JFF钢铁公司一直在保护环境的基础上来发展企业，创造财富。为此，该公司很早就全面实施JFF节能措施，积极地、不断地改善环境，并在钢铁生产过程中回收可利用资源，在相关领域里从事环保研究和开发。尽管通过努力，JEF钢铁公司已经取得了重大成果，但是以全球变暖为主的环境问题已经扩展到全球。本文介绍JEF公司为了防止全球变暖、保护环境，在节能措施上所取得的成果以及对未来的展望。

　　介绍

　　钢铁制造过程需要大量的资源，包括铁矿石、煤炭和水，而且需要大量的电力和燃料，还需要使用各种各样化学物质。为了降低对环境影响，JFE钢铁公司很早就进行了多项技术改造，并安装了各种环保监测仪器。另一方面，今天的环境正面临着一些新问题，如生态化学物质的相互作用和全球变暖。这些都需要尽可能多地使用JFE公司已经使用的或将要使用的技术，同时也包括适应特定环境的研发技术和设备操作方法。值得指出的是，全球变暖在将来会成为一个日臻严重的社会问题，而这就需要不断更新技术防止全球变暖。

　　在这种情况下，JFE提供环境友好型的钢铁产品，降低对环境的影响，而且在每一个钢铁生产环节中，公司都将以节约未来能源、预防全球变暖和降低对环境的影响为目标，继续致力于技术开发、完善操作、引进设备。本文阐述了JFE公司通过在钢铁生产过程中的节能降耗措施来阻止全球变暖，降低对环境的影响、回收可利用资源、创造和谐社会的历程以及所产生的社会效果。

　　钢铁生产中环境保护工作概述

　　从60年代中期开始，JEF就致力于开发生产过程中的环境保护技术，引进环保设备，改善厂区环境。第一次能源危机促使公司积极开发新节能技术，广泛宣传节能知识。

　　在最近几年里，JFE公司接受处理社会和工业垃圾工作，并进行废品的回收利用，例如：用钢铁生产的设备和技术回收和利用废塑料，为创造一个资源循环型的社会而做出努力。其结果是，JEF公司构建出一个环境友好型的钢铁生产过程，拥有世人瞩目的国际高水准的能源效率和能源回收利用率。

　　节能是指回收和利用每一个钢铁生产环节中的废气和余热；环境保护是指脱硫／脱氮，粉尘收集，以及各种废水处理。在1991年，为了加强环境保护力度，公司成立了一个环境委员会并形成了一个公司环境管理系统。该公司还获得了ISO14001国际认证。

　　ISO14001是于1996年9月制定的一个国际环境管理系统标准（EMS）。该公司于1999年7月就获得了钢铁生产的全部认证。目前，EMS的进一步完善工作正在进行中。一个具体的目标就是通过自觉自愿、公开信息，以得到当地社区的充分理解和信任，来创建城市化的与环境友好型钢铁生产企业。

　　防止全球变暖的措施和努力

　　1 节能历程

　　从1973年开始，JEF公司就进行了第1阶段的节能工作，并不断加强节能措施的实施，直到目前为止，公司已经完成了4个阶段的工作，并正在进行第5个阶段的工作。以下就是各个阶段的工作简介。

　　第1个阶段（1973～1978），主要是通过完善、改进操作规程达到节能的目的，包括降低高炉的还原剂比和加热炉的燃料消耗等。

　　第2个阶段（1979～1985），主要是通过积极引进大型余热回收设备来实现的，包括利用高炉顶压涡轮发电，烧结冷却废热回收，以及使用干熄焦工艺。

　　第3个阶段（1986～1994），靠生产过程的连续性，减少中间环节实现节能目标。例如：使用连铸机和连续退火生产线、引进高炉喷煤技术、煤炭湿度控制设备，以及有效使用各种与能源相关的设施。

