導語：如何才能寫好一篇低碳煉鐵技術，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

關鍵詞:地鐵車站；地鐵地下連續墻；技術措施

中圖分類號： U231+.4 文獻標識碼： A 文章編號：

隨著城市地下交通對地下空間的充分利用，促進城市深基坑工程的發展，基坑開挖深度從幾米發展到幾十米，隨之而來的基坑圍護結構形式也因開挖深度以及地質條件的不同而呈現多樣化的發展趨勢。隨著城市地下交通對地下空間的充分利用，促進城市深基坑工程的發展，基坑開挖深度從幾米發展到幾十米，隨之而來的基坑圍護結構形式也因開挖深度以及地質條件的不同而呈現多樣化的發展趨勢。 地下連續墻具有結構剛度大、整體性、抗滲性和耐久性好的特點，可作為永久性的擋土擋水和承重結構； 能適應各種復雜的施工環境和水文地質條件，可緊靠已有建筑物施工，施工時基本無噪音、無震動，對鄰近建筑物和地下管線影響較??；能建造各種深度（10～50m）、寬度（45～120cm）和形狀的地下墻。由于地下連續墻具有一系列的優點被廣泛運用于深基礎工程中。

對于高層建筑地下室、地鐵地下車站、人防工程等大中型工程的基坑而言，在珠三角、長三角等沿海地區一般選用排樁或地下連續墻作為支護結構。下文結合筆者多年的工作經驗談談地鐵車站地下連續墻施工技術。

一、工程概況

某擬建地鐵線長約305m，寬約19m，總建筑面積約為13752m2。主體結構為雙跨單柱鋼筋混凝土框架，雙層復合墻結構。車站主體及風道圍護結構采用地下連續墻。

二、地下連續墻的施工流程

地下連續墻施工流程圖見圖1：

圖1地下連續墻施工流程圖

二、導墻施工

導墻施工順序為：平整場地測量定位挖槽綁扎鋼筋支模板澆注混凝土拆模并設置橫撐導墻外側回填粘土壓實。導墻混凝土澆注并拆模后，為防止導墻在側向土壓作用下產生變形、位移，應設上下兩道木橫撐，木撐間距1.5m（或直接在導墻內填土），同時禁止機械等設備在導墻周圍碾壓。

混凝土澆注之前先清理槽底的渣土和灰塵。澆注混凝土時，使用插入式振搗棒，振搗棒注意避開鋼筋，同時離開模板至少100mm。

三、泥漿配制和循環利用

地下連續墻成槽過程中，為保持開挖溝槽土壁的穩定，要不間斷地向槽中供給優質的穩定液——泥漿。泥漿在成槽過程中起液體支撐的作用，在已開挖的土體平面上能迅速產生泥皮，防止地下水的滲入及槽壁坍塌；還有懸浮土渣、把土渣攜帶出地面；冷卻和切削機具等作用，其中最重要的是固壁作用，以確保挖槽機成槽的關鍵，泥漿選用和管理的好壞，將直接影響到地下連續墻的工程質量。

泥漿循環系統：泥漿采用鈉基膨潤土攪拌泥漿，現場開挖新漿池（150m3）、凈漿池300m3)及沉淀池(150m3)，配備兩臺3PNL泵進行泥漿循環，并配備1臺泵將新鮮泥漿送到施工槽孔。

待成槽機開挖后，將儲漿池中的泥漿輸入槽內，保持液面距導墻頂以下500mm 左右，并高于地下水位500～1000mm 以上。灌注水下混凝土的同時，將置換出來的泥漿上部泵送至回漿池，下部經沉淀池凈化處理分離出泥漿中的渣土，恢復泥漿的正常性能，可重復循環使用?；厥漳酀{檢測，如性能指標嚴重惡化，則需作廢漿處理，用全封閉廢漿車外運至指定地點，保證施工質量及清潔。

四、槽段劃分和成槽

根據地質條件及連續墻結構設計，結合現場施工條件及以往施工經驗，為滿足施工總工期安排，安排1臺地下連續墻液壓抓斗，并配置一臺150噸履帶吊車、一臺80噸履帶吊車配合起吊鋼筋籠進行施工

本工程地下連續墻為基坑圍護結構必須保證地下連續墻的垂直度和平整度，控制地下連續墻沉降以及墻體止水、抗滲。考慮以下幾個因素的影響：

1、地層特性；2、開挖深度；3、地下連續墻厚度和強度；4、施工條件；5、機械設備的性能。

對這五個因素進行綜合評估，選用意大利SOILMEC 公司BH-12 系列液壓抓斗。

本工程標準槽段（6米一個槽，7米一個槽）采用一槽三抓挖槽法，先兩邊后中間，見圖2所示。本工程考慮后續地下連續墻施工的連續性，在連續墻的轉角處分別設有“L”型槽、“Z”型槽。

圖2 一槽三抓成槽工序

每個抓斗分管兩區域，采用跳抓，但每個區域抓槽采取順抓施工，根據已放出的槽段線，先在每一個挖掘單元的兩端分別使用液壓抓斗成槽至設計標高，然后將成槽設備抓斗移至該槽段的中部，抓槽至設計標高。抓斗就位前要求場地平整堅實，以滿足施工垂直度要求，保證吊車履帶與導墻垂直。

挖槽要連續施工，因故中斷施抓時，應將液壓抓斗從溝槽內提出，并使設備遠離槽段，以防塌方埋鉆或設備側翻。抓斗提升出地面時要及時補漿，以保持槽內泥漿面高度，一般應使泥漿保持在導墻頂面下500mm左右，挖槽過程中隨著槽深的向下延伸，要隨時向槽內補漿，使泥漿面始終位于泥漿面標志處，直至槽底挖完，以防坍槽。

當槽段挖至設計高程后，應及時檢查槽位、槽深、槽寬和垂直度，并作好記錄。

五、鋼筋籠制作和吊裝

根據設計，鋼筋籠主筋采用HRB400鋼筋間距14cm兩根1束布置，其中迎坑面采用Φ28鋼筋，迎土面采用Φ22鋼筋，先施工槽段上設置止水“H”型鋼，鋼筋籠最大重量為“Z”型槽段。鋼筋籠采用整體加工及吊裝，對于本工程地連墻鋼筋籠采用150T+80T 履帶吊配合起吊。

鋼筋籠加工平臺基面應澆筑素混凝土，基面應平整。其上安裝與最大單元槽段鋼筋籠長寬規格相同的 [10槽鋼平臺上如圖3所示。槽鋼按下橫上縱排列、橫向間距4m、縱向間距1.5m 焊接成矩形，四角應成90°，并在制作平臺的四周邊框上按鋼筋縱橫間距尺寸焊定位筋。根據本工程特點及進度要求，鋼筋籠制作平臺每組設兩個。

圖3鋼筋籠制作平臺示意圖

在制作平臺上，按設計圖紙的鋼筋品種、長度和排列間距，從下到上，按預埋鋼板橫筋縱筋桁架縱筋橫筋預埋鋼板十字鋼板，順序鋪設鋼筋，鋼筋交點采用焊接成型。

鋼筋籠起吊是將鋼筋籠由水平狀態轉成垂直狀態的過程，由1臺150T及1臺80T吊車完成。步驟如下：

鋼筋籠制作前要根據鋼筋籠的大小計算出鋼筋籠的重心（特別是異形槽幅），確定出吊點位置，以保證在起吊時吊點重心與鋼筋籠的重心在同一鉛垂線上。吊放采用雙機抬吊，空中回直，其中以150T 履帶吊作為主機，80T吊機作副機。起吊時必須使吊鉤中心與鋼筋籠形心相重合，保證起吊平衡。主吊車通過橫擔、滑輪、鋼絲繩兩點吊于鋼筋籠頂端。副吊通過橫擔、滑輪組、鋼絲繩6點于鋼筋籠中、下部。主、副吊同時將鋼筋籠水平起吊離開平臺后，主吊逐步上升，副吊在上升的同時，向主吊運動，使鋼筋籠由水平狀態逐漸轉成垂直狀態。待主吊承受全部重量后，卸去副吊。起吊過程中，要注意辨別鋼筋籠的開挖面及迎土面。如主吊車在基坑迎土面一側，應使鋼筋籠迎土面朝向主吊車，反之，則鋼筋籠開挖面朝向主吊車。

六、刷槽壁、吊裝接頭箱

對相鄰槽段間接頭應進行刷槽，用吊車吊著刷槽器緊靠須刷槽接頭鋼板處，

由上到下、由下到上來回清刷，直至刷槽器上不粘淤泥和砂土為止。

接頭箱接頭是地下連續墻比較常用的一種接頭，一個單元槽段挖土結束后，

吊放鋼筋籠，再吊放接頭箱，并用裝碎石或砂袋填實接頭箱后的空隙。接頭箱的

主要作用為防止混凝土擠壓“工”字鋼板使其發生變形和防止混凝土繞流?；炷?/p>

土初凝后，逐步吊出接頭箱，待后一個單元槽段吊放鋼筋籠時，鋼筋網片端部插

入已澆筑混凝土槽段端部的“工”字鋼板內。

1、檢查接頭箱表面是否光滑，如有缺陷，需進行修補、打磨等，減少接頭

箱頂拔時的摩擦力。

2、特別要檢查焊縫處，是否有裂縫等隱患，消除頂拔時出現接頭箱斷裂等

情況，保證接頭箱頂拔時順利，確?；炷两涌p質量。

頂升機頂升前，檢查油泵等是否能正常工作，并應配備好備用油泵和油管。

要使接頭箱沿槽端緩緩下放，下到槽底后，宜提升一定高度下蹲兩下，然

后用頂升機夾緊，并把導墻與接頭箱之間的間隙堵嚴，以防晃動，并用小的袋裝

土或小的袋裝碎石回填接頭箱鄰土一側的間隙。如圖4所示。

圖4刷槽、吊裝接頭箱施工圖

七、水下混凝土澆注

1、根據槽段長度采用兩根導管同時灌注，兩導管之間距不大于3m，導管距

槽端部不大于0.5m。

2、連續墻灌注混凝土保證混凝土面上口平，要求一個槽段上的兩個導管開

始時同時灌注，4個混凝土車（每車不少于7m3混凝土）對準導管漏斗同時放灰，

保證混凝土同時下落，混凝土面層同時上升。

3、首灌量的確定

根據導管下口埋入砼深度不小于2m來確定，砼不少于12m3,能滿足首灌量

的要求。設專人經常測定混凝土面高度，并記錄混凝土灌注量（因混凝土上升面

一般都不水平，應在三個以上位置量測）。其目的是以此來確定拔管長度，埋管

深不得少于1.5m，一般控制在2～4m為宜，導管埋深最大不超過6m。

4、為保證混凝土在導管內的流動性，防止出現混凝土夾泥現象，水下混凝

土必須連續灌注，不得中斷，砼面上升速度不小于2m/h。雙導管同時灌注，兩側砼面均勻上升，高差不得大于500mm。灌注全槽時間不得超過混凝土初凝時間。

5、砼初凝前30分鐘，用頂升機上提并活動接頭箱，緩緩提升100mm，之后

每隔0.5小時活動一次，4～5小時后方可拔出接頭箱。

6、地下連續墻頂部浮漿層控制采取以下措施：

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關鍵詞：施工技巧 單一、分離式隔墻技術 連拱隧道修建

1.前言

城市地下鐵之間的連接線路繁瑣復雜，其結構形式也是多種多樣，但都是由不同的三連拱、單連拱隧道連拱組合而成，在施工作業上，由于隧道的斷面較多，加大了施工工序的難度，對此分別提出了針對三連拱與單連拱隧道的施工技術方案，并且達到了快速施工、節約成本的目的，是一個優質的施工方案。

