邢奕：钢铁行业的超低排放如何炼成

半干法是邢奕院长力推的。因为中和反应在“液膜”内进行的速度快，加入少量的水可以极大提高吸收传质效率。说到这里，邢奕院长强调钢铁工业烟气治理过程中“宁干勿湿”的原则。在湿法脱硫中，不仅会有很多水蒸气排出来，还会排出很多可凝结的颗粒物。它们都是雾霾的前体物。半干法不仅克服了湿法脱硫技术的弊端，还拥有占地小、流程简单、更适应烧结机多变的工况等优点。

我国钢铁行业的第二个创新引领是超低排放改造之初，提出了用半干法加上“选择性催化还原法(SCR)”来实现烟气脱硫除尘脱硝，另外一种市场上的主流技术是活性焦吸附法，这种技术对于企业的装备、管理、技术和人员素质等要求都较高的，不适合全面推开。

图｜首钢京唐钢铁联合公司的400万吨球团烟气中低温SCR脱硝项目

现在正在开发超低排放多功能耦合的技术体系，实现超低排放的同时兼顾节能、治理固废和废物的资源化利用，希望成为钢铁行业的第三个创新引领。例如脱硫脱硝多污染物集并吸附后，将氮氧化物解吸下来，制备成纯净的一氧化氮、二氧化氮气体产品。根据“宁物理，勿化学”的理念，邢奕院长解释：“我们应该尽可能简单地用物理方法提纯分离，如果纯度够的话，最后制备出来的一氧化氮、二氧化氮气体都是非常有用的产品。我们之前的环保项目都是纯投入，无收益的。如果能在环境治理的同时，实现废物资源化并产生一定的经济效益，那就是在钢铁污染防治方面又跨出了一大步。”

邢奕院长介绍：“经过不断完善优化工序，与我们合作的钢铁厂，其污染物排放与原来相比已大幅减少。河北《钢铁工业大气污染物超低排放标准》中的大气污染物排放限值为：颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度分别不超过10毫克/立方米、35毫克/立方米、50毫克/立方米。经过不懈地努力，我们实现了颗粒物5毫克/立方米，二氧化硫20毫克/立方米，氮氧化物10至30毫克/立方米，甚至更低。”

近几年，钢铁行业的经济效益下滑较大，今年又受疫情等因素影响，不少钢铁企业面临存活难题。邢奕教授呼吁：“超低排放是大势所趋，应该继续鼓励，对于下定决心、花大力气切实完成超低排放改造的钢铁企业，我建议政府应从税收、财政、金融、价格、环保、科技等政策上加大支持力度。”

探索新技术，优化钢铁冶炼

与此同时，研究人员们并不满足于现阶段的成绩，还在积极地探索钢铁冶金新技术。邢奕院长还介绍几个技术改进的思路：

首先是“精料方针”。钢铁生产过程中最重要的任务就是除去杂质，生产具有必要洁净度、达到规定化学成分的钢铁产品。“现有的冶炼过程虽然对作为原料的铁矿石和作为燃料的煤炭进行了粗略的处理，仍有大量的有害元素残留其中。这些需要在后续的炼铁、炼钢、精炼过程中一点点除去。”行业里提出了“精料方针”，期望在入炉冶炼之前，尽量提高原料的洁净度，以减少污染物的排放。

图｜天津荣程联合钢铁集团5号热风炉烟气密相干塔脱硫项目

其次是炉内温度感知。无论是高炉还是转炉，里面都有很多耐火材料。在钢铁生产过程中，炉内温度非常高，还没有仪器可以探测到炉内准确的温度。想了解炉内温度，要么是做数学模型来估计，要么完全凭借一线工作人员的经验来判断。全流程的温度控制不仅涉及产品的冶金质量，也关乎产品的外形尺寸精度、能源与资源的消耗以及污染物的排放。如果能实现全流程一体化的钢铁冶炼温度检测与控制，这对提高钢铁冶炼的整体资源效率，也是一个巨大的突破。

再次，钢铁企业管控进入智能时代。目前，中国大多数钢铁企业已实现机械化、自动化与数字化，达到了工业2.0的水平。但是钢铁工业工艺流程长，过程复杂，尚未形成全流程一体化的控制技术。现在，一些企业正在积极建设基于物联网、云计算、大数据等现代信息技术的钢铁企业整体管控平台。

图｜江苏（溧阳）申特钢铁厂1号2号烧结机烟气密相干塔脱硫+中低温SCR脱硝项目

最后，钢铁行业的技术革新还致力于减少碳排放。目前，我国的钢铁冶炼过程都是以高炉-转炉的长流程为主，这让我国钢铁行业的二氧化碳排放强度高于世界平均水平。因此，在未来的研究中，科研人员会将注意力更多地集中在优化钢铁生产流程结构、提高品种质量、智能化冶炼、系统化节能、精料入炉和二氧化碳资源化利用等方面。

钢铁冶炼未来如何发展

那么，未来钢铁冶炼大致会朝哪些方向发展呢？邢奕院长总结道，主要有以下几个方面：1.通过技术措施，努力减少煤炭使用量；2.研究开发以氢气为还原剂的炼铁新技术；3.通过清洁能源替代煤炭，减少煤炭使用量；4.研究冶金燃气的深度加工，以天然气替代冶金燃气用于各类加热炉。

图｜首钢京唐钢铁联合公司1号500平方米烧结机烟气中低温SCR脱硝项目

不过，邢奕院长坦率地说：“我国虽然在碳减排、污染物治理以及节省资源能源方面取得不少技术突破，但国内钢铁企业的技术水平参差不齐，既有世界领先的，也有大量中低端的小企业。总体上看，我国钢铁行业在节能、减排、治污方面还有很大欠缺，未来仍有不小的提升空间。”

绿色的钢铁厂和城市可以共生

图｜10月17日，第四届钢铁、焦化行业超低排放与绿色发展研讨会在北京举办，图为北京科技大学能源与环境工程学院院长邢奕教授在会上发言。

在采访的最后，邢奕院长还提出一个观点：“清洁化生产的钢铁厂其实是可以和城市融合发展的，钢铁厂的高温余热利用可以为市民解决供暖等很多问题。再者，城市的危废本身就要进行处置，所以利用钢铁厂的生产装置和环保装置就可以实现固废、危废处置，不需要再新建专门的焚烧装置。欧盟、美国、日本等地的不少钢厂、电厂、垃圾焚烧厂，就建在城市中心，很干净，很清洁。不需要外迁。”