　　第4个阶段（1995～2002），面对全球变暖愈演愈烈的环境压力，节能目标已经由降低成本转向降低能耗、减少CO2排放量上来。并且该公司还努力研发新技术，在更大范围内开发具有发展潜力的技术，例如包括易于环境的技术（蓄热式烧嘴）和废品回收技术（高炉喷废塑料）。

　　第5个阶段（2003至今），为防止全球变暖，JEF公司正通过进一步的技术创新、开发新的节能技术，同时扩大工作领域，包括利用废弃的能源回收与利用技术，通过与当地政府和其他产业的合作，开展综合节能的研究。

　　其结果是，JEF公司安装的用于生产过程中的能源回收设备主要有：CDQ（15个）、转炉热回收设备（10个）、用于烧结余热回收设备（3个）、烧结冷却器废热回收设备（6个）、以及TRT（9个）。这些设备保障了JEF公司钢铁生产16％的电能供应和75％的热能供给。

　　2 各工序节能措施及测量装置

　　下面简述第1阶段到第3阶段中所应用的部分节能措施。

　　（1） 余热回收设备

　　在能源回收与消耗中如何减少能源损失，能否在生产过程中获得效率最高是至关重要的。为减少能源损失，很多设备都实现了能源的回收和再利用。一般节能分为两种方法：一种是同一台设备回收／再利用自己废弃的能源的方法，另一种是将回收的能源供给其他设备使用的方法。

　　第一种方法是用相对较小的设备，包括高炉的热风炉废热回收设备和加热炉上的高效热交换器（预热喷嘴内的空气和油混合的燃烧气）。这些最初节能阶段已经常使用。同时开发的还有低NOx烧嘴，这是因为降低NOx是节能的技术的关键，它在加热炉中使用高效换热器预热空气和油的混合气。

　　第二种方法通常是较大的设施，如TRT、CDQ、烧结冷却余热回收装置、转炉气体显热回收设备、余热回收锅炉等。安装这些设备就如同拥有了大约26万kW电力和大约790t／h的蒸汽。

　　（2） 生产过程的连续性和减少中间环节

　　在炼钢炼铁的生产过程中，产品要多次重复地加热和冷却，因而，可以将生产过程中的温度降低到最小来达到节能的目的。

　　长久以来，增加生产过程的连续性、减少中间环节，就一直是减少温降的手段。具有代表性的例子有：高炉喷煤（PCI）、连铸机（CC）、直接轧制（DR）、连续退火生产线（CAL）和连续酸洗冷轧生产线。另一个令人注目的例子是在三号热轧机的无头轧制生产，它已应用于东日本工厂（千叶厂），并且是世界上第一家实际应用这项技术的厂家。这一工艺消除了连轧机组最后一台轧机板带头尾轧制的不稳定性，使轧制生产的稳定性明显改善，同时通过降低板带厚度的偏差和精轧温度的偏差，改善了热轧带的质量，并且无头轧制可节能约20％。

　　（3） 高效节能设备

　　提高耗能设备的效率主要是依靠开发和引进设备和高级控制系统来实现的。

　　用于焦炉高效技术是焦炉两端烧嘴和CMC技术的应用。传统的炉子其两端的炉温会低一些。两端烧嘴的安装使焦炉炉温均匀，从而降低焦炉加热温度，实现了节能。除此之外，另一个好处是在出焦炭时能防止粉尘的生成。CMC技术减少了用于煤炭干燥的燃料消耗，同时还增加了焦炭的强度，提高了装料密度，增加了煤炭入炉数量，从而提高了生产效率。

　　在能量转换领域，大量消耗能源的设施是发电设备和制氧站。作为高效率发电设备，1987年东日本厂（千叶厂）建立了日本第一个燃气透平发电机。与传统的蒸汽发电机相比，提高效率大约5％。JEF钢铁公司在它的制氧设备上尽一切力量提高制氧效率，同时安装各种气体吸收装置以降低氧气损失。

　　采用先进控制系统提高生产效率：采用炭化控制系统控制焦炉；在热风炉上应用模糊逻辑；建立生产过程中产品力学性能库，用此来建立精确预测轧制钢带温度变化的数学模型，而该模型能用来精确预测出板带从加热炉到轧制整个过程中的温度变化。