2.地下鐵路連拱隧道群施工技術分析

（1）地下鐵路連拱隧道群包括三連拱隧道與單連拱隧道，針對三連拱隧道，可以直接進行右線的插入，支撐隧道的支柱參考數可以保持不變，隧道保護的安全格柵進行環狀的安置，并且全部都是采用混泥土噴灑，保持其不被腐蝕，在隧道中墻地段，固定中心墻拱的錨要加強其承受力，設置位置要相對的固定在拱墻的頂端，要在墻拱安全格柵處安置上一座縱向的安全梁，增加施工作業的安全性跟穩定性；在進行隧道開挖時，要嚴格按照施工方案的循環開挖尺度，格柵之間的距離最好保持在0.6米；在遇到中墻開挖無法進行人工作業時，可以相對應的使用弱爆破技術，如果在經濟允許的條件下可以使用靜態爆破，這樣就可以減輕爆破時震動對巖層的干擾；開挖作業完工后，就是第二次的襯砌，在中墻空隙的地方進行支柱的回填，做好采用千斤頂作為支柱，其固定性好，不會出現空隙的余留；中墻施工分為兩側進行，不可兩側同時進行，等兩側的中墻都施工完畢了，最后再進行中間巖體的開鑿與襯砌[1]。三連拱在施工過程中要注意墻體的結構是否穩固，如果出現墻體巖層變形或者泥土散落、巖層收斂不足的現象，就要及時進行墻體的加固，必要的時候還要停止施工，在對巖體進行加固穩定后，再繼續工程的施工。在國內還沒有有效的對三連拱中斷分離的施工技術案例，對于其預先的隧道結構分析以及隧道施工安全性的檢測尤為重要，三連拱隧道的修建也要提前做好各項準備，保證施工工程的有序安全進行。

（2） 地鐵隧道還有一種隧道模式就是雙連拱隧道對于其施工可以采取右線內折穿過雙連拱隧道，使用單一式的施工方案進行施工，在右線穿過隧道小洞口的側面可以開鑿出一條臨時的的通道口，在進行中墻拱頂的固定支撐錨設置，跟三連拱的錨設置一樣，可以三連拱雙連拱一起進行，施工過程中要防止出現偏倒，兩邊的重要要均衡；中墻施工完后，就進行右線施工，右線施工要按照順序進行，先從右線比較大的開始，最后再到小的，要保證整條右線是一個環狀體，不可出現縫隙；中墻施工與雙連拱施工要在右線中墻施工后進行，當中墻施工與雙連拱施工進行時，右線施工要停止工作，一直到中墻施工完工為止；單一式的中墻施工技術雖然在雙連拱隧道上能得到很好的質量施工，但是其也有很大的弊端，因為連拱隧道內的長度只有二十幾米，在進行隧道中期支柱與二次襯砌的次數頻繁出現，轉換的效率太高，其防水層由于被多次轉換在遇到雨水天氣，就容易滲水，防水裝置不緊密，還有模板，混泥土的噴灑也要多次進行，加長了施工的作業時間，不利于施工的質量保障，中墻施工后期襯砌所需的材料數量多，提高了工程的成本，總體經濟大幅度降低，不利于工程的進展[2]。比這一施工方案更好的就是分離式中墻施工，這種工程是按單線進行施工，折線施工是按照相反的方向進行環繞折線，減少施工工序，降低材料成本，不僅具有良好的防水功能，而且能很好的解決隧道結構復雜施工技術問題，提高經濟效益。

3.地下鐵路連拱隧道群施工運用

（1）地下鐵路連拱隧道群開鑿多半采用爆破式施工，由于隧道巖層比較密集，城市建筑物較多，為了不影響到城市各項活動的正常進行，最好采用微震爆破技術，在原有的光面層預留下一部分空隙，在爆破施工方案中要設置好爆破力度數值，控制在爆破震動間距的范圍內，保證人類的安全[3]。連拱隧道群處在巖層比較深的部分，對于爆破來說具有一定的難度，但是可以才爆破材料上下手，采用低震速乳化炸藥，嚴格安置炸藥的位置，控制在每循環0.8米到0.6米之間，引發炸藥的導線間隔0.4米，相對減少炸藥的裝藥量，保持其光面的爆炸效率；引發爆炸的裝置一般采用雷達管，這種技術是利用非電毫秒的不穩定性進行網絡的連接，網絡連接的不穩定性會震動炸藥的引爆點，實現微震動引爆爆破；在中層開挖，可預留1米的光層面，在周圍布置上空眼，同樣也不要裝置太多的炸藥，在進行預留面的第二次引爆后就直接進行人工開鑿；經過多次爆破，基本上可以進行巖漿的灌入，分別對中墻拱頂、仰拱處、進行巖漿的注入，巖漿壓力要保持在標準值內，中墻注漿完成后方可進行中墻夾層的注漿，每個工序都要按照制定好的方案進行施工。

（2）為了保障施工過程中的安全問題，在對小斷面隧道進行施工時，必須進行加固支撐處理，防止爆破時產生的震動感對隧道面進行損害[4]。巖層在爆破時會經受不住強大的震動力而變得松弛、變形，容易引發巖層倒塌，對施工人員造成生命威脅，因此要對隧道面中斷的頂孔進行支撐柱的加固，在支撐材料上的選擇要求其耐抗性強，例如 I20 型鋼，在兩端焊接時要焊接到兩端的格柵上，利用高強螺栓進行擰壓，提高其固定性，中墻的加強錨要設置在中墻的頂端兩邊，長度、中墻之間的厚度都要設置在規定值內，確保工程的質量。

4.結束語

城市地下鐵路連拱隧道群在施工中雖然難度較大，但是采用合理的單一式中墻施工以及三連拱段施工技術也能很好的做到工程質量的穩定，在經濟效益上也得到了提高，應廣泛的運用到城市地鐵隧道的施工中。

參考文獻：

[1]牛延山.淺談道橋工程施工技術方案的編制[J].黑龍江科技信息，2011，9（18）：45-67

[2]沈曉偉.劉均.下穿建筑物條件下地鐵區間三連拱隧道設計[J].山西建筑.，2010，7（16）：78-45

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一、現代文閱讀(共9分，每小題3分)

春秋戰國時代，楚國的青銅冶煉工藝后來居上，獨領。利用和發展青銅冶鑄技術，楚人在春秋晚期就已開始冶煉并使用鐵器。據考古資料，現已出土的東周鐵器，大部分都是楚國的，楚人已經初步掌握了塊煉滲碳鋼和鑄鐵柔化等工藝。

歷秦入漢，冶鐵業得到了迅猛發展。當年楚國的冶鐵基地宛(漢為南陽郡，即今河南南陽)，成為西漢的鐵器冶煉和生產基地之一。1959年——1960年，在南陽漢代冶煉遺址的三千平方米發掘區內，發現了熔鐵爐七座、炒鋼爐數座?？疾毂砻鳎@一遺址既鑄造鐵器，又用生鐵炒鋼并鍛制器具，使用時期由兩漢延續到東漢晚期。故楚之地彭城(今江蘇徐州)，也是西漢鐵官監守的鐵器產地。楚國傳統的冶鐵技術，乃隨著西漢經濟發展的需要和朝廷的重視而得以普及和提高。學者根據出土的楚國鐵器和南陽漢代冶鐵遺址的考察，對楚、漢冶鐵情況作了探討。

先秦的冶鐵煉爐，尚未在楚地發現。可是，的湖北大冶銅綠山古礦冶遺址，已發現了多座春秋戰國時代的冶銅煉爐。這些煉爐都是豎爐。學者經研究和模擬試驗后認為，這些煉爐的設計合理，性能較為優越，體現了當時冶煉的先進技術。現今發現的西漢冶鐵煉爐，也都是與楚國冶銅煉爐相似的豎爐，只是建筑得更為高大、改造得熱效率和料容量更大?！拔覈糯鸁掕F高爐是從煉銅高爐的基礎上發展起來的”，而“銅綠山的春秋煉爐不僅代表了當時我國的煉銅技術，而且為戰國以至秦漢煉鐵技術的提高創立了良好的基礎”。

楚國的鑄鐵柔化技術，可以將生鐵處理成黑心和白心兩種韌性鑄鐵，如銅綠山古礦冶遺址出土有韌性鑄鐵制成的六角形鋤，長沙左家塘楚墓出土有黑心韌性鑄鐵制成的凹口鋤，但畢竟處于起步階段，也未能得以推廣，故現今出土的楚國韌性鑄鐵的數量甚少。自西漢中期，冶鐵業實行官營，朝廷為了提高鐵制農具的使用壽命，著力推廣和發展這種可以增加鐵器的強度和韌性的技術，于是，鑄鐵柔化技術不僅發展到成熟階段，而且普及為常規的工藝方法。

戰國中期以后，楚國已能生產白口和灰口混合的麻口鐵制品。銅綠山古礦冶遺址出土的戰國中晚期鐵錘，就是這類強度較高而耐磨性較強的制品。西漢前期，楚人掌握的這種冶鐵技術，又發展成為能夠生產低硅低碳的灰口鑄鐵工藝。在此基礎上，漢人進而還發明了生產類似今日的球墨鑄鐵的工藝。

以低溫還原的“塊煉法”煉出熟鐵，又進而對其反復加熱和鍛打以“百煉成鋼”的技術，楚人在春秋晚期就已掌握了。江蘇六臺的春秋晚期楚墓出土有熟鐵條，長沙楊家山春秋晚期楚墓出土有用熟鐵鍛打成的鋼劍。這項技術，在漢代乃至后世，一直作為簡便易行的傳統而承襲下來并不斷予以完善。

冶鐵業規模巨大，冶鐵作坊遍布全國，中國古代的煉鐵煉鋼技術在漢代大體完備和基本成熟，鋼鐵制品廣泛應用到社會生產、生活的方方面面，是漢代文化的突出成就。這一成就的取得，乃與楚人在冶鐵技術上的貢獻分不開。

1.下列關于原文內容的表述，不正確的一項是( ) (3分)

A.二十世紀五六十年代，在南陽漢代冶鐵遺址上發現了熔鐵爐七座、炒鋼爐數座，這里曾經是西漢時期的鐵器冶煉基地之一。

B.楚國人的冶鐵技術是在青銅冶鑄技術基礎上發展而來的，在春秋時期便已出現，并且后來居上，獨領。

C.湖北大冶銅綠山古礦冶遺址發現的冶鋼爐已采用與西漢冶鐵煉爐相似的豎爐，代表了當時我國的煉銅技術。

D.春秋時期楚國的煉銅技術促進了戰國煉鐵技術的提高，楚人甚至已經初步掌握了塊煉滲碳鋼和鑄鐵柔化等工藝。

2.下列理解和分析，不符合原文意思的一項是( ) (3分)

