(huán)保不是鋼鐵行業(yè)解決問題的根本之道,最科學(xué)、有效、可持續(xù)的方式是變綠色環(huán)保投入為綠色產(chǎn)品產(chǎn)出。
作為一個(gè)替鋼鐵廠處理冶金渣的公司,鞍鋼礦渣開發(fā)公司不能只靠賣固廢冶金渣活著,必須依靠產(chǎn)品生存。在蘇興文的帶領(lǐng)下,公司找到了最佳切入點(diǎn)——把鋼鐵和建材融合,形成新型產(chǎn)業(yè)鏈,把鋼鐵的固廢冶金渣變成建材行業(yè)的原料,實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)再利用。
經(jīng)過10年的發(fā)展,公司目前已擁有精渣鋼、精選粒鐵、精鐵粉、磁選粉、礦渣粉等20多個(gè)冶金渣系列產(chǎn)品,將產(chǎn)品輸送至各地的鋼鐵和建材市場(chǎng)。去年僅南方地區(qū)便消化了公司微粉產(chǎn)品80多萬噸。按內(nèi)部?jī)r(jià)格計(jì)算,公司10年內(nèi)累計(jì)實(shí)現(xiàn)收入35億元,創(chuàng)利7.1億元。
堆積起來的廢棄礦渣山,是廢物?還是寶?
在鞍鋼礦渣開發(fā)公司的廠區(qū),一座座或灰黑或土黃的小山脈綿延不絕。隨行的工作人員告訴記者,這是過去很長(zhǎng)一段時(shí)間堆積起來的廢棄礦渣山。據(jù)蘇興文介紹,過去冶金渣固廢資源處理是個(gè)難題,通常的做法要么直接排入海里,要么直接堆積。鞍鋼過去曾經(jīng)專門買了一片2700畝的土地,用于堆積礦渣,形成了號(hào)稱“世界上最大的礦渣山”,導(dǎo)致生態(tài)環(huán)境被破壞。
這只是冰山一角。據(jù)悉,每采出1噸鐵礦,至少要?jiǎng)兂?噸巖石,產(chǎn)出率不足28%;從鐵礦石煉制鋼鐵,每煉出1噸鋼鐵,則要產(chǎn)生33%的礦渣。按照2014年粗鋼產(chǎn)量8.2億噸來算,一年能產(chǎn)生4億多噸冶金廢渣。
“每年鋼鐵行業(yè)真正的有效資源產(chǎn)生的固廢礦渣數(shù)量等于鋼鐵的總產(chǎn)量,我們是用環(huán)境資源換來了暫時(shí)的經(jīng)濟(jì)繁榮。”蘇興文告訴記者。
面對(duì)每年如此大量的冶金廢渣,多數(shù)鋼企都束手無策。所謂的礦渣處理變成了礦渣買賣脫手,更在過去的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),形成了一個(gè)鋼鐵廢渣買賣分銷的舊利益鏈。直至現(xiàn)在,還有大量鋼企延續(xù)著過去“簡(jiǎn)單粗暴”的渣處理方式。
更讓蘇興文痛心的是對(duì)于冶金固廢資源處理的普遍認(rèn)識(shí)。“大家的固有觀念是冶金渣都是‘廢物’,沒什么用。我不承認(rèn),沒有‘廢物’,只有還沒開發(fā)利用的產(chǎn)品。固有的錯(cuò)誤理念導(dǎo)致過去冶金渣處理過程中上了很多簡(jiǎn)單、傳統(tǒng)的設(shè)備。但實(shí)際上這種‘廢物’要想得到利用,其中包含的科技含量比普通的鋼鐵冶煉高得多。”
鞍鋼礦渣開發(fā)公司開始投入大量的研發(fā)人力和物力,很快發(fā)現(xiàn)了能夠?qū)撹F水渣礦渣磨成超細(xì)粉,進(jìn)行微粉化,用于建材行業(yè),做水泥的原料。比表面積400平方米/千克的微粉用于生產(chǎn)礦渣水泥,摻入量可以達(dá)到50%以上,等量替代熟料生產(chǎn)水泥、等量替代水泥生產(chǎn)混凝土,既降低了生產(chǎn)成本、節(jié)約了不可再生資源,又減少了二氧化碳的排放。