　　（3） 阻止全球变暖

　　为了保护环境，在1996年，由日本各钢铁生产厂组成的日本钢铁联盟制定了一个自发行动计划———京都议定书。JFE钢铁公司在开始执行其第4阶段环保计划时，就以此为基础，充分认识阻止全球变暖的重要性，进一步开发节能技术。JFE开始引入蓄热式烧嘴、以废塑料为高炉原料，还在公司内外、横向和纵向的合作领域里，积极应用能源供需的优化技术，例如：

　　蓄热式烧嘴。蓄热技术是加热炉和其他装备上从根本上提高余热回收效率的一项技术。每一个蓄热式烧嘴和蓄热式交换器协调工作，高效率回收利用加热炉燃气产生出来的显热。但是，这项技术有降低设备可靠性和高温燃烧空气造成NOx聚集的问题，因此，JFE开发了多种技术用于解决这些问题，包括在加热炉中、钢包加热系统和中间包非氧化加热器（N2气喷嘴）里使用直焰式的蓄热烧嘴。这些技术已经用于该公司的21个设施，平均节能17％（节能2PJ），减少CO2排放量23万t／a。尤其在轧钢加热炉和热处理炉上，除了节能，还因为加热均匀，改善了产品质量。

　　接收废塑料和其他的废物。该公司还接收当地的废弃物，然后经过不产生二恶英的熔融气化处理，产生的燃气作为生产的部分燃料。

　　向公司以外的用户提供能源。利用发电厂发电能力，JFE钢铁公司将多余的电量提供给电力公司。在2005年1月，在得到贸易产业大臣的批准后，公司作为日本地方第五个电力公司开始给相邻的地区提供约1万kW的能量。除此之外，该公司还对外供应副产品———燃气和蒸汽。

　　供应氧气、氮气和氩气。

　　JFE钢铁公司利用氧气、氮气和氩气的生产能力，向外供应多余的气体。为了保证供应稳定，公司建造了氧气和氮气的液化厂。该厂利用氧气和氮气液化的温度不同，可以高效的生产气态／液态气体。液化的氧气和氮气便于储存，可适应市场需求变化。

　　为适合生产优化能源设备。为实现东日本工厂（千叶厂）的一座高炉生产的最佳化，相关能源设备也进行最优化的重新调整。使用了多种方法，包括：改进高炉TRT设备来改善高炉气体的回收效率，建造液化／气化设备，改善氧气供应系统，降低高炉供氧的能源消耗，改善电力系统以提高高炉气体利用效率。总之，根据生产变化的需要建设最合适的先进节能设备。

　　4 今后的工作

　　东都议定书于2005年2月起生效牞并得到认可，其目的就是在于努力阻止愈来愈严重的全球变暖。

　　JFE钢铁公司在提供有益于环保的钢铁产品，并在预防全球变暖做出努力的同时，还计划进一步减少单位能耗数量，为解决全球变暖这一重要环境问题而努力。该公司计划开发、引进节能技术。例如：基于高炉上喷吹城市煤气来开发降低CO2排放量的技术；引用高效率制氧装置来节约电力；广泛使用蓄热式烧嘴来节约燃料；为有效利用尚未使用的能源，开发使用多种具有不同热量值的燃料的新一代烧嘴；研究低温余热回收等；而且更进一步开发新型炼钢技术。

　　JFE钢铁公司还在开展研究，试图从新的理念上阻止全球变暖方法，就是通过在公司间进行合作来达到合理的利用能源，如，将JFE钢铁公司与邻近公司看作为一个整体。

　　环境保护工作

　　1 环保工作成果

　　在经历了60年代的经济高增长期后，日本从环境污染问题中得到了教训，开始加强保护环境的力度，国家建立了环境法。在1967年，当环境污染控制基本法开始实施时，JFE钢铁公司就在其总部和钢铁厂建立了环境控制部门。并从那时候，为减轻生产造成的环境污染，积极地加强污染防治技术的开发和引进。