A.從生產生鐵到將生鐵處理成韌性鑄鐵，楚人在春秋戰國時期便已完成，但是將韌性鑄鐵全面推向生產、生活領域，則要到西漢時期了。

B.楚人的冶鐵技術，直接推動了我國古代的煉鐵、煉鋼技術的不斷發展，到了漢代，已基本成熟，冶鐵規模巨大，冶鐵作坊遍布全國。

C.早在春秋時期，楚國人便知道經過反復加熱和鍛打，可以將熟鐵煉成鋼，這是“塊煉法”的進一步發展，并作為一項傳統傳承下來。

D.在眾多楚人冶鐵工藝中，球墨鑄鐵工藝無疑水平，而低硅低碳灰口鑄鐵工藝其次，麻口鐵制品工藝則相對水平最低。

3.根據原文內容，下列理解和分析不正確的一項是( ) (3分)

A.早在春秋戰國時期，楚國的鑄鐵柔化技術就可以增加鐵器的強度和韌性，從而普遍提高了人們使用的鐵制農具的壽命，促進了農業的發展。

B.楚國冶銅煉爐建造水平高超，與后來的漢代冶鐵煉爐相比，雖說熱效率偏低，料容量偏小，但是這也足以證明當時楚國冶銅技術的先進。

篇4

2009年12月，192個國家的環境部長和其他官員在哥本哈根召開聯合國氣候會議，商討《京都議定書》一期承諾到期后的后續方案。盡管作為發展中國家，中國不應承擔更多減少排放的責任，但卻莊嚴承諾，到2020年單位國內生產總值二氧化碳排放量比 2005 年下降40%～45%。碳排放和環境保護問題成為下一階段的重要努力方向。

鋼鐵工業是典型的聯合生產企業，屬于高能耗、高排放的產業，是主要的涉碳行業，是全球溫室氣體的主要制造者之一。2009 年中國的粗鋼產量占全球產量的46.3%，鋼鐵工業總排放卻占全球二氧化碳排放量的51%，排放強度遠高于其他國家。2006年中國由鋼材凈進口國變為鋼材凈出口國，2006年、2007年鋼材出口逐步增加，自2008年下半年以來，由于金融危機的影響，出口大幅下降，但是仍保持凈出口的態勢，2010年上半年，我國鋼鐵出口大幅增加，1—6月累計出口鋼材2 358萬t，進口鋼材874萬t，凈出口1 684萬t。

二、鋼鐵行業碳排放現狀

鋼鐵行業是碳排放大戶，煤和焦炭等能源是鋼鐵行業的主要原材料，二氧化碳排放量和能源消耗量基本上同比例增長。隨著近幾年粗鋼產量的連續增長，鋼鐵行業的二氧化碳排放總量連續增長，基本占全國二氧化碳排放總量的12%左右。

現在中國鋼鐵行業的流程主要以長流程為主，主要包括焦化、燒結、煉鐵、煉鋼、軋鋼等幾個工序，而大部分能源消耗集中在焦化、燒結、煉鐵等鐵前工序，這3個工序能源消耗總量約占全部能耗的90%左右，煉鋼工序基本上都實現了零能耗，而軋鋼工序的能耗占總量的10%左右。

近幾年，雖然鋼鐵行業的總排放量增加，但是噸鋼能耗具有持續下降的趨勢。據中國鋼鐵工業協會統計，全國大中型鋼鐵企業的噸鋼綜合能耗已經從 2006 年的645.12kgce/t降至2009年的619.43kgce/t，下降了4%。為了落實單位GDP減排的指標，同時對單位產值的能耗即二氧化碳排放量進行分析，在我國鋼鐵行業產品升級和技術進步的帶動下，我國鋼鐵行業的單位產值能耗近幾年也有了顯著下降，且下降幅度大于噸鋼綜合能耗。

三、鋼鐵行業進出口結構分析

圖1描述了2005—2009年中國鋼鐵行業的進口產品結構。從圖1中可以看出，鋼鐵行業的進口中，板材占總量的80%以上，管材和棒線材占進口總量的4%左右，角型材的比重則只占2%左右，鐵道用材所占比重近年來雖有所上升，到2009年也只占進口總量的1%左右。

圖2描述了鋼鐵行業2005—2009年中國鋼鐵行業的出口產品結構。從圖2中可以看出，在我國的鋼材出口總量中，板材所占比例最大，占出口總量的40%~50%，棒線材和管材次之，棒線材近年來所占的比例逐漸減少，從2005年的30%降至2009年的10%左右，而管材的比例有所增加，2009年占出口總量的比例為30%左右，鐵道用材所占比例最少。

圖3分品種描述了中國鋼鐵行業分品種鋼材的進出口平均價格。通過圖3可以看出管材的進口價格和出口價格的價格差最大，進口價格是出口價格的3倍多，棒線材、角型材和板材的進口價格也明顯高于出口價格，只有鐵道用材的出口價格略低于進口價格。

通過對我國進口量最大的板材分析，發現冷軋類鋼材的進口量非常大，2009年我國共進口冷軋類產品875.6萬（t含冷軋薄板、薄寬鋼帶、窄鋼帶，涂鍍產品），占總進口量的49.6%，是進口量最大的品種。而冷軋類鋼材從進口冷軋的細分品種來看，主要集中在冷軋薄寬鋼帶和鍍層板，分別占進口總量的24.3%和18.6%，其中鍍層板進口中80.2%是鍍鋅板。冷軋薄寬鋼帶和鍍鋅板主要包括應用在汽車、家電和建筑等行業的高端冷軋產品，說明大量的高端產品仍需從國外進口。

對進出口價格差最大的管材進行分析，我國進口的主要管材包括無縫管和焊管。2009 年中國進口無縫管34.94萬t、焊管27.50萬t，出口無縫管317.31萬t、焊管 253.04 萬 t。但是無縫管的進口和出口價格分別為6 340美元/t和1 354美元/t，進口價格接近出口價格的 5 倍。中國的無縫管有大量的出口，說明中國鋼鐵工業的鋼管產能可以滿足國內需求，只是高端產品仍然需要進口。

綜上所述，我國鋼鐵工業在基礎產品上基本能滿足自身需求，同時，能保持凈出口的態勢，向國外輸送一些鋼材產品。但是我國出口的鋼材一般都是低端產品，而大量的高端產品仍然需要靠進口。除此之外，中國鋼鐵產品在國際上的售價偏低，同類產品與國外生產商報價相差較大，也為進口國對中國產品發起反傾銷調查提供了充足的證據。

四、鋼鐵行業進出口結構對發展低碳經濟的影響

在鋼鐵行業發展低碳經濟的過程中，對鋼鐵工業進行技術創新和技術改進來降低單位產品的能耗和二氧化碳排放量是重要的一個方面，而目前我國以長流程生產為主，技術節能潛力有限。

因為鋼鐵工業的主要能耗都集中在鐵前工序（包括煉鐵），所以對鋼鐵產品的深加工、增加鋼鐵產品附加值也是一種發展低碳經濟的路徑。進出口結構最能體現我國鋼鐵工業的供給與自身需求的差距，目前我國鋼鐵基礎產品能滿足自身的需求并且過剩，而高端產品則卻需要依靠進口來滿足。這些產品在耗能和二氧化碳排放量上相差無幾，其產值卻有很大差距。這對我國發展低碳經濟尤為不利，且對我國的單位產值二氧化碳排放量的減排目標有著極為不利的影響，更對我國的資源和環境形成了巨大的壓力。因此，調整我國鋼鐵工業的發展，優化我國的進出口結構是發展低碳經濟的重要部分。

篇5

1低溫冶金學的理論進展

1．1細微鐵礦粉具有納米晶粒［8，13］

赤鐵礦原料的平均粒度約為200μm，粒度分布如圖1（a）所示，對圖中的顆粒進行放大，見圖1（b）。赤鐵礦晶粒的粒度主要集中在3μm左右，由眾多的晶粒形成了一個較大的赤鐵礦顆粒。當粉體的粒度磨細到20μm左右時，赤鐵礦的晶粒尺寸降低到1μm左右，出現了少量晶粒尺寸為100nm左右的晶粒，見圖1（c）。隨著磨礦時間進一步延長，赤鐵礦粉體的晶粒尺寸可細到100nm以下，見圖1（d）。

1．2儲能的鐵礦粉能夠提高煤氣的利用效率［11，29］

當溫度高于570℃時，CO與FeO的反應為：FeO＋CO＝Fe＋CO2當溫度低于570℃時，CO與Fe3O4的反應為：1／4Fe3O4＋CO＝3／4Fe＋CO2儲能后鐵礦粉與氣基還原劑的反應平衡常數（K）與溫度（T）的關系為：K＝exp－ΔG°＋ΔGm（）RT（1）式中：ΔGm為礦粉的儲能。CO還原鐵氧化物的平衡氣體成分的計算公式為：φCO＝1001＋exp－ΔG°＋ΔGm（）RT（2）根據式（2）可得到儲能大小對CO還原Fe3O4和FeO的平衡氣體成分的影響規律，見圖2。圖中實線為儲能前CO還原氧化鐵的平衡曲線，虛線則為不同儲能條件下的還原曲線，其中線上的數字表示氧化鐵所具有的儲能，單位為kJ／mol。從圖2可以看出，儲能能夠使得還原反應對CO體積分數要求降低：以700℃為例，沒有儲能時CO的平衡體積分數為60．89％，也就是只有當CO體積分數達到60．89％以上才有可能實現FeO的還原，而當儲能分別為1、4、10kJ／mol時，CO的平衡體積分數分別降低為57．81％、48．76％和31．26％，因此儲能的存在可以使得CO在較低的體積分數下就可以完成氧化鐵的還原。這樣就會大大提高CO氣體的利用率。仍以700℃為例，在普通條件下，CO的利用率最高為39．11％，而當粉體實現儲能1、4、10kJ／mol時，CO的利用率則分別可以達到42．19％、51．24％、68．74％，利用率分別提高了約8％、31％和76％。

1．3細粒度改善反應效率［8－9，12］

試驗研究了鐵礦的粒度對氣體還原氧化鐵的影響，以H2還原不同粒度的澳礦（見圖3）。從圖3可以明顯看出，隨著鐵礦粒度的減小，反應起始溫度不斷降低，同時反應速度加快。比如約3．5mm的鐵礦在400℃還原反應開始，700℃左右開始反應加快；而約2μm的鐵礦還原反應在100℃已經開始，350℃反應加快。另外粒度的降低還使得樣品達到平臺期時的還原率不斷提高。例如約3．5mm的鐵礦達到平臺期時的還原率為78．4％，而約2μm的鐵礦的平臺期還原率則達到了98％以上，而且在600℃時就達到了100％。因此采用的粉體粒度越細，其還原反應的溫度越低，反應速度越快。

