关于我国钢铁工业资源安全战略的思考

钢铁工业是资源　能源高；肖耗和污染物高排放产业。钢铁工业的快速发展带来的资源和环境方面等各　方压力，我国钢铁工业资源安全战略问题不容忽视。　关于我国钢铁工业资源　安全战略的思考　◇王天民　周和敏　１北京航空航天大学　２中国钢研科技集团公司　中国钢铁工业经历了曲折的发展　过程。１９４９年至１９８６年，中国钢铁工　业用了３７年的时间才使粗钢年产量突　破５０００万ｔ。然而从１９８７年至１９９６年，　仅仅１０年粗钢年产量就突破了１亿ｔ；　至２００７年，中国粗钢年产量已经达到　了４８　９６６万ｔ，中国钢产量占世界钢产　量（１３４　３５０万ｔ）的比例达到３６．４５％，　人均钢产量约３７０ｋｇ／ａ。　中国钢铁工业的发展为我国国民　的自给率大幅度提高，一批高附加值　产品的研究开发取得了重大突破，有　气温度上升了０．６～０．８℃；与之相比　较，我国年平均气温从２０世纪５０年代　力地支持了相关行业的发展和重大工　程的建设。　初的８．１℃上升到目前的９．５℃左右，　大气平均温度上升了约１．４℃左右，　特别是近２０年上升了０．７℃，远高于全　球平均增长率。　由于钢铁工业是资源、能源高消　耗和污染物高排放产业，本文主要针　对钢铁工业的快速发展所带来的资源　和环境方面的压力，以及我国钢铁工　业资源安全战略问题谈谈看法。　根据２００７年全球各国的ＣＯ，排放　量比较，美国仍是ＣＯ，排放最多的国　家，达Ｎ２８４Ｌｔ／ａ。由于美国工业化程　度高，火力发电厂较多，因此仅发电厂　经济的快速增长和综合国力的迅速增　一、从全球气候变暖审视钢铁　我国是　京都议定书　签约国之　ＣＯ，排放量就占全球发电厂排放总量　的２５％。中Ｎ　ｃ　ｏ，年排放量为２７亿ｔ位　居第二，是唯一在ＣＯ，排放量最接近　于美国的国家。不过，中国的人均年　强提供了有力的保障，这一点是毋庸　置疑的。１０年中，钢铁工业是我国各工　业门类中发展速度最快、技术提升幅　工业的发展　一。按议定书要求，我国作为发展中国　度最大、在国际上影响和冲击最强烈　的行业。一大批国民经济建设发展所　家，自２０１２年始将承担温室气体减排　的义务。从全球年平均气温的增长看，　与工业化前相比，２０世纪地球表面大　ＣＯ，排放仅为２ｔ，而美国人均年ＣＯ，排　放量不少于９ｔ。　必需的、量大面广的关键性钢材产品　大气中ＣＯ，浓度增长ｌｐｐｍ，相当　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　维普资讯 http://www.cqvip.com ｎｓｉｇｈｔ　透　；…强藏　于增加８０亿ｔＣＯ　。那么，按照近几十　钢铁工业是能源、水资源、矿石　境保护角度看，用废钢炼钢比用铁矿　石炼钢可以减少水污染７　６％、节水　４０％、减少采矿废弃物９７％、减少气体　污染８６％；　年大气中Ｃ０，浓度年增长速度１．９　ｐｐｍ计算，全球大气中ＣＯ，年增加约　１　５２亿ｔ，仅２００７年一年，全球ＣＯ　排放　量约为３１６．５亿ｔ，增加速度迅猛！如果　Ｃ０　排放量得不到有效抑制，大气中　资源消耗量大的资源密集型产业，就　我国的情况而言，其中煤炭消耗占钢　铁生产过程总能耗的７２％左右。有关　资料显示，每生产ｌｔ钢，采用高炉工艺　排放的Ｃ０　约２ｔ，电炉工艺排放的　Ｃ０，相对较少，但也需要０．５ｔ左右。　２００７年，中国生铁产量为４６　９５４万ｔ，　粗钢产量为４８　９６６万ｔ，其中电炉钢约　提高冶金渣的利用率：冶金渣用　作水泥和建材原料，可以间接减少　Ｃ０，排放量；　改变能源结构：煤一直是我国钢　铁工业的主要能源，而在所有的化石　燃料中，煤燃烧所产生的ＣＯ，最多。因　的ＣＯ，浓度继续以此速度或者更高的　速度增长，根据日本国立环境研究所　的模拟结果，与工业化前相比，２０１６年　全球大气温度将上升１．５℃，格陵兰冰　层将开始熔化；２０２８年将上升２℃，造成　１０～２８亿人口缺水，并导致社会和生态　１０％。全球钢铁］Ｌ￣ｃｏ，排放量约为２１　亿ｔ，占全球ＣＯ　排放总量的６．７％，而　我国钢铁工业的ＣＯ，排放量约１ｏ４Ｌｔ，　约占全国ｃｏ，工业排放总量的１／３，形　势十分严峻。　