3．鋼鐵流程中能源的集中管理、調(diào)度和使用

      二氧化碳排放與流程的能源利用效率強(qiáng)力相關(guān)。鋼鐵工業(yè)是高能耗行業(yè)，且能源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，涉及到的能源種類和能源用途名目繁多。生產(chǎn)流程本身的能源需求必須滿足工藝的要求，而鋼鐵廠內(nèi)部能源的集中管理、調(diào)度可以在能源利用效率上體現(xiàn)節(jié)能的目標(biāo)。集中管理是要做到：能盡其用，即不同位能的能源用于最能體現(xiàn)其價值的場所。

      影響鋼鐵企業(yè)能耗的因素有很多，如企業(yè)現(xiàn)有設(shè)備工藝技術(shù)水平，企業(yè)的生產(chǎn)計劃安排，企業(yè)能源管理方式等。鋼鐵企業(yè)節(jié)能的途徑主要有：一，調(diào)整工藝結(jié)構(gòu)，簡化生產(chǎn)工藝流程；二，改進(jìn)主要能源消耗設(shè)備和工藝水平，降低各生產(chǎn)工序的能耗；三，對全流程工藝進(jìn)行能源科學(xué)管理，對能源系統(tǒng)(包括能源從生產(chǎn)到使用的全部流程)中的各個環(huán)節(jié)，進(jìn)行計劃、組織、指揮、監(jiān)督和調(diào)節(jié)等活動，進(jìn)行全流程能源集中管理和利用。

      為了對整個鋼鐵生產(chǎn)流程進(jìn)行全面有效地管理，企業(yè)可以先建立以信息技術(shù)為基礎(chǔ)的能源中心，對企業(yè)中能源的生產(chǎn)運(yùn)行狀況進(jìn)行集中統(tǒng)一的監(jiān)測和控制，并逐步提高到調(diào)度和管理的水平，在確保各種能源安全、穩(wěn)定供應(yīng)的前提下，維持能源整體供需平衡，減少總體能源消耗，最大限度利用內(nèi)部能源。

      目前，在這方面可以開展的工作有：

       1. 以典型企業(yè)為代表，深入分析企業(yè)內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)工藝流程，結(jié)合企業(yè)當(dāng)前的能源平衡報表和能源指標(biāo)完成情況研究全流程的能源種類、流程及各二級分廠能源消耗和發(fā)生情況，明確之間的關(guān)系。研究鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)過程中物流的特點及對能耗的影響，建立以企業(yè)凈能耗最小和凈排放最小為目標(biāo)函數(shù)的鋼鐵企業(yè)優(yōu)化模型。

      2. 基于目前鋼鐵企業(yè)已有的生產(chǎn)、物流、財務(wù)和倉庫等管理控制系統(tǒng)，以典型企業(yè)為代表，從能源消耗和CO2減排等角度對鋼鐵流程工業(yè)整個環(huán)節(jié)進(jìn)行重新分析和評價，構(gòu)建包含能源消耗和CO2排放等環(huán)境參數(shù)的動態(tài)管理控制系統(tǒng)。這個系統(tǒng)通過各個子系統(tǒng)內(nèi)在的聯(lián)系整和成一個互相關(guān)聯(lián)的管理網(wǎng)絡(luò)，中間任何單個系統(tǒng)的改變都會對其他系統(tǒng)產(chǎn)生影響，從而體現(xiàn)出能源和生產(chǎn)管理的系統(tǒng)性，進(jìn)行統(tǒng)籌管理。

       4.低碳低能耗新流程的開發(fā)

由于鋼鐵工業(yè)的特點，在全流程任一環(huán)節(jié)的技術(shù)進(jìn)步都有助于提高系統(tǒng)的能量利用效率，減少CO2的排放；另外，鋼鐵冶金產(chǎn)生CO2的根本原因是使用碳還原鐵礦石所造成的，如能采用氫等替代品，徹底摒棄或者部分取代碳來還原鐵礦石，將會從根本上減少CO2的排放。因此對于一些目前尚處于開發(fā)研究階段的鋼鐵冶金新技術(shù)也應(yīng)未雨綢繆，進(jìn)行先期的研究。

在這些技術(shù)當(dāng)中，目前國際學(xué)術(shù)界已經(jīng)開展研究的主要有：

       1、等離子體氫還原鐵礦石－粉末燒結(jié)－軋制成材：采用這一技術(shù)將對鋼鐵冶金帶來革命性變化，其工藝路線可為：等離子體下氫還原鐵礦石－粉末燒結(jié)－軋制成材。等離子體下氫還原鐵礦石得到的是1000℃左右的鐵粉，將其與碳粉和合金粉按比例混合后熱壓燒結(jié)，再經(jīng)軋制可得到型材，也可直接制成部件。除了基本沒有CO2生成外，由于溫度較低，所消耗熱能大為減少。

       2、等離子體氫還原鐵礦石－高爐（或電爐）：這一流程是將等離子體氫還原進(jìn)行的不充分的鐵礦石加入高爐進(jìn)一步還原成鐵，或加入電爐中煉鋼。由于鐵礦石的部分甚至大部分已被氫還原，在高爐中還原所需碳量大幅減少，從而減少CO2的排放。

       3、高爐噴吹塑料：塑料含有較多氫，將其粉碎配吹至高爐內(nèi)可代替部分碳對礦石進(jìn)行還原，從而減少CO2的排放。

       4、化學(xué)蓄熱技術(shù)開發(fā)：在一定溫度下，在催化劑的作用下，化學(xué)物質(zhì)吸熱分解，分解產(chǎn)物分離后，在另外地方再混合發(fā)生反應(yīng)放出熱量，所放出的熱量有可能產(chǎn)生超過原有的溫度。利用此可將鋼鐵冶金中熱量回收供發(fā)電等。

       5、開發(fā)高速連鑄連軋技術(shù)：連鑄和連軋的速度提高，實現(xiàn)兩個工序的直接連接，鋼坯只需邊角局部加熱，可大大減少鋼坯加熱和保溫的能量，從而間接減少CO2排放。