循環經濟視閾下河北省鋼鐵產業耦合與共生機制及對策研究

岳志春，張曉蕊，鮑琳

（河北工程大學 經濟管理學院，河北 邯鄲 056038）

循環經濟視閾下河北省鋼鐵產業耦合與共生機制及對策研究

岳志春，張曉蕊，鮑琳

（河北工程大學 經濟管理學院，河北 邯鄲 056038）

立足于鋼鐵工業生態系統的耦合、共生機制，構建社會生活共享資源、互為二次資源循環利用的鋼鐵生態園區。結合邯鄲市及河北省鋼鐵產業實際，從宏觀政策管理、鋼鐵生產體系、輸入端資源汲取創新、輸出端低碳綜合利用、產業鏈網狀體系創新等方面較全面、深入、系統地研究河北省鋼鐵產業生態系統耦合、共生問題，為建立循環型鋼鐵產業，提出可行性較強的鋼鐵產業發展對策。

鋼鐵產業；耦合；共生；機制；對策

一、引言

根據河北省冶金行業協會統計，2013年5月份全省入統的65家重點鋼鐵企業累計利潤實現2.39億元，比2012年同期降低91.50%，累計利潤同比增速指標繼續回落。數據表明主要鋼材品種的市場價格均已接近3年來的最低點，且一些重點鋼鐵企業生產經營環境不斷惡化，各項經濟指標持續下滑。[1]16-19在省委、省政府的正確領導下，河北省鋼鐵企業開拓進取，保持了平穩運行態勢。在循環經濟方面河北省鋼鐵產業把淘汰落后產能和節能減排作為重點工作來抓，力爭提高鋼鐵企業資源和能源使用效率，最大限度地提高廢氣、廢水、廢物的綜合利用水平，建立循環型鋼鐵企業。本文對如何建立鋼鐵產業生態系統耦合、共生機制進行了探討，旨在為河北省鋼鐵產業健康發展提供可資借鑒的對策建議。

二、總體思路與發展目標

（一）總體思路

鋼鐵產業是河北省重點支柱產業。為促進河北省經濟社會又好又快發展，發展鋼鐵產業循環經濟是必由之路。鋼鐵產業不僅要滿足生產需求，還應具備能源轉換、為相關行業提供原材料及社會部分廢棄物處理等功能，實現與能源之間的大、中、小循環，形成輸入端及輸出端共生體系。

對于大、中循環來說，一方面，要加強鋼鐵產業公司與社會間物質和能量的循環，向社會提供二次能源，并能消納社會廢棄物；另一方面，構建鋼鐵企業生態工業園，加強鋼鐵企業與相關行業物質和能量的循環利用。在減量化、再利用和資源化的原則下，延伸產品鏈，拓展鋼鐵產業循環利用領域，提高市場競爭力的良性循環。

（二）發展目標

1. 技術指標。排放的污染物符合國家和地方規定的標準，主要污染物排放總量應符合地方環保部門核定的控制指標。到2015年，我省500萬噸以上規模的鋼鐵聯合企業，做到電力自供有余，實現外供。鼓勵指導鋼鐵企業圍繞循環經濟開展新工藝、新裝備的研究、開發與應用，達到鋼渣利用率≥94%；高爐渣、粉煤灰利用率≥97%；廢爐材利用率≥90%；含鐵塵泥利用率≥99%；水循環利用率≥95%。

2. 經濟指標。企業平均噸鋼綜合能耗≤580千克標煤；噸鋼耗新水量≤4噸；噸鋼二氧化硫排放量≤1千克；噸鋼化學需氧量≤0.065千克；固體廢棄物綜合利用率≥97%；大中型鋼鐵企業平均利潤率≥2%。

3. 社會效益。實現鋼鐵企業廢棄物“零”排放，廢棄物作為再生資源，回用到鋼鐵廠生產工序中或為社會其他行業提供再生原料，節約資源、改善環境、節約土地、降低企業生產成本。