1．4微納粉體的催化反應動力學［19．21－22，28］

通過催化反應能夠明顯改善鐵礦粉的碳熱還原效果，從圖4可見，催化劑的加入能夠使反應速度顯著提高。作者還研究了氣基還原、碳氣化反應的催化機制，并開發了催化添加劑。同時針對微納鐵礦粉的還原，還提出了微納粉體的催化反應模式，以此進一步加快反應速度或降低反應溫度。粒度小于10μm的赤鐵礦和碳混勻，700℃以上反應速度明顯加快，這要比傳統毫米級礦粉反應溫度明顯降低（見圖5）。再添加催化劑，反應溫度會進一步降低。主要原因是雖然細微礦粉得到了一定儲能、反應表面積明顯增加，但是碳還原反應屬于強吸熱反應，通過添加催化劑，能夠進一步降低反應的活化能，改善了反應動力學條件。

1．5改善還原勢條件［17－18，31－34］

還原勢對鐵礦粉還原程度的影響超過單純因為還原氣體中水分的增加而造成的影響。通過理論推導和試驗，還原氣體中水蒸氣體積分數的增加對鐵礦粉金屬化率造成的減少幅度，應該按照φH2OφH2－φ（H2）平衡來進行計算，而不是按照φH2OφH2來進行計算，見圖6。對于煤基還原，還原勢影響同樣很大。例如，對于轉底爐工藝，由于爐膛內為弱氧化氣氛，所以含碳球團的金屬化率偏低，而對于隧道窯還原或回轉窯還原，產品的金屬化率比轉底爐大幅度提高。針對煤基還原，在反應器中將煤氣加熱的氧化性氣氛改變為還原氣氛，有望提高產品的金屬化率。1．6改善低溫冶金反應的傳輸條件［19，35－38］除了粉體細化、催化等加速本征反應速度外，低溫還原反應還需突破限制性環節，例如，氣體還原細礦粉的還原速度很快，限制性環節之一是還原氣體的供應速度。從圖7可見，隨著氣速的提高，還原率明顯增高，幾乎呈線性關系。從圖8可見，隨著氣速的增加，氣體利用率下降幅度不大。如果選擇鼓泡流化床作為反應器，由于粒度的關系，氣速只能選擇0．2～0．5m／s，不利于反應速度的提高，同時還容易造成鐵粉黏結；如果選擇循環流化床，則可將氣速提高到1m／s以上，從而具有高的反應效率。對于煤基還原，供熱是影響反應速度的主要因素。針對煤基隧道窯還原，通過對布料層的優化（見圖9），成功將煤基隧道窯的窯內溫度從1150～1180℃降至1100℃左右。

1．7多級循環流化床的流化規律和連續運轉研究［35－36］

作者提出了多級鐵礦粉循環流化床還原反應器，并開展了多級鐵礦粉循環流化床的流化規律研究和連續運轉試驗。從圖10可見，對于雙級循環流化床，流化速度降低后曲線變化的趨勢未變，但雙級循環床的旋風分離器入口的壓力明顯降低了。流化速度的減小使旋風分離器的入口濃度降低，系統的顆粒循環量下降。從圖10中還可以發現在每一級循環流化床中鐵礦粉顆粒上行和下行構成的循環回路壓力曲線必在某標高處相交，即有一個壓力等值點，雙級循環流化床的回路曲線呈上下雙“8”字形。雙級循環流化床內存在著壓力平衡分布，隨著流化風速的變化料腿的壓降將會自動調節隨之變化，以達到各個循環回路的壓力平衡。

1．8低溫還原冶煉粒鐵的理論［25，29－30］

日本鋼鐵研究協會曾組織了18個單位（包括5個鋼鐵聯合企業、11所大學、2個鋼鐵研究所）在1999－2004年開展了低能耗低排放高爐新技術研究，重要研究方向是加速高爐內固態區間接還原、降低高爐內爐渣和鐵水溫度（從1450℃降低到1350℃），實現減排CO250％水平的目標。美國和日本也在21世紀初開發了高溫轉底爐技術（ITMK3），將轉底爐的海綿鐵直接分離成液態爐渣和鐵水。從圖11可見，高溫轉底爐技術鐵水溫度控制在1450℃左右，碳質量分數控制在3％左右。采用低溫還原冶煉粒鐵新工藝，包括快速還原、快速滲碳、鐵在半熔態渣中聚集長大等。溫度控制在1200℃，比高溫轉底爐技術鐵水溫度低200℃，比日本提出的低溫高爐低150℃，已在小試驗室和半工業化裝置上得到了鐵粒。

2低溫冶金技術和工藝進展

研究低溫冶金的目標是開發低碳、節能、高效、低成本的新工藝。根據爐料和產品結構的不同，作者開發了不同的低溫冶金新工藝。

2．1改進的熔融還原煉鐵工藝［7－8，11，14－16］

如圖12所示，該工藝流程由3部分組成：第1部分為熔融氣化爐，主要功能是熔化海綿鐵和產生預還原所需的還原煤氣；第2部分為預還原部分，由兩級還原流化床和一級礦粉預熱床組成，主要功能是將礦粉轉變成高金屬化率的鐵粉，金屬化率大于85％；第3部分是煤氣處理，包括尾氣換熱、煤氣洗滌、煤氣增壓、變壓吸附等工序，功能是調節預還原所需的煤氣成分、煤氣量與溫度。新工藝流程描述為：精礦粉或粒度小于0．5mm的赤鐵礦（褐鐵礦等）首先進行干燥脫水后進入料倉，在礦粉預熱床內進行換熱，將出口煤氣溫度降低到450℃左右，礦粉溫度升至450℃左右后進入第2級快速循環還原反應器，被還原氣體還原到浮氏體，溫度升至700℃左右，進入第1級快速循環床反應器，還原得到金屬化率超過85％的海綿鐵粉，溫度為750℃左右，然后進入熱壓塊工序，熱壓成海綿鐵塊進入熔融氣化爐海綿鐵緩沖倉，與塊煤、型煤、熔劑等進入熔融氣化爐。在熔融氣化爐風口區吹入純氧，燃燒從氣化爐上部逐步移動到下部的半焦（也可以從風口吹入部分煤粉），用此熱量還原、熔化海綿鐵和熔劑，形成爐渣和鐵水，定期排放，產生的高溫煤氣穿過半焦（塊煤、型煤高溫分解產物）、海綿鐵塊、塊煤與型煤以及熔劑時，與它們進行熱交換，離開熔融氣化爐時煤氣溫度降至1050～1100℃。1050～1100℃的高溫含塵煤氣，與經過變壓吸附的冷煤氣相混合，調至溫度為700～750℃、氧體積分數為10％～15％的煤氣，經過熱旋風后，大部分煤氣進入第1級低溫快速循環床反應器，少量煤氣經洗滌返回至變壓吸附，其主要作用是調節煤氣成分與煤氣溫度；經過熱旋風收集的熱態粉塵再噴吹至熔融氣化爐內。進入第1級低溫快速反應器的溫度為700～750℃、氧體積分數為10％～15％的煤氣還原進入反應器的浮氏體，將其還原到金屬化率超過85％，離開第1級反應器的煤氣補入少量氧氣，以提高煤氣溫度，進入到第2級反應器，將450℃左右的礦粉加熱和還原到700℃左右的浮氏體，離開第2級反應器的煤氣，進入礦粉預熱床預熱冷礦粉，離開礦粉預熱床的煤氣溫度降至450℃左右，經過余熱換熱器降低到150～200℃左右，經過洗滌后，一部分煤氣輸出，一部分煤氣與從高溫經過冷卻洗滌的煤氣合并，經過增壓與變壓吸附后，調節熔融氣化爐高溫煤氣的溫度與成分。基于低溫快速預還原改進的熔融還原煉鐵工藝具有以下技術特點：

1）煉鐵原料為粉礦。

可以直接使用粉礦，粉礦還原速度快，省去了燒結、氧化球團等原料造塊工序和相應的能耗和污染。

2）預還原煤氣溫度為700～750℃。

進入預還原反應器的煤氣溫度為700～750℃，比COREX、FINEX的煤氣溫度（800～850℃）低100℃，解決了預還原反應器的黏結問題以及帶來的一系列問題。

3）接衡態還原。

采用粉礦還原，還原的煤氣成分容易接衡態，可以最大限度地減少噸鐵氣體使用量。

4）預還原得到金屬化率超過85％的海綿鐵。

金屬化率高的海綿鐵進入熔融還原氣化爐，是少用或者不使用焦炭的前提，是降低熔融氣化爐噸鐵燃料比的基礎。

5）采用雙級流化床作為反應器。

粉礦還原速度快，需要的流化速度也較低，采用流化床作為反應器，可以大幅度提高生產效率。采用雙級反應器，可以提高還原氣體的利用率，減少噸鐵礦粉還原所需的一次氣體用量。

本流程成功吸收了目前熔融還原工藝的優點，同時也解決了熔融還原流程預還原流程與整個流程銜接不順導致燃料比過高的重大難題。改進的熔融還原煉鐵工藝的預期效果：

1）新工藝的噸鐵燃料比在600kg標準煤左右，隨著工藝與操作的熟練，以及后期噴煤技術的發展，預期燃料比可在520kg標準煤左右，接近高爐水平。

2）可直接使用中國的精礦粉和進口粉礦，徹底消除氧化球團或燒結帶來的環境與能量負荷。中國噸礦的燒結凈能耗在65kg標準煤左右，相當于噸鐵100kg標準煤左右，1t氧化球團的凈能耗在50kg標準煤左右，相當于噸鐵80kg左右標準煤。

3）可以得到高金屬化率的海綿鐵，噸鐵焦炭使用量在50kg左右，可以不使用焦炭。這樣就可以最大限度地減少噸鐵焦炭使用量，同時降低了焦炭工藝帶來的環境污染與能耗問題（噸焦凈能耗140kg標準煤）。

4）噸鐵凈能耗在500kg標準煤左右，比高爐煉鐵流程610kg標準煤低18％。

5）噸鐵CO2排放量約1．48t，比高爐煉鐵流程CO2排放量1．8t低18％。2．2優質海綿鐵低溫還原工藝［25，37－38］針對電爐煉鋼對優質海綿鐵以及冶金鐵粉的需求，其主要冶煉工藝為隧道窯還原工藝。通過改造罐內的布料結構和添加添加劑，可以顯著降低傳統隧道窯的能耗、提高隧道窯生產率和延長爐襯與罐材使用壽命。優質海綿鐵低溫還原工藝描述：首先將還原煤、精礦粉、添加劑按照一定比例布在反應罐內，然后將反應罐裝在臺車上推進隧道窯內；將隧道窯窯體分為加熱、還原和冷卻3個區域，在還原段裝有燃燒器，以液體或氣體燃料為能源使還原段溫度保持在1100℃左右，還原段高溫爐氣向加熱段流動，對反應罐進行預熱，使其溫度隨著向還原段的接近而逐步提高。臺車進入還原段后，煤氣化反應放出大量CO，使礦粉得到還原，生成海綿鐵。還原完成后，臺車進入冷卻段，冷卻段中有一股由吸入的冷空氣形成的氣流，在氣流中，密封的反應罐逐步冷卻至常溫。出窯后，將海綿鐵取出，去掉殘煤和灰分即可得到產品。該工藝的特點主要表現在以下幾方面：1）將窯內溫度從傳統的1150～1180℃降低到1100℃；2）噸鐵海綿鐵（93％金屬化率）一次煤耗降低幅度達到26．7％；3）產量已從2萬t／a提高到3萬t／a，具備4萬t產能；4）耐火材料壽命大幅度延長，已超過2a。

