节能_清洁生产_绿色制造与钢铁工业的可持续发展

节能、清洁生产、绿色制造与钢铁

工业的可持续发展*

殷瑞钰

(钢铁研究总院)

摘　要　从产品制造链、商品价值的演变出发,讨论了节能、清洁生产和钢铁工业绿色制造问题,强调了钢铁制造流程系统优化的重要性,指出钢厂环境问题的概念是要通过节能、清洁生产—绿色制造过程逐步实现环境友好。与此同时,讨论了钢厂生产流程过程中的节能、清洁生产问题和钢材及其制品的绿色度问题。最后展望了与钢铁企业有关的生态工业链和未来钢铁企业的角色。

关键词　钢铁工业　节能　清洁生产　绿色制造　可持续发展①

ENERGY-S AVI NG,CLEAN PRODUCTION,GREEN MA NUFACTURING AND SUSTAI NABLE DEVELOPMENT OF STEEL INDUSTRY

YIN Ruiyu

(Central Iron and Steel Resea rch Institute)

ABSTRACT　From the view o f ev olutio n of productio n chain a nd goo ds value,the topics of energy-sav ing,clea n productio n and g reen m anufacturing of steel industry is discussed and the impor tance of sy stem optimizatio n o f steel ma nufacturing process is stressed.It is put fo rw ard tha t the ecological co ncept fo r steel w orks to realize env iro nmental friendly will be g radually by energ y-saving,clean productio n and g reen m anufacture.At the sam e time, so me issuses reg arding to energ y-saving,clean pro duction and the g reenness of steel pro ductions and steel fabricated go ods a re discussed.Finally,the eco logical industrial chain related to steel wo rks a nd the social ro le of future steel w o rks are prospected.

KEY W ORDS　steel industry,energ y-saving,clea n productio n,g reen manufacturing, sustainable dev elo pment

1　问题的提出

在整个20世纪内,科学技术的进步促进了社会经济的快速发展;全球范围内工业化、城市化进程加快。与此同时,由于缺乏环境方面的综合认识,环境急剧恶化。其主要原因是无节制地使用资源、能源进行大规模的生产,不顾后果地大量消费以及消费使用后的大量无序废弃。这造成了一系列超过生态自净能力的外源性污染。从而环境问题日益复杂和突出(图1),环境保护引起了各国的高度重视。进而,人们忧虑地球、生态平衡等根本性的问题,从而提出可持续发展问题。

经过实践,人们认识到要解决好环境问题,不仅仅是污染物无害化处理问题(末端治理),而且过多的末端治理会引起企业、社会经济负担增加,甚至影响企业、社会自我发展的动力。所以要改变不利于环境的因素,必须从产生问题的根源着手(所谓源头治理),即从自然资源的利用—物质产品的生产过程—物质产品的消费过程—废弃/回收过程入手,全过程、全寿命期地综合思考,才能从总体上解决问题。

于是不同层次上的一系列可持续发展的命题、

第37卷　第8期2002年8月

钢 铁

IRON AN D ST EEL

V o l.37　N o.8

Aug ust2002

①*国家自然科学基金资助项目(59974023)

联系人:殷瑞钰,工程院院士,北京(100081)钢铁研究总院DOI:10.13228/j.boyu an.i ssn0449-749x.2002.08.001

图1　环境问题的内涵及不同类型

　环境问题影响的关系[1]

Fig .1　Co nno tativ e meaning of env iro nmenta l pro blems

and r ela tio n amo ng v arious envir onmental

pro blems influence

概念、内涵、对策被人们思考着,诸如:①污染物及有毒物质的无害化处理;②节能、清洁生产—绿色制造;③生态工业链;④循环型社会。

2　制造链和商品价值观的演变

人类社会的生存和发展都离不开制造业。当然,制造业的概念、内涵是随着时代的进步而动态发展的。现在,制造业已可具体定义为:将可用资源(物

料、能源等)通过相应的生产(制造)过程转化为工业品和消费品的产业。而现代制造过程的内涵不仅包括从物料、能源到产成品的制造加工过程,而且包括从制造概念逐步扩展成制造链(制造体系)的概念,

因而制造链既包括产成品的制造加工过程,还包括产品设计、制造加工过程的设计、过程排放的控制、循环使用和无害化处理,以至产品使用、废弃、循环利用等产品生命周期评估(LCA )。

随着时代的发展,制造链已从“河流型”逐步发展为“湖泊型”(图2)。

钢铁生产过程属于现代制造过程,

钢材的生命

图2　“河流型”与“湖泊型”制造链示意图[2]

Fig .2　Producing chain fo r “riv er -ty pe

”and “lake -type ”周期将涉及资源、能源的开采、输送过程、钢材制造过程、加工组装过程、使用过程、废弃过程、回收分类

利用过程等因果链(制造链见图3)。

随着可持续发展观点影响的日益扩大,

人们对

图3　钢材生命周期Fig.3　Life cy cle fo r steel product

商品的价值观也正在发生变化。在商品的价值观发生变化的同时,人们对质量的定义也日益深化(见表

1,图4)。从图4可以看到:质量不仅与技术的系统优化和使用优化有关,而且与债务优化(诸如投资

·2·钢　铁 第37卷