三、河北省鋼鐵產業耦合與共生機制及對策

（一）宏觀政策管理

構建鋼鐵產業循環經濟離不開政府的政策支持，并要求把政策支持向法制化過渡。通過對鋼鐵企業建設與改造的標準和污染物的排放標準用法律來明確規定，必要時強制推行節能環保政策。為了對優異的鋼鐵企業行為加以引導，對達到國家標準要求的企業可適當實施減免稅收獎勵政策。[2]185-186

全面展開和提高循環經濟機制和綜合管理機制，需要具體的政策支持：

1. 鼓勵企業延長產業鏈，提高鋼鐵企業的附加值，在提高企業效益的同時降低能耗和污染。對生態鏈上的缺失環節或瓶頸環節，加大扶持力度，促進鋼鐵企業生態園形成結構比例合理、生產高效、資源節約、環境清潔的鋼鐵工業生態鏈，改變部分鋼鐵企業重組的整而不合現象，鋼鐵企業的聯合重組不僅僅是增量了資產，而是要實現鋼鐵工業生態鏈全面、協調和可持續發展。

2. 嚴格鋼鐵企業市場準入條件，對不符合國家產業政策要求的項目及企業，一律不予報批。并加大對污染企業的處罰力度，促使企業通過技術改進等措施減少污染物的排放，及消納社會層面的各種廢棄物、能量資源等。

3. 建立鋼鐵企業循環經濟環境管理信息系統，利用管理信息系統（MIS）和辦公自動化（OA）技術，對各企業及行業內的環境數據及廢棄物的產量和性質等進行管理，便于生態鏈上的各企業進行控制、管理。

（二）鋼鐵生產體系方面

抓好鋼鐵企業生產中各類資源的大、中、小循環，通過對鋼鐵企業鐵素資源利用率、能源梯級利用、水循環利用率和固體廢棄物利用等四方面的綜合利用，在企業內部優化工藝配置，廣泛應用節能節材工藝技術，加快淘汰落后工藝，建立緊湊、循環、高效的鋼鐵生產流程，形成節約型鋼鐵生產模式。[3-4]7-11,14-18

1. 從源頭把關，對生產體系進行創新。通過實施科學的生產流程，使鋼鐵行業系統內能量得到有效利用。從原料到產品，不僅對生產工序的流程加以優化，而且對每一工序自身的工藝過程進行優化。對生產工序流程的優化，可以從采用技術集成、信息集成等實現工序的連續化使每個生產工序內能量得以有效利用；工序間技術的改進，使生產工序流程更協調順暢，可以將一個工序多余的能量作為另一個工序的熱源來使用，考慮到工序間能力匹配，在必要的情況下，可以通過省掉某些工序（如連鑄）來實現高效化。對工序自身工藝過程的優化，可以從原材料選擇和配比、反應時間、連續化程度、鏈接緊湊程度等方面進行優化。

2. 推廣先進的節能和環保技術，通過對生產流程中的每個環節進行減量化、標準化、清潔化的科學規范，利用新工藝、新技術，將焦爐、高爐、轉爐的煤氣回收利用，削減一次能源的使用消耗，減少各種污染物排放量，實現少投入、高產出、低污染，降低原材料和能源的消耗，力爭實現“負能煉鋼”。

3. 以系統的思維方式分析鋼鐵工業生產整個周期中每個環節資源消耗、廢棄物的產生情況，用定量的方法來評價資源、能量和物質的使用及其對環境的影響。著眼于資源和能源的高效利用和高效轉化，辨識和改善環境影響，對流程中產生的渣、塵、水、氣等就地治理、就地使用、化整為零。

（三）輸入端資源汲取創新

可以利用鋼鐵企業運行過程來吸收、消納社會層面的各種廢棄物、能量資源作為輸入端，形成輸入端共生體系。[5]39,56例如：

1. 輸入社會生產和消費過程中的各種廢舊鋼鐵，包括廢汽車、廢家電、廢機械、廢船等不同來源的加工過程產生的切割廢鋼及鋼鐵企業運行過程產生的切頭、罐底等自產廢鋼。對它們進行回收，建立回收處理、拆解產業化基地，通過高新技術支持再生資源回收利用。這些廢鋼可以通過煉鋼工序加以消納。充分循環利用再生金屬是減少天然資源消耗、實現鋼鐵生產持續發展的重要措施和途徑。