此，从控制ＣＯ　的角度看，改变钢铁工　业的能源结构，采用氢冶金技术，是从　根本上解决钢铁生产过程中ＣＯ，排放　系统破坏；２０５２年将上升３℃，西南极冰　层稳定性破坏，气候崩溃、海洋大循环　停止；２１００年将超过５℃，导致海底甲烷　水合物崩溃，到那个时候，人类及生物　将无法在地球生存。当然，这些只是预　测。　的有效措施之一。但基于目前技术层　次、生产和投资成本等方面的原因，近　期很难实用化。　随着我国钢铁产量的逐年提高，　碳排放总量呈逐年上升趋势。由于提　高产量所带来的巨大的资源和能源消　综上所述，工艺流程的革新是钢　耗，钢铁工业已成为我国Ｃ０，排放的　主要源头之一。因此，如何　铁工业节能减排的关键措施。　进一步提高资源环境效　率，降低钢铁工业的Ｃ０，　排放，对于我国实现温室　气体减排目标，促进社会、　经济、环境可持续发展等　二　从大地震的悲惨后果，看　钢铁工业在基础建筑业的发　展空间　汶川大地震所造成的灾难有多方　面原因，但传统的水泥混砖建筑材料　和结构在地震面前不堪一击，这是有　目共睹的事实。　方面都具有非常重要的现　实意义。　针对我国钢铁工业的　具体情况，以下几个方面　可能是实现ＣＯ　减排的主　要措施：　从改善人居环境、减少地震造成　的危害和保护人生安全出发，钢铁工　业大有潜力可挖，至少可以优先在地　震带采用轻钢结构建筑。因为与传统　的水泥混砖建筑材料相比，钢铁材料　更有利于降低环境负荷；而且，这也是　一铁前工序是关键：　Ｃ　０，排放主要是铁前工　序，铁后工序Ｃ０，排放量　相对较少，因此减少铁前　工序能耗、提高能源利用　效率和能源回收率，是减　少Ｃ　０，排放量的首要途　径；　种重要的资源战略储备措施。　钢结构建筑和轻钢结构住宅的优　势：　抗震性能好，轻钢结构建筑体系　的自重相当于砖混结构的１／４至１／６，　地基及基础的处理简单，施工方便、周　期短。　ｔ工艺流程的革新是钢铁工业节能减排的关键措施。　发展废钢炼钢：从环　维普资讯 http://www.cqvip.com

从长远观点看，有利于资源回　收，而｝昆凝土回收利用难度大。水泥工　业能耗高、污染大。２００６年，全球水泥　产量２５．４亿ｔ，我国产量约ｌ１．５４Ｌｔ，　占全球产量４５．３％。水泥工业的ＳＯ，和　烟尘排放总量与钢铁工业相当，粉尘　排放量却占全国工业行业粉尘排放总　量的４５％左右。生产吨水泥ＣＯ，排放量　约１０Ｉ　Ｉｋｇ，粉尘排放５．６７ｋｇ，但废钢　可以回收重复利用，因此从生命周期　来看，钢铁材料比水泥材料具有更低　的环境负荷。　民用住宅使用轻型Ｈ型钢相同单　重时截面模数大，抗弯能力大。比｝昆凝　土结构有效利用面积提高约Ｉ５％；而　且具有造型美观、加工方便和节约金　属等优点。　ｔ广泛采用钢结构或轻钢结构，或者从国家层面优先考虑在地震带　采用轻钢结构建筑，是提高我国钢铁积蓄量的有效途径和措施之一。　大型高层建筑Ｈ型钢截面设计比　普通工字钢合理，在承受相同载荷的　别是减少地震造成的危害和保护人生　安全来讲是十分可取的发展方针。此　内铁矿资源的保障程度难以支撑以出　口为导向的经济发展模式。　随着中国进口铁矿石数量的增　情况下，Ｈ型钢比普通工字钢可节约　金属１０％～ｌ５％，在建筑上用Ｈ型钢可　使结构减轻３０％～４０％，在桥梁上可减　重１５％～２０％。　外，从长远的资源战略出发，我们以为　这也是提高我国钢铁积蓄量的有效途　径和措施之一。　加，进口铁矿石的价格也随之不断攀　升。由于中国对进口铁矿石的依存度　越来越高，影响了国外铁矿石价格的　目前我国建筑中除工业厂房广泛　采用钢结构外，其他建筑采用钢结构　比例还不到５％，钢结构住宅占整个住　宅比例不到１％。然而在国外，钢结构　三　从资源安全战略角度出　发，钢铁工业发展应采取的对　策　我国属于资源相对不足或短缺的　国家，除了非金属矿物资源相对充足　外，大多数金属矿物资源以及石油资　波动，我国进口铁矿石的价格也随着　进口量增减变化而急剧变化。２００７年　进口铁矿石吨矿平均价格为８８．２２美　元，￣Ｌ２００６年提高了３７．３５％，而２００７　已广泛应用于建筑行业，日本钢结构　建筑占建筑总量的５０％以上，５层以下　的钢结构建筑占９２％。美国和日本等　国钢结构用钢量已占到钢产量的３０％　左右，并且钢结构用钢中Ｈ型钢占　年ｌ２月价格更达到ｌ２５．２８美元的新　高。