2．3低品質鐵礦生產鐵粒技術［29，37－38］

中國是貧鐵礦國家，包括大量的褐鐵礦、赤鐵礦等資源，以及冶金渣和一些有色含鐵礦（如紅土礦等），含鐵品位在40％左右。這些鐵礦資源由于脈石太高，不管是直接進入高爐冶煉、電爐冶煉，還是通過預還原＋電爐冶煉，都存在冶煉成本過高的缺點。作者開發了低溫還原低品質鐵礦得到鐵粒技術，見圖13。

首先將鐵礦粉與一定比例的煤壓成球或塊，進入低溫還原反應器，然后在晶粒長大反應器內實現鐵和渣的有效分離。干燥器的目標是將含碳球團中的物理水分去除，它使用的熱量來自低溫還原反應器的低熱值尾氣。低溫還原反應器分為2段區域，預熱段和低溫還原段，在預熱段，利用低溫還原段的高溫廢氣將物料加熱到900℃；在低溫還原段，通過煤氣燒咀將反應器溫度提高到1100℃，在此溫度段完成含碳球團內的鐵礦預還原。在晶粒長大反應器內將反應器內溫度提高到1200℃左右，實現細微鐵的快速滲碳，并促進細微含碳生鐵的聚集，最終實現渣和鐵的分離。產品冷卻后，通過破碎和磁選，得到鐵粒。這樣就最大限度地降低了電爐熔分所消耗在渣熔化上面的電能。在半工業化裝置中冶煉紅土礦（wTFe＜20％），得到了粒狀鎳鐵合金，見圖14。

篇6

關鍵詞：鋼鐵企業；碳排放；成本

中圖分類號 F275.2 文獻標識碼 A 文章編號 1002-2104（2013）05-0029-07

盡管世界各國在德班聯合國氣候變化框架公約第十七次締約方大會上各有收獲，但作為發展中國家的中國，在“后德班”時期的減排之路仍將面臨嚴峻的考驗。因此，發展低碳經濟已經成為必然的選擇。鋼鐵行業作為我國國民經濟最重要的基礎產業和實現新型工業化的支柱產業，總產量已經連續16年位居世界第一。鋼鐵行業的碳排放在工業碳排放中占有很大比重，且又是流程制造行業中消耗資源能源和產生污染排放的重點行業，減少碳排放是其應對氣候變化的必由之路。本文通過解析鋼鐵企業工藝流程中碳素流，構建碳排放成本模型，并深入其主要生產環節進行碳排放成本核算，為鋼鐵企業管理者開展碳排放成本管理提供數據，以推動企業實現低碳經濟轉型及持續發展。

1 碳排放成本基本理論

1.1 文獻述評

作為全球氣候變暖的首要因子，自20世紀90年代起，環境及生態工程領域的學者已經開始對碳存量和流量進行了核算，并采用物質流方法定量測度碳實物量。發展到今天，碳排放問題已越來越受到各國政府和相關機構的關注。隨著國際會計界對企業碳排放有關問題的愈發關注，碳會計將傳統財務會計框架逐漸擴展到了廣義會計學的相關領域。Anita E等普遍認為，當今地球生態危機背景下，碳管理會計是一種面向管理者提供信息，以供其在碳排放問題上制定決策的可持續發展會計[1-2]。碳管理會計的核心為碳排放成本的核算、管理和控制。然而，由于碳排放的無形性，給碳排放成本的核算帶來了不小的難度，致使學者們不得不從各個角度對于碳排放和交易相關的隱形成本顯性化問題開展多方面的研究[3-5]。Ratnatunga J等認為可以從“環境成本會計”和“基于生命周期的碳成本核算”兩個角度進行碳排放成本核算[6]；Lohmann L考慮了從成本效益的角度進行碳核算，并構建了碳交易機制下的碳會計框架[7]；Dutta S等認為在企業的管理決策中，必須引入基于價值鏈分析的碳足跡[8]；部分學者通過引入案例對實際產生的碳成本核算進行了解析；Kneifel J采用了基于生命周期的節能、碳減排和成本有效評估的方法對新商業大廈進行研究，并對碳排放成本影響進行了測量分析[9]；KiHoon Lee針對汽車行業供應鏈管理中的碳核算進行了研究，認為通過反映產品中碳元素的流動將改善供應鏈中的碳績效[10]。

近年來，我國對碳排放成本問題的研究也取得了一些進展[11]。肖序等認為，應該從資源價值流的角度對碳排放成本進行解析，將外部碳因子引入碳排放成本管理和企業經營決策上來[12]；張白玲等綜合國際碳足跡測算標準與測算步驟，構建了以企業碳物質流測算為基礎的碳會計核算體系[13]；楊蓓等通過構建長短期碳排放成本決策模型，確定了碳排放量和碳排放成本的最優結合點以及長期碳排放成本隨碳排放量下降而相應減少的趨勢[14]；張惠茹等基于低碳經濟的視角，對碳成本管理產生的背景以及內涵和計量進行了闡述，并認為戰略成本管理的內容應積極擴展至碳成本的管理[15]。

從現有碳排放成本研究文獻來看，多偏重于理論分析，缺乏可操作性的案例研究；現有研究還較多注重于碳排放事后補償研究，而忽視了企業全流程的碳排放成本；比較注重于宏觀、中觀層面上的碳排放研究，較少涉及到微觀企業層面的碳排放成本分析。而這正是本文研究的重點。

1.2 碳排放成本內涵

環境問題的核心是減少碳排放量，以提高能源消耗效率。目前對于碳排放成本，全球學術界并沒有統一的定義。概括起來，包括以下幾種不同的定義：一是從生命周期出發，認為是建立包括產品生產、制造、物流、使用和廢棄而產生的有關碳排放代價及由此產生的補償等方面的內容；二是認為是企業為預防、計劃、控制碳排放而支出的一切費用，以及因超出既定的碳排放量而造成的一切損失之和；三是認為是企業在產品的生命周期過程中，為預防、控制、治理碳排放而取得預期環境效果和環境收益所發生的可用貨幣計量的各種經濟利益的流出。以上定義均從不同角度入手，反映了碳排放成本的性質和特點，體現了成本費用與損失的本質特征，但其范圍則在不同的層面上界定。有的界定于產品的生命周期，也有的界定于碳管理，還有的界定于超額排放量。這種不同的界定層面，形成了不同的表述。

為深入探討碳排放成本，本文將碳素流抽象為碳排放成本的本質并以其為核心，深入其流程過程中各工藝環節，歸集與其相關的能源、原料等含碳物質的運動中，解釋其物質流與價值流“合二為一”的科學規律，來構建其概念定義。將碳排放成本定義為：為滿足氣候變化下低碳經濟和可持續發展的要求，依據物質流與價值流互動變化影響規律，以碳素流過程為核心跟蹤、描繪與其相關的能源、原料等物質在企業工藝流程中的不同時間和空間所發生的耗費，并將其貨幣化而形成的一種成本費用。

本文選取了流程制造行業的典型代表――鋼鐵企業為研究對象，通過對鋼鐵企業碳素流動的追蹤分析，界定了其碳排放成本的和范圍，構建基于碳素流的碳排放成本核算模型，并對企業碳排放成本進行數據核算和分析，以改善現行的企業管理政策模式。

2 基于碳素流的企業碳排放成本核算模型構建

2.1 碳素流動與價值流動的基本邏輯關系

在流程制造企業中，物質常以某種元素作為典型（如本文是采用的鋼鐵企業的碳元素）進行分析，追求物質流路線的不斷變化。為研究流程中不同元素的流動規律，以及該規律對元素資源價值變化的影響作用，一般情況下，可選取流程中某一代表性元素C，探討其流動規律及對應的價值變動率?，F假設元素C是產品中的一個主要組成成分，可針對元素C繪制生產過程的元素流圖，其中，R代表資源投入量，Pi（i=1，2，3...n）為第i階段生產產品產量，Q i（i=1，2，3...n）為第i階段廢棄物的排放量[16]，見圖1。

根據上圖的元素C流圖看到，在企業生產流程的各個階段，元素C將依次發生一系列的物理和化學變化，每一階段的輸出端由兩部分組成，即有效利用價值（合格品價值）與廢棄價值（廢棄物價值）。流程制造企業在每一生產階段都會增加新的價值（成本）投入，從而推動了元素C價位的不斷提高；產品開始投入使用后，經過不斷磨損，元素C物質價值逐漸降低，隨之其價位也相應地降低。因此，根據此思路，繪制元素C價位的變化，見圖2、圖3。

在生產流程的不同階段，元素C都被分解為流向下一階段的有效利用與廢棄排放兩種物質成本，因此導致了其價位的不斷變化。圖2中可以看到，元素C的有效利用成本呈累計上升趨勢；而在圖3中，各階段的廢棄物價位在前階段呈現累計上升趨勢，但在使用廢棄階段則價位急劇

下降。這種依據元素C的物質流動所帶來的階段價位變化，是流程制造業碳排放成本核算的基礎之一。

鋼鐵企業的碳素流與其排放成本是密不可分的。對鋼鐵企業制造工藝流程進行碳素流運行規律的分析，是為了更好地掌握鋼鐵企業生產流程中的碳排放源，并對企業進行碳排放成本的管理。碳素流既表現為物質流，也表現為能量流。從物質流的角度看，鋼鐵企業的碳素能源的最終形式是碳排放物，這與成本乃至周邊環境負荷是息息相關的；而從能量流的角度來看，碳素能源是鋼鐵企業的主要燃料，構成能量流的主體[17]。因此，在核算企業某工序的碳排放成本流轉的存量或流量時，可以成本會計逐步結轉模式為基礎，運用“碳素流分析”手法，以每一過程或節點的物質流動和能量流動計算碳排放流轉成本。通過對單位工序流程的“流”分析，得到其實際碳排放量，并將資源流成本會計中“流”運動對環境系統的外部損害價值納入核算體系，使得碳排放成本的核算更加合理完整。其主要核算與分析模型見圖4。

2.2 碳排放成本核算模型構建

流程制造企業碳排放成本在企業連續生產流程或節點流轉，按各工序碳素的流向含量劃分，主要是原材料與能源成本、中間投入的人工成本，同時，資產設備的折舊以及相關制造費用等間接性費用也以此標準分配，從而形成產品（或在產品、半成品）的能源（碳）有效利用價值與廢棄物價值（碳排放內部成本），可構建計算公式為：

其中，RVi為第i流程或節點的碳素流成本；RUVi為第i流程或節點的碳流的有效利用價值；WLVi為第i流程或節點的廢棄物損失價值（碳排放內部成本）；WEIVi為第i流程或節點的廢棄物外部環境損害價值。結合鋼鐵企業的特征，以碳素流分析為標準，又可將后兩類的價值分解為：

上式中，Cmi為第i流程或節點的原材料輸入成本；Cei為第i流程或節點的能源輸入成本；Cli為第i流程或節點的人工成本；Cpi為第i流程或節點的制造費用；Qpi為第i流程或節點的合格品碳元素含量；Qwi為第i流程或節點的廢棄物碳元素含量。

