我国钢铁行业各企业之间用水和污染治理水平存在很大差距,新建企业,如宝钢,在建厂时就已从技术及设备上考虑了环保问题,因而近年来它的水重复利用率超过97%,废气排放达标率达到100%,已达到或接近国际先进水平。但就总的情况看,由于老企业、中小型企业较多,设备较为陈旧,特别是中小型企业存在问题较多,水的重复利用率和废气排放达标率甚至低于70%,因此,在钢铁工业中开展环保技术的研究是十分必要的。
目前我国正拟从环境目标总量控制向环境容量总量控制转变,其核心是将区域现状污染物排放总量逐步削减到环境容量允许的范围之内,从而真正实现环境质量改善的目标。我国钢铁工业若要在现有规模上进一步扩大,就必须适应排污总量控制和环境容量的要求,特别是国家将要执行的排污许可证制度及相关处罚制度,将对钢铁工业的发展产生较大的影响。今后我国钢铁企业只能在有限的环境容量和资源的条件下,通过采取各种技术和管理手段,提高资源利用效率,减少排污,降低成本,实现增长方式的根本转变,才能得以生存和发展。
2 满足钢铁工业环保的冶金自动化技术
(1) 基于ECD&M( Environmentally Conscious De2sign and Manufacturing) 的钢铁产品设计和流程优化设计。未来流程工业面临的已不是单一的质量、性能问题,而是成本、质量/ 性能、生产效率、过程排放、过程综合灵活控制、环境、生态等多目标群,要认识、解决这类多目标群的挑战,必须从整体上解决钢铁制造流程的结构优化、功能优化和效率优化。需要研究开发相关计算机仿真模拟技术和信息化技术,支持钢铁产品生命周期模型和绿色产品设计开发,各种流程的环境影响评价、对比分析模型,支持零排放或低排放的流程组合和整体优化系统。
(2) 钢铁生产过程中降低排放的自动化技术。研究开发生产过程包含环境因素的广义建模和优化控制技术;研究开发生产流程中产品质量的在线检测、评估、判断、控制技术,防止不合格品带来的资源、能源的浪费;研究开发重要工艺设备的故障诊断、预测维护等管理、控制技术,保障生产流程连续、紧凑、高效。
(3) 与钢铁流程清洁生产配套的自动化技术。钢铁工业生产必然产生各种污染物,为保护环境,其排放控制至关重要,因此需要研究开发相关的自动化技术,如污水、废气、钢(铁) 渣等的在线分析检测监视技术,除尘、水处理等高压大功率电气传动技术,功率补偿和谐波治理技术,排放与生产协同优化控制技术等。
(4) 与钢铁流程排放物循环利用配套的自动化技术。与高炉、焦炉、转炉等冶炼过程产生煤气的循环利用配套的自动化技术,与铁渣、钢渣循环利用配套的自动化技术,利用高温冶炼设备消化社会固体废弃物配套的自动化技术等。