目前,微粉已普遍推廣到全國的建材行業(yè)。鞍鋼礦渣開發(fā)公司還和合作伙伴一起開發(fā)出了比面粉還要細(xì)6倍以上的表面積1500平方米/千克和2000平方米/千克的微粉,實(shí)現(xiàn)了歷史性的突破。
高爐渣同樣被鞍鋼礦渣開發(fā)公司應(yīng)用于建材行業(yè),即做成巖棉板和礦渣棉板,從而實(shí)現(xiàn)高度的阻燃性能和保溫性能。鋼尾渣則被開發(fā)成了不同形狀的人造魚礁。據(jù)介紹,由于鋼渣含一部分鐵,又呈堿性,特別適合海藻的生長(zhǎng),還能夠中和海水里的酸污染。人造魚礁投入到海里之后,既凈化了海水,又給魚類提供了一個(gè)自由的成長(zhǎng)空間。
這個(gè)項(xiàng)目是鞍鋼礦渣開發(fā)公司和北京科技大學(xué)共同研發(fā)的,目前已經(jīng)在營口市南部的鲅魚圈投放了3畝水面的實(shí)驗(yàn)。技術(shù)已經(jīng)成熟,下一步要做的就是推廣。與目前市面上近1000塊錢1立方米大小的人造魚礁相比,鞍鋼礦渣開發(fā)公司即使賣500塊錢也仍有巨大的經(jīng)濟(jì)效益。
蘇興文笑稱公司實(shí)際上已變成了鞍鋼再生資源開發(fā)公司。“餓著肚子去搞環(huán)保是不可能的。鋼企轉(zhuǎn)型升級(jí)要往綠色鋼鐵去轉(zhuǎn),而綠色鋼鐵又必須要推向市場(chǎng),當(dāng)做產(chǎn)業(yè)去做,把廢物變成能產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益的寶物,尤其是要去生產(chǎn)高附加值的產(chǎn)品,向綠色鋼鐵、綠色產(chǎn)業(yè)去要效益,這才是發(fā)展的方向,才利國、利民、又利企。”
一個(gè)只吃礦渣的“貔貅”,真正實(shí)現(xiàn)零排放
在鞍鋼礦渣公司的鋼渣微粉生產(chǎn)線上,記者看到機(jī)器正微微轟鳴著自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),欄桿扶手上一塵不染,現(xiàn)場(chǎng)也沒有看到工人身影。據(jù)了解,在這個(gè)設(shè)計(jì)年產(chǎn)量50萬噸,實(shí)際生產(chǎn)年產(chǎn)量達(dá)到70萬噸鋼渣微粉生產(chǎn)線上,現(xiàn)在安排了4個(gè)班共16個(gè)工人負(fù)責(zé)生產(chǎn)監(jiān)控,而過去需要80人。
事實(shí)上,這只是鞍鋼礦渣公司生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的一個(gè)縮影。公司幾乎所有生產(chǎn)線都達(dá)到了這樣的技術(shù)水平。目前,公司已擁有13條這樣現(xiàn)代化的冶金渣處理加工生產(chǎn)線。
其中,鞍山本部有1條50萬噸/年鋼渣粉生產(chǎn)線,1條240萬噸/年鋼渣磁選加工線,3條70萬噸/年礦渣微粉生產(chǎn)線,2條30萬噸/年鋼渣磁選產(chǎn)品深加工生產(chǎn)線,1條壓球生產(chǎn)線。鲅魚圈分公司主要生產(chǎn)線有1條100萬噸/年轉(zhuǎn)爐鋼渣熱悶生產(chǎn)線和精煉渣、脫硫渣翻渣處理生產(chǎn)線,1條100萬噸/年鋼渣磁選生產(chǎn)線,1條5萬噸/年壓球生產(chǎn)線,3條70萬噸/年?;郀t礦渣粉生產(chǎn)線。