　　对于空气污染问题，JFE钢铁公司对钢铁生产的副产品焦炉煤气进行直接脱硫处理；对烧结厂燃气进行直接脱硫和脱氮处理；使用低NOx烧嘴；并对粉尘进行收集，来努力减少SOx、NOx的排放和粉尘的生成。通过用仪器测量当地大气环境，2003年，SOx的排放量降到1973年的1／9左右，NOx排放量已经降到1973年的1／2以下。

　　对于水质量，JFE钢铁公司进行了水处理，测试观察相应的废水的指标（金属离子含量、SS含量、油含量等），进行凝聚、沉淀、过滤和PH值调整等处理技术。所有这些技术包括了焦炉废水处理技术；用于处理冷轧产生的含油废水COD的技术；用于不锈钢酸洗线废酸离子交换树脂法回收氮的技术。2003年与1973年相比，东日本工厂（千叶厂）COD排放大约降低40％。

　　从防治污染来看，这些工作都是按照法律和规章的要求来制定的。所取得的成果就是靠开发、引进技术来达到和满足严格的环保要求。

　　2 当前和今后的工作

　　近几年来的环境问题，包括一些直接影响到公众自身利益的环境问题，被公众广泛认识。例如，在社会上大量使用的各种各样的物质，如果是化学物质，其是否危害环境公众并不清楚。因此在2002年，PRTR系统被引入。它要求商家标识这些化学物质，并报告其排放量，上报给政府。这一措施的实施提升了公众对化学物质的关注。JFE钢铁公司迅速对此做出反应，并且积极主动地采取措施，从防患于未然出发，评估风险，降低对环境的危害。这些措施执行的基本原是优先处理化学物质中毒性高、排放量的大。

　　对于在烧结过程中释放出来的二恶英，该公司于2002年在西日本工厂安装湿式静电除尘器，对烧结燃气进行处理。目前该装置正在扩大使用，以进一步降低二恶英的排放量。为了降低二恶英和SOx的排放量，福山厂于2002年引进了活性焦炭设备。这些措施的结果是，JFE钢铁公司释放出来的二恶英已经从2001财年的26g－TEQ下降到2003财政年度的12g－TEQ，降低了50％以上。

　　对苯排放的应对措施，对主要排放源焦炉和化学处理装置引进了全封闭。在难以封闭的地方，用吸入／燃烧漏气的方法去除苯的释放。东日本工厂（千叶厂）采用了催化反应燃烧的方法。其结果是JFE钢铁公司苯排放量由2001财年的127t下降到2003财政年度的57t，减少了50％以上。

　　在最近几年，随着钢铁厂周边地区城市化的加速发展，与地方社区共存的环境保护问题已经变得愈来愈重要。JFE钢铁公司为应对城市型钢铁企业的需要，投入大量的精力保护周边环境，降低粉尘排放，例如，提高粉尘收集率和应用激光粉尘监视系统。未来，依靠规章制度，JFE钢铁公司将会不懈地努力继续提高钢铁生产的环保力度。

　　致力于能源循环利用型社会

　　1 钢铁生产中零污染物排放活动

　　JEF钢铁公司在2003财年的资源再回收利用的状况是年产生1560t的副产品，但超过99％的副产品不是被工厂再利用，就是被用于社会其它领域，其中绝大多数副产品是炉渣，占77％之多。由于炉渣再利用技术已有报道，这里就主要介绍排在炉渣之后第二大副产品的粉尘和泥渣（占副产品总量的22％）零排放问题。

　　JFE钢铁公司致力于回收利用的三个基本原则是：（1）减少副产品的生成；（2）在生产中最大可能地回收可利用资源；（3）通过与其它产业的合作，将副产品作为资源供其它产业使用。