2. 輸入社會回收的廢塑料等白色污染。可以通過分選后將廢塑料冷凍碎成粉狀，在焦化、煉鐵工序通過高爐風口噴吹或熱壓處理后裝入焦爐。1kg塑料粉可以代替 1.2kg標煤，消化社會廢塑料等量于鋼鐵生產消耗煤所需的量，即1 噸廢塑料，相當于噴入1 噸油的熱量。通過對鋼鐵企業輸入端資源汲取創新，既可以減輕城市白色污染，又可以替代重油或煤，降低企業直接成本。

3. 輸入廢輪胎。隨著人們生活水平的提高，私家車更新換代的速度加劇，廢輪胎已經成為不可忽視的待處理物品。可以利用鋼鐵企業內制氧機的液氮對廢輪胎等橡膠物品進行深冷處理。通過粉碎、分離，或是加入電爐或轉爐內燃燒產生熱量，供鋼鐵生產過程使用。

4. 輸入社區廢水和污水。利用鋼鐵企業龐大的水處理系統處理臨近社區內的污水。

5. 輸入社會廢棄物。利用鋼鐵企業焚燒原理，在鋼鐵企業專用焚燒爐中處理、消納社會上報廢的物品、垃圾等廢棄物。

（四）輸出端低碳綜合利用

建立鋼鐵企業和社會相關企業之間產業循環鏈，對鋼鐵工業運行過程的廢水、廢物等排放經本企業或第三方企業消化吸收后，達到減量化、再利用，營造企業與社會的和諧共生，形成輸出端共生體系，真正做到“鋼廠無廢物”。[6]52-53

合理的產業間循環模式，強調優先減少資源消耗和減少廢物產生，以降低消耗、提高產量為目的，形成“生產——產品——廢棄物再利用”的循環模式，帶動周邊的相關企業發展。根據資源條件和產業布局，可以構建和合理延長相關產業鏈，鋼鐵工業的發展必須實現功能從單純提供鋼鐵產品向充分發揮鋼鐵企業生產流程能源轉換的轉變，廢棄物排放最小化和吸納處理社會部分廢棄物功能的轉變。

通過物質能量流動鏈條，以減量化為切入點，以科學技術為支撐，從企業層面展開，由點到線，實現資源的再利用。然后由線到面，通過產業科技建立生態化資源回收，實現整個社會的大循環，如圖1所示。

圖1 鋼鐵工業生態鏈與循環經濟示意圖

構建循環型鋼鐵工業生態鏈需要鋼鐵企業與其他行業構建友好型社會關系。利用企業技術優勢，為相關產業提供能源或化工原料，企業間的工業代謝和共生可能協調生產的有：發電廠、水泥廠、家電器廠、石化工廠、建材廠、汽車廠、造船廠、集裝箱廠等。這些共生轉化、延伸，使資源能源得到充分利用，提高了企業經濟效益、環境效益和社會效益。如低硫煤氣、高氫煤氣除自循環利用外，可以用于化工原料和發電等。

1.資源的循環利用——廢鋼

重視企業廢鋼回收、加工系統，采用廢鋼直接冶煉可節約礦石煉鐵再煉鋼能源60%，可以降低大氣污染86%、水污染76%、采礦廢棄物97%的污染。鋼鐵企業的廢鋼及次料可以作為裝備企業、小型制造加工廠的原材料。