流程企業碳外排所造成的環境污染與損害價值核算，可反映企業碳排放帶來的社會成本，揭示企業對低碳經濟和節能減排的社會責任履行情況。目前來說，在國外已經建立起了比較成熟穩定的數據庫進行分析，且在各種環境管理的業績評價中取得了較好的效果。其主要的方法包括基于端點模型的生命周期環境影響評價方法（LIME，Lifecycle Impact assessment Method based on Endpoint modeling），日本環境政策優先指數（JEPIX，Environmental Policy Priorities Index for Japan）和最大限界削減成本法（MAC，MaximumAbatement Cost method）等[18]?？紤]到國內尚未構建適合流程企業的碳排放外部損害成本的

計算標準，在綜合分析了以上幾種方法的優劣基礎上，本文引入了LIME方法。此法基于環境負荷物排放量進行環境影響評估，且包含范圍非常廣泛，目前已納入投入（資源的消耗）和輸出（廢棄物的排放）的物質數量達到1 000余種，都能夠將其轉化為貨幣價值予以評價。因此，比較適合流程制造企業的外部損害成本計算。其碳排放外部損害成本的計算公式如下：

WEIVi=∑m，ni=1，，j=1 WEIij×UEIVij

（4）

其中，WEIij為第i流程或節點的j種環境影響廢棄物排放量；UEIVij為第i流程或節點的j種廢棄物的單位環境

損害價值。

根據LIME數據庫資料進行計算后，可得出各物量中心的碳排放成本，并將成本連接起來可形成與其碳素流路線相匹配的資源價值流圖。從該圖中，可確定碳素流在各物量中心的成本與廢棄物損失價值、環境損害價值等數據資料，可為低碳經濟的現場診斷、分析與決策、成本損失控制，甚至為整個資源價值流路線的優化調整，都能提供有用的信息數據。由此可見，碳排放成本核算模型通過追蹤產成品和半成品在各個工藝流程的變化，能夠量化資源流程的各個因素，激勵企業管理層在產品開發、包裝設計、原料選擇等方面盡可能節能減排，實現發展經濟和保護環境的雙贏。其將內部碳流價值損失（碳排放內部成本）和外部損害價值相結合，能夠為企業確定整改的順序提供數據支持，從而使得企業改善后的內部碳流價值損失和外部損害價值最小化，符合可持續發展和循環經濟發展的要求。

3 鋼鐵企業碳排放成本核算案例分析

現代鋼鐵聯合企業是復雜的“鐵―煤”化工生產系統，工藝流程相對復雜。本文以國內某大型鋼鐵企業為例，根據其工藝流程，探討其碳排放成本核算問題。

3.1 鋼鐵公司工藝流程及物量中心的確定

該鋼鐵企業主要采用長流程生產工藝。根據單位工序“流”中的CO2排放量的特點，考慮到碳排放產生比較大的工序，并依據不同設備的運行情況，可將該公司的生產線劃分為五個物量中心：焦化物量中心、燒結物量中心、煉鐵物量中心、煉鋼物量中心和連鑄軋鋼物量中心。其相關模型構建見圖5。

3.2 各物量中心碳排放成本的計算

鋼鐵企業碳素流貫穿了企業全部物量中心，因此，可以通過現場記錄和實地測量的方式對各物量中心的輸入、輸出數據進行計量，得出各物量中心輸出資源的碳排放內部成本與碳排放外部環境損害成本[19]。

3.2.1 碳排放內部成本核算

依據該鋼鐵公司各工序產品的含碳能源、材料的耗用量，按照碳元素流向含量進行劃分，計算出各物量中心的材料成本、能源成本和系統成本，并按照碳元素的損失率計算出碳排放內部成本，計算結果見圖6。

3.2.2 碳排放外部損害成本的計算

鋼鐵企業的碳排放外部損害成本的計算主要是按照現場診斷的數據，計算各物量中心的CO2數量，并予以標準化，借鑒LIME模型進行匯總計算。結合本案例鋼鐵企業CO2的碳排放量數據，其外部損害成本計算結果見表1。

3.3 基于碳排放內部成本和碳排放外部環境損害成本的雙維度分析

根據上述鋼鐵企業各物量中心的碳排放內部成本和外部損害成本計算結果，可以進行碳排放內部成本――外部損害成本比較分析，見表1。

由表1可知，該鋼鐵企業在煉鋼環節的碳排放內部成本較小，成本為157 573元，而煉鋼環節的碳排放內部成本最大，成本為312 179元，而在碳排放外部損害成本方面，煉鋼環節的成本較小，成本為9 667.7元，連鑄軋鋼的外部損害成本較大，為351 087.41元。企業在制定改善方案時，可據此綜合考慮企業的碳排放內部碳素流成本和外部損害成本。

在本鋼鐵企業中，碳排放的重點主要集中在煉鐵和連鑄軋鋼兩個物量中心。其中，煉鐵的碳排放內部成本最大，因此，降低碳排放成本主要應從以下兩個方面入手：一是減少所需碳量，即降低還原比（焦比和燃料比），采用先進的技術，如高反應性焦炭技術和含碳熱壓球團技術；二是降低對碳的依賴，利用天然氣等氫系還原劑，以及廢塑料的再循環利用，促使其內部碳排放損害成本向左邊移動，則可減少碳排放損失成本。其次，連鑄軋鋼環節的碳排放外部損害成本最大，企業必須引起足夠的重視，否則，在不久的將來可能會產生相應的碳稅和碳排放權交易問題，在節能減排和低碳經濟中處于被動地位。反之，如果企業能夠未雨綢繆，通過改善工業流程、加大設備投資來減少碳排放量，短期內企業可能會增加成本投入，利潤隨之減少，但利潤減小的幅度可能小于外部損害成本的減少，在越來越重視發展環境問題的將來，企業將獲得未來的經濟利益流入。

使之標準化；③上表中參照2012年年末日元對人民幣的實時匯率為1∶0.072 44，LIME系數（元/kg）為0.125 28；④煉鋼工序碳排放所占比例小，其原因主要在于其能量主要來自于熱鐵水。

4 結論及未來研究方向

本文通過對流程企業生產流程中元素流的追蹤，探討了企業碳素流的物量計算，并借鑒價值流與成本逐步結轉方法，對企業碳排放成本進行核算。通過“碳排放內部成本――外部損害成本”的雙維度分析方法，開展綜合分析評價，可確定每個生產工藝的節能減排潛力。此外，結合案例對鋼鐵企業碳排放成本進行了數據計算與分析，使得鋼鐵企業準確厘清自身的碳排放成本，從而改善企業耗能結構和能源介質，以達到企業發展低碳經濟的模式創新。將此方法應用于實踐，無疑可對流程制造業開展低碳經濟、追求經濟效益與環保效果同步提高具有重要的理論和方法上的推廣意義。

本文的未來研究方向將集中到以下幾點：

（1）建立適合行業特點的碳排放成本核算模型。影響流程制造企業的碳排放因行業的流程結構、能源結構及技術裝備不同而各異，各行業必須根據自己的特點設計碳排放成本核算模型，用以幫助企業實現節能減排的目標。

（2）建立流程制造企業的統一的碳排放成本核算標準和評價指標體系。流程制造企業的生產運行是一項復雜的系統工程。因此，針對企業的碳排放成本問題，必須從整個制造流程入手，借助先進的計算機仿真技術，進一步建立行業碳排放成本考核指標體系，以有利于控制企業的碳排放問題，使企業在后德班時代企業競爭中爭取更多優勢。

（3）與其他流程制造企業一樣，鋼鐵生產與其他行業在產品、資源提供、污染物處理上存在許多交叉和聯系，共建工業生態園是發展低碳經濟的必然趨勢。因此，未來的碳排放成本管理研究將會針對工業園區的碳素流與價值流分析，設計工業園區碳排放成本核算模型，為工業園區的節能減排提供重要的管理工具，從而滿足可持續發展、低碳經濟發展戰略的需求。

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篇7

關鍵詞：低碳理念 煤化工產業 發展討論

前言：現代社會已經從快速發展經濟的誤區中走出來，逐漸開始轉變觀念，力求能夠以低能耗、低污染的原材料作為工業生產的基礎，全面倡導生態經濟的發展。作為在2003年的英國能源白皮書中所提出來的低碳經濟，已經得到了全國以及全世界的廣泛認同，環境保護在人類生存發展中成為亟待解決的問題。尤其是對于像我國這樣能源需求不斷增長的大國來說，必須要降低煤炭在生產中的作用和地位，用低碳理念來指導煤化工產業在未來的發展。

一、淺析我國煤化工產業的發展現狀

我國人口多、人均耕地面積和能源的占有量少，但煤炭的種類非常齊全，煤炭的產量能夠占到世界總產量的百分之四十左右，儲量也能夠達到百分之十一左右。因此，以煤炭為主要原材料的煤炭化工產業一直都是我國工業重點發展對象，得到國家、政府以及社會各界的大力支持。隨著經濟的不斷發展和人民生活水平的不斷提高，煤化工產業只有不斷地擴大規模才能夠滿足人民日益增長的物質需求。就目前來說，我國利用煤炭燃燒所發電量在全國能源消耗發電量中所占的比重已經達到了百分之七十七左右，成為我國發電能源重所占比重最大的一種原材料。煤具有非常復雜的化學結構，特別是其中的鍵鏈只有用熱裂解的方法才能夠對其進行徹底的拆分。作為我國極為重要的化工原料，它的產物可以為化工原料氣和工業燃氣所使用，碳的輕組分甚至還可以直接被當做化工原料所使用，像針狀焦和炭黑這樣的重組分則可以被當做重液體燃料來使用。作為我國國民賴以生存的能源，以煤炭為主的煤化工產業無論是發展的速度還是規模都在不斷地加快和擴大，甚至有不少煤化工項目的規模都達到百萬噸。不僅如此，全國各地每年所上報的正在建設中的和擬建的項目也正在不斷地增加，沒有減少的趨勢。伴隨煤炭化工產業的不斷發展而來的就是空氣質量的大幅度下降和霧霾天氣的密集出現，如何減少碳排放已經成為當務之急。

二、淺析如何用低碳理念指導我國煤化工產業的發展

我國是煤炭使用大國，在工業中對于煤炭的使用量一直位居世界前列，并且根據社會主義市場經濟發展的實際需要，我國工業生產對于煤炭的需求不減反增，環境污染日益嚴重。雖然全社會都在倡導節能減排，但如果不能從根本上改變工業生產結構，依然將煤炭作為工業生產的主要原料，那么無論是對煤炭直接燃燒還是將其用作化工生產的原材料，都勢必會產生大量的二氧化碳，對空氣污染造成極為惡劣的影響。煤電行業在我國工業生產中占據著重要的地位，產業界在對其進行探討和改良之后，提出了在發電過程中提高二氧化碳捕集能力和能量的轉化效率來實現減少對煤炭的利用。