　　（1）加强钢铁生产的回收利用

　　1）粉尘的回收利用

　　粉尘的回收利用，包括烧结工艺一直回收使用的含铁粉末。JFE钢铁公司已开发出转底熔融还原工艺，作为回收利用技术来处理含铬和镍的不锈钢粉尘，将它们分离出来用于二次利用。热旋风系统是用来减少在不锈钢生产过程中由转炉产生的粉尘。在这些粉尘中，颗粒相对比较大的，在转炉的顶部就被收集，并将在其高温很高时就送回转炉里。这一技术不仅将粉尘生成量降低25％，而且还避免了传统的粉尘处理工艺。因为粉尘不被氧化，也有利于节能。

　　为了回收利用其它类型的含铁粉尘，JFE钢铁公司还开发了在铁水预处理中利用氧化铁粉尘的技术（用氧化铁脱硅）和在炼钢中利用含铁粉尘的技术（有效利用铁）。由此可见，JFE钢铁公司已经具有了粉尘回收利用技术。

　　2）泥渣的再利用

　　（a）减少电镀生产废水中的泥渣。JFE钢铁公司开发了减少泥渣生成的技术，并将该技术实际应用到生产上。在处理电镀废水过程中，JFE钢铁公司用沉淀／分离的处理方法，使废水为中性并且将溶解金属以固态氢氧化物的形式沉淀出来（泥渣）。由于这样的泥渣具有很强的亲水性，用传统的工艺方法，即使用很大的压力，也只能减少大约75％的水分，比干的固态的泥渣重4倍。与此相比，用新的方法改变了泥渣的性质，水分经脱水处理后减少了约50％，从而泥渣生成量比传统方法减少了50％。

　　（b）泥渣用于铁水预处理。尽管泥渣很难作为原料使用，但是JFE钢铁公司开发出一个回收利用泥渣工艺技术。由于在不锈钢板轧制过程中产生出来的泥渣里面含有铬，直接用它做高炉的原材料会影响普碳钢的生产，因而作为原料使用，泥渣具有一定的局限性。同时，由于泥渣颗粒特别细微，容易扩散，很难用在转炉里。JFE钢铁公司开发出一个工艺技术，解决了这个问题。就是在铁水预处理过程中以不锈钢泥渣为原料重新利用泥渣。铁水预处理工艺位于高炉和转炉之间，作为不锈钢生产的原料，泥渣不具有普碳钢生产的局限性，而且由于粉末是被喷进铁水中去的，所以弥散也不是问题。除此以外，泥渣的成份决定它还是有效的添加剂。

　　（2）与社会和其它产业合作利用回收资源

　　由于钢铁生产过程具有很大的资源回收利用潜力，钢铁厂与社会，与其它产业之间的相互合作对回收利用资源、挖掘潜力及其重要。从回收利用废塑料开始，JFE钢铁公司的回收利用技术对重新利用来自社会的各种废弃物起到了很大的作用。JFE钢铁公司还将某半导体制造企业的混合废酸应用在不锈钢酸洗生产线上。

　　2 今后的目标

　　如上所述，JFE钢铁公司实施了零排放措施，并且一直保持着这一高水准排放纪录。但是，随着资源回收率的提高，许多问题不断涌现，如：回收资源的成份可能会影响正常的钢铁生产（如Cl、Zn元素会影响高炉的正常运转）；再有就是回收利用的成本远远超过了原材料的价格；回收本身就增加了环境负担，如能耗的增加。因此，今后在致力于建立以回收再利用为主的社会时，需要生产过程本身的改变及其技术开发，以达到兼顾回收利用和节能减耗这两个方面。考虑到这点，JFE钢铁公司正在着手进行技术开发，包括：（1）研究开发将不锈钢酸洗过程产生出的废酸，通过处理再作为酸洗的添加剂使用的技术，（2）因为含Zn元素的原料不利于高炉的正常运转，所以对其含量要有一定的限制。Hi－QIP型转底炉的研究成果就是一种正在开发的处理含Zn粉尘和炉渣的炼钢工艺。今后，JFE钢铁公司将继续与当地社会和其它产业合作，开发应用于钢铁生产的回收再利用技术。