目前,鞍鋼礦渣公司圍繞綠色鋼鐵為中心,正在建設(shè)百萬噸鋼鐵物料深加工基地、千萬噸精品建材原料基地“兩大基地”;中國冶金渣高附加值產(chǎn)品研發(fā)中心、國際冶金渣處理核心裝備技術(shù)研發(fā)中心“兩大中心”。
“我們本部目前每年大約產(chǎn)出1600萬噸鋼,伴隨著220萬噸左右的鋼渣,我們?nèi)慷枷?。我們每年從鋼渣里提取?00萬噸鋼鐵物料,相當(dāng)于每年開采幾個(gè)大型采礦場(chǎng)。”蘇興文告訴記者。
從鞍鋼煉鋼廠出來的鋼渣,直接進(jìn)入鞍鋼礦渣公司的生產(chǎn)線,第一步先分離成轉(zhuǎn)爐渣、脫硫渣和精煉渣3種渣。第二步,每種渣分別處理。脫硫渣內(nèi)含鐵成分較多,可將硫脫掉,重新回到煉鐵的環(huán)節(jié)做鋼鐵原料,含鐵量85%以上的脫硫渣可當(dāng)做廢鋼用于電爐。精煉渣提取之后,可以回到鋼廠,用作脫硫劑。轉(zhuǎn)爐渣則被克服了游離氧化鈣的膨脹性問題,制作成產(chǎn)品用于建材行業(yè)。第三步,進(jìn)入磁選生產(chǎn)線,利用寬帶高效帶磁機(jī)的磁選工藝,將鋼渣中的鐵選干凈,剩下沒有磁性的鋼尾渣進(jìn)入鋼尾渣生產(chǎn)線,制成人造魚礁。到這一步,徹底解決了固廢資源循環(huán)再利用的問題。
在記者看來,目前的鞍鋼礦渣公司仿佛變成了一個(gè)只吃礦渣的“貔貅”,而且所有的鋼渣只進(jìn)不出,全部消化變成了產(chǎn)品,實(shí)現(xiàn)了固廢零排放。
而這還不是故事的結(jié)局。蘇興文還看上了鋼渣自帶的1600度高溫,現(xiàn)在的處理方式是經(jīng)過打水冷卻,進(jìn)入悶渣池悶上產(chǎn)生蒸汽。“1000多度的高溫白白浪費(fèi)了,如果能夠把這部分熱量全部開發(fā)利用了,至少能節(jié)約能源動(dòng)力30%的費(fèi)用,鋼鐵行業(yè)又會(huì)出現(xiàn)一個(gè)新增長(zhǎng)點(diǎn),又是一個(gè)綠色環(huán)保項(xiàng)目。”
蘇興文的目標(biāo)正是固廢零排放、能源零釋放。鞍鋼礦渣公司正在進(jìn)行熱能開發(fā)利用研究和低溫余熱發(fā)電技術(shù)研究,與比亞迪合作研究?jī)?chǔ)電技術(shù),為的就是將冶金渣中的能源全部回收利用起來。
一條前無古人之路,“蹲”出的“悶渣”技術(shù)
從鋼渣原料的處理到鋼鐵物料的提取深加工,從礦渣粉生產(chǎn)工藝流程的優(yōu)化到核心技術(shù)參數(shù)的掌握控制,從國外技術(shù)的消化改進(jìn)到具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利技術(shù)的提出,從核心設(shè)備的調(diào)試到國家標(biāo)準(zhǔn)、工藝操作規(guī)程的制訂,鞍鋼礦渣開發(fā)公司現(xiàn)在掌握了一整套具有世界領(lǐng)先水平的冶金渣處理工藝和技術(shù)方案。
一切仿佛那么自然地就水到渠成了。但實(shí)際上,想要變廢為寶,所需要研發(fā)的技術(shù)遠(yuǎn)比想象中難。更艱難的是,鞍鋼礦渣開發(fā)公司走的是一條前無古人的路,一切都要靠自己的研發(fā)和摸索,在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造。