基本规律是，中国铁矿石进口量增　加不大或略有减少时，铁矿石价格增　长幅度减少或价格有所降低；铁矿石　进口量增加时，铁矿石价格则随之升　源都不能保证国民经济飞速发展的需　求，钢铁工业所需的铁矿、锰矿和铬矿　５０％～６０％。我国每年新增建筑面积在　２０亿ＩＴＩ２以上，其中住宅面积约占６０％　尤甚。在现行开采技术条件下，我国的　铁矿石开采期只有２０～４０年１　２００７年中国进口铁矿石３．８３亿ｔ，　主要来自于澳大利亚、巴西、印度、南　非、秘鲁等国家和地区。中国钢铁工业　对国外铁矿石的依赖度从２０００年的　３４．４％急增￣２００７年的５３％。显然，国　高，说明中国铁矿石的需求对国外铁　矿石价格的影响度已越来越大。　由此可见，我国钢铁工业发展需　要采取长远的对策应对资源不足问　题。　以上，如果广泛采用钢结构或轻钢结　构，或者从国家层面优先考虑在地震　带采用轻钢结构建筑，将会产生一个　巨大的钢材消费空间。这对于改善国　民居住舒适度，提高建筑安全水平，特　我国国内钢铁资源严重不足，对　Ａｄｖａｎｃｅｄ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　维普资讯 http://www.cqvip.com Ｉ１ｓ　建一透一　鬻　。　誊鬻　国外资源依赖度不断提高，这一事实　还将长期存在。　利用目前发展的良好外部环境，　加快我国不可再生资源的积存，不应　过度限制钢铁工业的发展；而应该从　政策法规层面采取措施，积极引导，提　高门槛，限制无序高消耗高排放企业；　采用新技术、新工艺流程来降低发展　过程的风险和危机。　节约资源是很重要的一个方面，　需要继续采取各种有效措施更好地开　展下去。但是，必须认识到，在我国资　源积存量不够大，人口又众多的情况　下，单纯节约并不能从根本上解决长　远发展的问题。　从战略高度看，在不远的将来，　谁多占有资源，谁就有更大的发展空　间，资源争夺战不可避免。需要稳步　地、有计划地实施资源安全战略，特别　是有色金属，不锈钢资源，也包括铁资　源。　ｔ多地使用高强度钢材和合理断面形状的钢材，是我国建筑用钢的发展趋势　也是节约资源的重要途径。　钢的发展趋势，也是节约资源的重要　途径。　开发高强度汽车钢板，实现汽车　的轻量化，提高汽车安全性能。　提高钢材的耐蚀性，使其使用寿　命得到进一步提高（长寿命化）。　提高冶炼渣铁金属回收量和减少　氧化烧损。　比重，因此在减排温室效应气体方　面钢铁工业大有作为；　从改善人居环境、减少地震造　成的危害和保护人生安全出发，钢　铁工业大有潜力可挖，与其他建筑　材料相比，钢铁材料更有利于降低　环境负荷；而且，这也是一种重要的　减少或限制钢铁初级产品出口，　提高出口钢铁产品档次和附加值，以　经过深加工或制成品的方式出口，从　提高资源与环境效率的高度制定钢铁　出口的政策和法规。　资源战略储备措施；　从资源安全的长远战略考虑，应　加快利用国外资源，以增大资源积存　量，目前不应过度限制，而应改变钢铁　工业发展的模式，减少或限制初级钢　铁产品的出口；　提高资源与环境效率，发展循环　四．通过节约资源和挖潜，可　以在一定程度上有效缓解资　源紧张压力　２００５年铁矿石产量约４．２１＇Ｌｔ，如　果全部精选，理论上将得到１．６８亿ｔ精　矿，产生２．５２１＇Ｌｔ尾矿。尾矿品位平均　按１　１％计算，２００５年有２７７２万ｔ铁金属　闲置在尾矿库中。从１　９９１年到２Ｏ０５　年，理论上尾矿中有２４　９００万ｔ铁金属　通过节约资源挖潜，预计从２０１０年　到２０２０年，每年可节约４０８５万～５５３２万　ｔ铁金属资源，约占钢产量的１３．２％～　１　１．　。每年合计节约资源价值近１２４５～　１３５２亿元，经济效益巨大。　采取各种节能、节水以及减排措　施。据预测，通过各种新技术新工艺的　采用，从２０１０年￣］２０２０年我国能源的　经济，是解决资源和环境问题的根本　途径之一。近年来我国钢铁工业的环　境影响指数，总体上呈现下降态势。　实行环境经营战略，逐步开展生　潜在节约量可达４６２１＇Ｌ～１４０６亿ｔ标　煤，水资源节约量在１４．７亿～１８．８４Ｌ　闲置而没有得到充分利用。　更多地使用高强度钢材和合理　断面形状的钢材，如高强度钢筋、高　ｔ，这是一笔很大的资源。　从全球温室效应来看，钢铁工　态设计是全社会的责任和义务，而企　业应该成为贯彻实施生态设计的主