1走多種產業共生的發展路線

首先，我們必須要正確面對我國石油短缺的現狀，隨著對原油的大量開采和利用，其質量在不斷地惡化、產量也在不斷地減少，但不能放棄對這部分原油的使用，可以采取加氫改質的方法對其進行利用。將其中存在的硫、氮以及氧氣等雜質進行脫除，與此同時將烯烴進行全部飽和處理、芳烴進行部分飽和處理，這樣就能夠保證輕質油品在工業生產中的供應。我國的石油化工可以借鑒美國的經驗，采取加氫技術對原油進行提煉，雖然天然氣在我國的儲量也并不豐沛，但完全可以利用豐富的煤炭資源來達到制氫技術的實現，將煤化工與石油化工通過氫氣的利用和供應來達到完美的產業結合。在煤制氫的技術中主要是以煤氣化制氫為主的，我國目前已經具備了成熟的氣化及制氫技術，可以獨立完成對其的利用和發展。通過對煤基氫氣和石油的改質進行共生耦合在低碳排放方面具有重大的意義。我國有很多化石企業也采用了工藝簡單、投資少的延遲焦化技術來進行重質油煉，在大量建成焦化裝置之后，我國每天的石油焦可以達到2000萬噸以上的產量。但這種方法會造成能源的大量消耗、向空氣中排放過多的二氧化碳，對環境會造成極為嚴重的污染。因此，我國必須要采取措施用加氫改制對延遲焦化工藝進行取代，將這種不符合低碳理念的生產工藝方法在短時間內徹底淘汰。第二種路線就是將煤化工、建材、冶金和能源產業相結合，利用非焦炭法熔池煉鐵，用煤炭做還原劑將存在于礦石中的氧化鐵迅速還原為生鐵，使鐵礦粉和煤粉在熔池里進行充分的反應，最終能夠副產出大量的一氧化碳。在煤化工業和發電企業中，一氧化碳可以作為生產二甲醚、電力和氫氣的重要材料，在某種程度上可以替代煤炭。氣化裝置的成本并不高，僅僅占總成本的一半，如果采用這種路線，不僅可以達到節能減排的目的，而且也能夠極大地提高企業的經濟效益。不僅如此，在煉鐵之后所剩余的爐渣還可以被建材廠拿來利用，節能而且環保。這種工業試驗裝置在我國寶鋼已經投入使用，并取得了良好的效果。

2通過對產業鏈的延伸來降低二氧化碳在單位GDP中的排放

在我國的煤化工產業發展的過程中，應該盡可能地選擇碳排放量較低的產品，煤碳制油的方式并不能夠使我國在國際競爭中占據有利位置，并且從長遠發展角度來看，也不具備競爭力。另外，可以采取甲烷化技術實現節能減排。在我國，內蒙古、陜西、新疆和山西一帶是煤炭儲量最高的地區，我國有百分之七十左右的煤炭都分布在這些地區，而沿海一帶對煤炭的需求量較高，我國的鐵路系統在分擔這一部分的運輸任務時負擔極為繁重，并且要承擔高昂的費用。所以，在煤炭總量并不充足的煤炭地區并不適合發展煤炭化工，而甲烷技術則成為這些地區發展工業生產和提高經濟效益的一種有力措施。在煤氣化生產天然氣的過程中二氧化碳的排放量也相對較低，不同于必須經過陸路運輸的煤炭，這些由煤氣所制得的天然氣完全可以通過管道進行長距離的輸送，沿海地區可以通過此種方式獲得能源，同時也可以在很大程度上減輕我國的交通運輸壓力，此舉可謂是一舉兩得。而乙炔技術也符合低碳理念，雖然其工藝流程較長，但用煤炭來生產烯烴卻具有極大的附加值空間。

三、結束語

為了能夠從根本上改善我國的環境質量，減少碳排放量，就必須要堅持用低碳理念來指導煤化工產業的發展，運用高效能的生產技術來完成對資源的有效利用。要借鑒外國先進的生產經驗和生產技術對我國的煤化工產業進行技術升級，加強對先進工藝的開發，實現節能減排。

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篇8

中國政府高度重視資源環境問題，把節約資源和保護環境作為基本國策，積極實施節能減排戰略?！笆晃濉睍r期，通過采取經濟政策和法律措施，大規模增加節能減排投資，全國單位國內生產總值能耗降低19.1%，二氧化硫、化學需氧量排放總量分別下降14.29%和12.45%，基本實現了“十一五”規劃《綱要》確定的約束性目標。

“十一五”期間，累計淘汰落后煉鐵產能1.2億噸、煉鋼產能7200萬噸、水泥產能3.7億噸、焦炭1.07億噸、造紙1130萬噸，淘汰落后產能任務全面完成。規模以上工業增加值能耗下降26%，二氧化硫、化學需氧量排放總量分別下降14%和21.6%，為完成全國節能減排任務發揮關鍵性作用。

“十二五”時期，我國經濟發展仍處于可以大有作為的重要戰略機遇期。隨著工業化、城鎮化進程加快和消費需求持續升級，資源環境約束日趨強化，節能減排面臨的形勢依然十分嚴峻。江河湖海、土地、飲用水等污染嚴重，特別是去冬今春以來內地大部分地區發生霧霾天氣，直接威脅群眾身體健康。人民群眾反映強烈。

工業作為資源消耗和污染物排放的重點領域，將在“十二五”時期繼續承擔節能減排的主要任務。國務院的《工業轉型升級規劃（2011-2015）》提出，到2015年，單位工業增加值能耗、用水量分別比“十一五”末降低21%和30%，工業COD、二氧化硫排放總量減少10%，工業氨氮、氮氧化物排放總量減少15%，工業固廢綜合利用率提高到72%左右。

為順利實現“十二五”節能減排和工業轉型升級目標任務，必須始終堅持產品設計生態化、生產過程清潔化、資源利用高效化、環境影響最小化原則，把節能減排作為衡量工業轉型升級成效的硬指標，進一步完善政策機制，強化技術和標準支撐。同時針對當前面臨的新形勢、新任務，我們要按照國務院《大氣污染防治行動計劃》和《關于加快發展節能環保產業的意見》對工業領域提出的明確要求，將大氣污染防治和發展節能環保產業，作為工業綠色發展轉型升級的重要抓手，著力做好以下六方面的工作：

一是加快淘汰落后產能，嚴格控制“兩高”行業擴張。在提前一年完成“十二五”落后產能淘汰任務。2015年，再淘汰煉鐵1500萬噸、煉鋼1500萬噸、水泥（熟料及粉磨機能力）1億噸、平板玻璃2000萬重量箱的產能。

二是狠抓節能降耗，提升工業能效。

三是積極推進清潔生產，加強工業污染防治。

四是大力發展節能環保產業，推進資源綜合利用。到2015年，力爭實現節能環保產業總產值達到4.5萬億元，成為國民經濟新的支柱產業。

五是推進工業節水工作，抓好節水約束性指標任務的落實。

六是完善工業節能減排政策機制，確保任務目標順利完成。

篇9

我國鋼鐵行業節能減排現狀

鋼鐵行業作為國民經濟的支柱產業，支撐著國民經濟的發展?！笆晃濉逼陂g，我國的國民經濟總產值不斷提高，建筑、汽車制造和機械等行業的跨越式發展，以及我國工業化、城鎮化不斷加快，使鋼鐵需求量和使用量大幅度提高，導致鋼鐵增速加快，產量過盛。在產量增漲的同時，鋼鐵節能減排工作也得到了相應的重視?！笆晃濉逼陂g，我國大中型鋼鐵企業生產工序能耗逐漸下降，2010年與2005年相比，鋼鐵企業的焦化、燒結、煉鐵、轉爐、電爐工序能耗分別下降了24．17％，12．44％，8．51％，100．86％和23．68％；在工業減排方面，2010年與2005年相比，重點鋼鐵企業噸鋼二氧化硫、煙粉塵和滑雪需氧量排放分別下降43．6％、48．2％和70．4％。

1．鋼鐵企業對節能減排的重視程度度不足，缺乏開展節能減排的主動性和積極性。鋼鐵企業的節能減排相關制度的認證和確立認識不夠，不能夠積極主動的對節能減排采取正確手段和措施，企業對節能減排缺少相應的技術支持，缺乏行之有效的新技術、新材料作為節能減排的支撐，同時由于鋼鐵企業利潤相對低下，無法對節能減排有效的資金支持，當節能減排成本與所產出的收益無法匹配。

2．缺乏國家政策支持和資金的優惠政策。國家現在對鋼鐵企業節能減排工作，主要還是監督懲治為主，鼓勵政策為輔，不能夠為企業開展節能減排工作保駕護航。相關部門在推進和支持企業節能減排過程中面臨許多風險，節能減排項目是投資大，效益低，風險高和回報慢等，使得節能減排項目很難得到較好的關注和投入。3．我國鋼鐵企業能源回收現狀。鋼鐵企業是大量消耗礦產資源、能源、水資源等的產業，能耗高、污染嚴重是鋼鐵業發展過程中一直存在問題。鋼鐵生產工藝復雜、工序多、流程，且以冶煉及延伸加工為主，鋼鐵生產過程中產生的大量二次資源收集起來變廢為寶。目前，鋼鐵行業的二次能源利用的主要用途除作為某些工序加熱、供熱的熱源外，還用于發電。我國鋼鐵企業回收、加熱爐余熱回收等方面才剛剛起步，再加上許多企業從國外引進技術和進口設備，導致成本的加大。余熱資源利用效率有待進一步提高。

我國節能減排主要途徑和方法

1．加快科技創新，加大技術投入。隨著科學的發展和技術的進步，資源枯竭、能源緊缺和生態環境惡化得到了初步解決。作為能源和資源消耗大戶的鋼鐵企業要盡可能地提高資源利用效率和采用新能源，來減少資源和能源的消耗。同時，隨著技術的更新和采用了先進的除塵設備，鋼鐵企業的污染物排放量也得到了一定的抑制。要積極創造條件，努力推廣應用已有實用技術，淘汰落后技術，推動產業升級，調整產業結構，轉換生產模式，實現技術進步和效率改善；要大力研究新工藝和開發新技術，如綠色制造技術、高效碳減排技術、再生技術、生態恢復技術等，積極探索和推行全氧高爐技術，最大限度地提高資源生產率、能源利用效率、最大限度地降低碳排放，減少粉塵的污染物的排放量，把鋼鐵企業創建成低碳企業，使鋼鐵企業的環境得到根本改善，使鋼鐵企業能源利用率資源生產率得到本質上提高。

2．國家應出臺優惠政策，提高能源利用上和減少排污的積極性。國家應該加強宏觀調控，調整投資結構和產業結構，大力發展循環經濟。同時要建立健全節能減排的規章體系、標準體系、檢測體系。國家有關部門應給予二次能源回收利用項目優惠政策，并對符合節能減排要求的設備、儀器、零部件等免征進口關稅并予以補貼，對于符合貸款條件、從事二次能源利用的項目，國家財政應給予全額貼息。

3．完善的能源管控機制。隨著國家對鋼鐵企業節能減排重視程度的提高，許多鋼鐵企業開始建立了完善的能源管理機制。建立能源管控中心是節能減排的一個重要體現，能源管控中心負責各種能源和資源的調配，對污染物的排放進行控制，將節能減排的目標，如實的落實到各有關管理部門，統一管理，各部門具體負責，形成完整的能源管理組織和體系。