在冶金渣處理領(lǐng)域,蘇興文沒有外國的先進(jìn)技術(shù)能夠偷師。歐美的發(fā)達(dá)國家在過去依靠掠奪資源奠定了工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ),如今,鋼鐵業(yè)已不再以礦石資源為主,而是以廢鋼為主,并沒有經(jīng)歷過需要綠色處理冶金渣的階段。
為實(shí)現(xiàn)渣鐵分離,鞍鋼礦渣開發(fā)公司從德國引進(jìn)了最先進(jìn)的生產(chǎn)線以處理鋼渣。設(shè)備就緒后,德國人也面面相覷,號(hào)稱30萬噸破碎能力的生產(chǎn)線卻達(dá)不到預(yù)定的破碎能力,渣里仍然殘留80%的塊狀物。
蘇興文憋著一口氣,蹲在生產(chǎn)線前面仔細(xì)地觀察,終于發(fā)現(xiàn)有些鋼渣呈現(xiàn)了粉狀分離,是被蒸汽熏出來的。經(jīng)過分析,蘇興文認(rèn)定,向鋼渣上打水,利用熱能產(chǎn)生蒸汽,讓鋼渣在蒸汽的作用下快速膨脹,達(dá)到膨脹之后,由于鐵具有不膨脹性,自然而然能夠?qū)崿F(xiàn)渣鐵的分離。
這樣做還解決了鋼渣的膨脹性問題。膨脹性正是原本導(dǎo)致鋼渣無法使用于建材行業(yè)的罪魁禍?zhǔn)祝鏊嗨鄷?huì)開裂,用于鋪路路會(huì)鼓起。而此前,全球都認(rèn)為鋼渣是破碎的,并且無法消除膨脹性。蘇興文跳出傳統(tǒng)思維,利用化學(xué)原理,就此發(fā)明了悶渣技術(shù),還因此獲得了國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。
悶渣過程中產(chǎn)生爆炸、磁選技術(shù)選不干凈、布袋回收除塵不適用、立式磨鋼渣擁堵……幾乎所有的難題都在蘇興文在生產(chǎn)線前面的“蹲”中解決了,而蘇興文也開始給德國人講課。由蘇興文提出工藝設(shè)計(jì)和設(shè)備原理,交給德國合作方計(jì)算,如何做配套。
“我們的課題都來源于生活,都需要來自于實(shí)踐研究,都不是難題。”蘇興文告訴記者。在蘇興文的組織下,鞍鋼礦渣開發(fā)公司攻克了冶金渣處理的一項(xiàng)項(xiàng)難題,申報(bào)了國家專利57項(xiàng),已授權(quán)36項(xiàng),其中發(fā)明15項(xiàng),專有技術(shù)32項(xiàng),國家重大科技成果1項(xiàng),省重大科技成果2項(xiàng),市重大科技成果5項(xiàng),鞍鋼重大科技成果3項(xiàng)。
由于冶金渣處理必須從鋼廠出來就開始處理,利用熱悶原理,才能達(dá)到效果,這要求鋼渣處理必須與鋼廠形成系統(tǒng)化的工藝銜接。因此,下一步,蘇興文的想法是把所有冶金渣處理的技術(shù)集合起來,形成技術(shù)整體總包,對(duì)外搞技術(shù)輸出,把相關(guān)技術(shù)推廣到其他企業(yè)。為此,蘇興文呼吁政府給企業(yè)創(chuàng)造良好的開發(fā)、研發(fā)環(huán)境,并且制定相關(guān)行業(yè)規(guī)范,大力推廣綠色先進(jìn)技術(shù)和利用技術(shù),用稅收、強(qiáng)制政策等手段支持,結(jié)合實(shí)際,共同為打造綠色產(chǎn)業(yè)努力。
對(duì)于鞍鋼礦渣開發(fā)公司來說,雖然在冶金渣處理方面已是領(lǐng)跑人,但在打造綠色產(chǎn)業(yè)上還僅僅剛起步,未來還需要全行業(yè)共同在實(shí)踐中創(chuàng)新、研究,摸索著向前走。