2.資源的循環利用——煤氣

對大型的鋼鐵生產企業生產過程中產生的煤氣全面回收，可以使資源能源得到高效利用。在煉焦工序中，鋼鐵廠副產煤氣可以把用作燃料使用的煤焦油轉化為某些化工原料，如可以合成氨、甲醇、醋酸、二甲醚等化工產品及醫藥產品焦化伴生物形成化工產業鏈。如果在聯合企業中增加副產肥料的企業，那么每生產1噸鋼可以生成副產1噸氮肥和0.5噸磷肥。焦化冶煉工序中，可以全面回收焦爐的放散煤氣來發電，既可以供社區居民使用，也可以供發電廠使用，形成電力產業鏈。煉鋼工序中，利用煉鋼余熱發電，剩余部分熱能和電能可以替代燃煤鍋爐為周圍居民甚至為更大區域內居民供暖。另外，在煉鋼工序前面加鐵水預處理，并在此工序后加鋼水精煉，可以提升鋼的質量，形成高精度潔凈鋼生產線。軋鋼工序中，通過激光拼焊鋼板，可以形成鋼材深加工產業鏈。另外，利用煤焦油深加工產生的芳香烴衍生物可以作為醫藥或顏料等一些精細化工產品的中間原材料。

3.資源的循環利用——爐渣

鋼鐵企業生產過程中產生的固體廢棄物，除廢鋼外，其他部分可供應給水泥廠作原料，既不浪費資源，又可提高水泥產品的質量。氧化鐵皮：由型鋼、連鑄熱軋生產單元回收氧化鐵皮，較大塊的經簡單烘干后可以作為轉爐氧化劑使用，小塊的作為燒結、球團的原料，進入燒結、球團單元配料槽或者為粉末冶金廠提供原料。回收的軋鋼氧化鐵皮，若經酸洗加工，可形成磁性材料，構成高新技術產業鏈。高爐渣和轉爐渣：可以供應給礦渣公司作為生產所需原料，一般可用于城市交通道路建設的道路原材料、回填材料、礦渣磚等，高價值利用的主要途徑是作為混凝土摻合料。粉煤灰：可以作為生產建材產品的原料。鋼渣：主要用于冶金原料、建筑材料、農業生產等。可把鋼渣制成渣粉等廢物，可以作為水泥廠的原料，作為混凝土摻和料，構成建材產業鏈。含鐵塵泥：燒結單元篩分產生的篩下粉礦，可以作為燒結鋪底料在燒結生產中使用。通過干化、混勻燒結、高爐、煉鋼等回收的除塵灰及污泥，進入燒結配料槽，作為原料利用。

4.資源的循環利用——廢水

鋼鐵企業應遵循少用新水和淡水資源的原則，發展節水技術，強調水循環。對每個生產工序進行水平衡核算，減少廢水排放。對各工序的廢水進行污水處理、達標排放后，可用于洗菜洗衣，產生的污泥可用于肥料。

（五）產業鏈網狀體系創新

把企業聯合和發展結合起來，這是關系到鋼鐵企業生存和提升競爭力的重要舉措。加快行業內有條件聯合的企業實現聯合，弱化地區產值考核指標。促進鋼鐵集團向緊密型轉變，如鋼鐵集團吸收多家骨干焦化企業作為鋼鐵配套產業，達到規范運行標準。通過引進與創新相結合，并以產業關聯性原則，建立若干個有生態型廠房設施的中小企業，優先建設以鋼鐵企業為核心的機械、化工、電力、建材、物流等相關企業為輔助的產業集群，最終形成布局合理的鋼鐵產業鏈網狀體系。

通過創新鋼鐵企業產業鏈網狀體系，發展企業間進行產品供應、副產品交換的橫向共生關系，及與第二、三產業實現物質、能量和信息交換的縱向鏈接關系，形成以鋼鐵企業為龍頭，以生態鏈接形式的耦合、共生、共榮的生態工業園區。完善了資源利用和物質循環，建立鋼鐵循環經濟系統。企業和社會之間的物質、能量流動包括：