4．提高資源及能源的利用效率，加大二次資源和能源的回收利用。鋼鐵行業是資源和能源的消耗大的行業，在生產過程中必然會產生大量的各種廢渣（如高爐渣，轉爐渣等）和各種尾氣（如焦爐煤氣、高爐煤氣、轉爐煤氣等），加強對這些排放物的充分利用，不僅可以提高資源和能源的利用效率，而且可以通過充分利用這些二次資源和能源，還可以創造較高的經濟效益，從而達到降低鋼鐵生產成本的作用。

結語

篇10

對于現代工業來說不存在“無用的廢料”，廢氣、廢渣、廢液、廢能的綜合利用程度體現著一個國家工業的成熟度。綜合利用不僅能夠回收本企業產生的廢料、余熱，還能夠消化其他企業或者民用領域產生的廢棄物。建材生產當中產生的很多廢料可以回收后作為原料重新進入生產流程，如鋼鐵企業從原料單元到軋線，每個工序都有含鐵塵泥產生，含鐵塵泥經過必要的均質化和除雜工藝處理后，進入燒結廠循環利用［8］。在水泥生產中可以處理工業廢渣和生活垃圾。生產水泥的主要原料石灰石在加熱分解過程中消耗大量熱能，同時排放CO2。而許多工業廢渣如碳化爐渣、礦渣、鋼渣等都是經過高溫處理過的，不會像石灰石那樣進行加熱分解放出CO2。利用工業的廢渣來代替石灰石，減少石灰石在原料中的比重，既減少了熟化熱耗，又減少了CO2排放。摻?；郀t礦渣粉可提高混凝土的密實性及耐久性、改善混凝土拌合物的工作性［9］。利用水泥窯處理城市生活垃圾，既能減少環境污染，又可以利用垃圾的熱量節省燃料，還可以利用垃圾燃燒后的灰渣替代原料，有效節省礦物原料［10］。在鋼鐵生產中可以回收煤氣、煙氣、余熱，處理城市廢棄物。綜合利用的技術有:爐頂煤氣綜合利用技術、焦爐處理城市廢塑料、燒結煙氣綜合利用技術、轉爐煤氣綜合利用技術等。玻璃、陶瓷、磚瓦等建材都有使用窯爐加熱的工藝。除了加強保溫外，余熱利用對于節約能源、降低碳排放有很好的效果。

建材的節約使用

由于建材是高碳、高耗能產品，浪費建材就等于直接增加了碳排放。節約建材不僅應包括在工程建設當中節省建筑材料，還應包括合理高效地利用建筑及其他基礎設施、合理延長其使用壽命、開發高性能建材等內容。

1高性能建材和新型建材的開發和推廣

加強高性能建材的研發和推廣，以高性能材料代替普通材料，實現“以質代量”，減少建材總的消耗量。以鋼筋為例，世界主要工業發達國家在鋼筋混凝土結構中已淘汰了低強度的鋼筋，多采用高強度(400，500MPa)鋼筋。我國高強度(400MPa)鋼筋用量占總鋼筋用量的30%～40%，中低強度鋼筋用量占總鋼筋用量的60%～70%。每1000tHRB335鋼筋用HRB400鋼筋代替約可節省鋼材140t。而我國的年建筑用鋼量早已超過1億t［11］。新型節能建材的意義不僅節約建材，更在于建筑的節能。例如空心砌塊代替黏土實心磚，既節省了材料，又降低了建筑承重，還能夠提高圍護結構的保溫、隔音效果。應該加強高性能建材的科研開發、標準制訂工作，鼓勵新型節能低碳建材的使用，并且對生產新型建材的企業進行政策扶持。

2延長建筑物(構筑物)的使用壽命

我國正處于城市化進程加快的階段，房地產市場火爆，許多建筑不到使用壽命就被拆除。這背后原因復雜，既有價值規律的作用，又有管理、規劃的原因，也有建設質量等其他方面的原因。其中追求經濟效益和提升城市形象、功能是造成目前國內城市建筑“短命”的主要原因［12］。因此規劃、設計要提高前瞻性，使新規劃區、新建建筑能夠適應未來發展，從而延長建筑物的技術壽命。還要注意對城市老、舊建筑的保護和利用，賦予古建筑、舊建筑新的含義和功能，讓其自身能夠創造價值。延長建筑的使用壽命、減少“短命”建筑，既有低碳的意義，又能夠保存城市的歷史風貌，具有保存建筑文化的意義。

3優化設計

優化設計是以數學中的最優化理論為基礎，以計算機為手段，根據設計設定的性能目標，建立目標函數，在滿足給定的各種約束條件下，求出最優的設計方案。利用計算機手段進行優化設計在我國建設領域還沒有得到普遍應用，只是應用在一些大型工程中。目前我國設計市場的一個突出問題是迫于甲方對于工期的要求，設計周期被壓縮得很短，優化設計工作被忽略掉了。而通過優化設計，可以在允許的范圍內，使所設計的產品結構更合理、性能更好、質量更高、更加節約建材。

4提高建筑利用率

伴隨我國經濟收入的增加，也興起了一股建筑的奢華之風，許多建筑超出“適合人居”這一功能越來越遠。從低碳的角度，我們提倡建筑的簡約實用，人均建筑面積適用即可，從而提高建筑的利用效率。對于辦公建筑，應與人員編制掛鉤，防止盲目提高標準;對于公共服務建筑，應制定相應標準，防止求大求洋;對于居住建筑，可以考慮對占有住房面積超過一定標準的征收碳排放稅。

建設低碳建筑

建筑的低碳包括建設期的低碳、使用期的低碳和報廢回收期的低碳。使用期中采暖、制冷、照明以及其他設備能耗占到建筑總能耗的80%～90%，其余10%～20%為建筑的材料能耗、建設能耗以及拆除階段的能耗，減少使用期的碳排放意義重大［13］。

1充分利用自然能

因地制宜設計出適合當地特點的建筑，充分利用自然能，減少動力設備的使用。冬季的采暖和夏季的制冷耗費能源最多，這樣建筑護結構的保溫就顯得格外重要。嚴寒和寒冷地區的建筑要做到充分爭取陽光照射并且避免冷風的侵襲。夏熱冬冷地區和夏熱冬暖地區要注意夏季的遮陽和通風。盡量爭取自然采光，減少人工照明的使用量。充分利用太陽能制熱水和利用太陽能發電。

2降低設備損耗

為了提供一個良好的室內環境和更完善的功能，現代建筑使用了大量的專用設備。這些設備包括采暖、通風、制冷、給排水、電氣、運輸等方面的設備。這些設備的使用造成了大量的碳排放。降低設備損耗的措施包括提高鍋爐的熱效率，提高熱交換器的效率，根據冷負荷自動調整冷凍機的制冷量，用高效光源(如LED燈)代替低效光源(如白熾燈)，使用熱泵技術來利用低品位熱能等。

3既有建筑的低碳改造

我國有數量巨大的既有建筑，這些建筑能耗高、碳排放大。對既有建筑進行改造要比新建建筑復雜得多。在改造時，要考慮建筑的現狀，技術上要復雜一些，施工也較麻煩。對于住宅建筑，最大的難點不是技術問題，而是資金問題。改造一棟住宅樓，要面對眾多的業主，達成一致比較困難。比較切合實際的做法是政府在這方面加強投入。從社會效益的角度考慮，政府出資改造也是有必要的。在已經改造的建筑中多數是政府出資或者政府出大部分的資金。

4建筑領域清潔發展機制的應用

清潔發展機制(CDM)設定的初衷是能夠使發達國家以較小的代價獲得核證減排量(簡稱CER)，而與之合作的發展中國家獲得發展急需的資金和技術。但是由于市場對利益的追逐，使得經濟效益好但生態社會效益差的項目受追捧，比如回收CH4、分解NO2和HFC-23的項目大受歡迎。而建筑項目因為單個項目減排量小、核證減排量(CER)認定困難、基準線確定困難等原因而難以開展［14］。但是由于建筑領域溫室氣體減排潛力巨大，市場廣闊，在當前還是應該加強CDM在建筑領域應用的研究，開發適用于建筑領域的方法學，進行規劃方案下清潔發展機制(簡稱PCDM)項目的嘗試，培養該領域內專業技術人才，完善相關規章制度，進行建筑類CDM項目試點開發。

實現低碳交通

由于我國汽車保有量的迅速增加，城市交通擁堵現象日趨嚴重，同時也伴隨著大量的尾氣污染、噪音污染和溫室氣體排放。2000—2009年全國私有汽車擁有量見圖1。

1通過城市的合理規劃減少交通負荷

由于我國人多地少，業已形成了集約型城市，新的城市規劃仍然應以集約型城市為目標。合理的規劃不僅可方便市民的生活，還可通過減少出行距離，減輕道路負擔，同時也有了利于人們采用步行和自行車出行這樣的綠色交通方式。這方面的方法有建設功能齊全的小型化居住街區、建設兼有辦公和居住的混合功能街區、根據出行強度布置企事業單位等［16］。

2限制小汽車的使用

小汽車不僅動態占用道路面積大、道路通過率低，是城市交通擁堵的主要原因，而且在各種出行方式中人均能耗最大、人均碳排放最大的一種。限制小汽車的使用是建設城市低碳交通，解決城市交通問題的根本途徑。這幾年我國小汽車年消售量迅速上升，已經超過美國成為全球最大的汽車消費市場。政府應當及早制定政策，否則城市交通將迅速惡化并伴隨大量的溫室氣體排放。

3構建便捷的城市公共交通網

限制小汽車要和建設便捷公共交通結合起來，使人們能夠享受便捷的現代化交通。完善現代化的交通網絡包括發展地鐵、輕軌等軌道交通，完善城市公交車網絡，改善換乘和不同交通方式之間的銜接，降低公共交通使用費用等方面。

4鼓勵綠色交通方式

步行和自行車出行本身是不產生碳排放的綠色交通方式。但是這些年來隨著城市道路的變遷，機動車道占據了城市道路中更多的空間，壓縮了非機動車和人行道的空間，綠色出行的環境越來越差。我們應該給步行和自行車出行以新的定位，鼓勵這種健康環保的出行方式，保證步行、自行車出行的道路空間，建立完整路網。在混行道上確立行人優先和自行車優先原則。

建筑垃圾的回收利用

在建筑的報廢回收期和新建建筑的施工過程中會產生大量的建筑垃圾，將建筑垃圾回收處理后再重新利用既能保護天然資源，又能降低建筑垃圾對環境的影響。建筑垃圾包括砂石、磚瓦、混凝土塊、木料、玻璃、陶瓷、塑料、金屬等。經過分揀，不同的材料可以分別回收處理，如廢木料經加工再利用或用于制造中密度纖維板、廢金屬送鋼鐵廠或有色金屬冶煉廠回煉。而廢棄磚、瓦、混凝土經破碎、篩分、分級、清洗后作為再生骨料，可以用于建筑物地基回填、道路墊層、混凝土結構工程，以及制作砌塊等建材產品［17］。但是目前我國的建筑垃圾除經過簡單分揀就可以直接回收利用的以外大多是以堆放或填埋的方式進行處理，回收利用率很低。究其原因主要是由于我國資源稅一直偏低，再生材料制成的產品價格高于用天然原料制成的產品，回收利用的企業無利可圖。建筑垃圾資源化仍需政策的引導。