（1）對城市中產生的廢鋼、廢塑料、廢輪胎、社會污水、社會廢棄物等由鋼鐵企業就近處理并有效地利用，使鋼鐵企業社會經濟職能在生態化轉型中得到進一步擴展。

（2）鋼鐵加工產生的各類原燃料可以供給建材、鐵合金、礦業、電廠及向社會提供民用煤氣、余熱供暖等。以鋼渣、鐵渣、粉煤灰加工的水泥廠、城市道路交通建設、高附加值玻璃廠、建筑工業的原料、優質礦棉生產廠等；利用廢氣及余熱的發電廠、向社區居民供應熱水乃至部分電力等、回收煉焦副產品（苯、酚、焦油、瀝青）的化工廠、將鋼廠產生的廢物、余壓、余能等作為其他生產廠的原料和能源等。

（3）根據多層次分級利用原則，通過系統內耗最省、物質利用最充分、工序組合最佳的工藝進行最優工藝設計，對鋼鐵聯合企業內部生產體系進行創新，使各個廠之間的物質、能量合理流動，建立鋼鐵綠色產業鏈和高效產業體系。

四、結束語

本文遵循減量化、再使用、再循環的原則，從宏觀政策管理、鋼鐵生產體系、輸入端資源汲取創新、輸出端低碳綜合利用、產業鏈網狀體系創新五個方面，對鋼鐵產業循環經濟視閾下的中循環和大循環體系進行研究，提出河北省鋼鐵產業耦合與共生機制及發展對策，力爭實現“零排放”，建立循環型鋼鐵生態系統。

亟需進一步研究的問題有：進一步關注國外先進技術的發展，研究適用于我國鋼鐵產業循環經濟發展的先進技術，為我國鋼鐵企業持續發展做好技術儲備。依托鋼鐵產業生態園區建設，制定鋼鐵產業耦合與共生機制產業鏈上配套產業的具體規劃。以鋼鐵產業作為循環經濟發展的重要推動者，對其他重點行業發展循環經濟，實施可持續發展戰略也是非常必要和緊迫的。

[1]岳志春，陳雪嬌，張曉蕊. 河北省鋼鐵產業循環經濟發展現狀調查研究[J]. 河北工程大學學報：社會科學，2014(1).

[2]張雪松. 鋼鐵業發展循環經濟探討[J]. 中國科技信息，2013(19).

[3]郭德生，崔海衛，王楠. 鋼鐵企業實施循環經濟及節能減排優選項目評述[J]. 節能，2013(7).

[4]鄧崎琳. 實施創新驅動建設綠色武鋼[J]. 武鋼技術，2013(6).

[5]王宏山. 低碳經濟下鋼鐵行業的應對策略[J]. 中國集體經濟，2013(6).

[6]高超，張國杰. 循環經濟視角下我國鋼鐵產業的整合與轉型[J]. 現代商業，2013(27).

（責任編輯：朱艷紅 校對：李俊丹）

Research on the Coupling and Symbiosis Mechanism of Iron and Steel Industry in Hebei Province Based on the Perspective of Circular Economy

YUE Zhi-chun, ZHANG Xiao-rui, BAO Lin
(School of Economics and Management, Hebei University of Engineering, Handan, 056038, China)

Based on the iron and steel industry ecosystem coupling and symbiotic mechanisms, we need to build the steel eco industrial park of sharing resources in social life and inter secondary resources recycling. Combined with the actual situation of Handan city and the province of Hebei iron and steel industry,we comprehensively, deeply, systematically solve the coupling and symbiosis problem of iron and steel industry ecosystem in Hebei, from a macro policy management, iron and steel production system, input resource absorbing innovation, output end of the low carbon comprehensive utilization, industrial chain network system innovation in five aspects. To do so is for the purpose of building a recycling iron and to put forward feasible development strategy about steel industry.

iron and steel; industry; coupling; symbiosis; mechanism; strategy

F424.6

A

1673-2030(2014)02-0115-00

2014-03-10

河北省軟科學研究計劃項目（項目編號：13454009D）

岳志春（1971—），男，河北曲周人，河北工程大學經濟管理學院教授，碩士生導師。