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中日通专题

    21世纪人类面临的最大课题是环境保护问题。如何在发展经济的同时保护好地球环境,更是令人类进退两难的棘手课题。


  本文以钢铁行业为例,讲述日本企业在这方面是怎样取得成功的。之所以以该行业为例,是因为钢铁是一国工业的“食粮”,对支撑世界经济具有重要作用。


临海建炼铁厂


  二战后,日本的钢铁行业迅速掌握了世界一流的生产体制和技术。二战时,日本几乎把全部国力都投入到钢铁生产中,但1943年顶峰时期的最高记录也就是年产500万吨。而在1973年日本的粗钢产量达到1.28亿吨。


  为了实现大幅增产,战后日本的钢铁行业纷纷在海边建设大型炼铁厂。这样一来,运输海外铁矿石和煤炭的25万吨或30万吨的超大型轮船就能直接停靠在工厂旁边,船上的铁矿石和煤炭被卸下后马上就可以进入炼铁厂。这种建厂方式具有重大意义。


  钢铁业原本被称作“输送业”,大量原材料和产品的运输是该产业的重要环节。如何提高运输能力并拥有使用较低成本就可以运输大宗货物的设施,一直是左右钢铁业国际竞争力的一个决定性因素。


  由于欧美发达工业国家国内都有丰富的铁矿石和煤炭资源,所以它们的炼铁厂都选址于离资源地较近的内陆地区,而不是临海地区。然而,随着国内资源枯竭,欧美各国也面临不得不进口铁矿石和煤炭的局面。


  在这种情况下,最为有利的方式当属建造临海炼铁厂,它与内陆炼铁厂在生产成本和效率上有很大的不同。


降低能源消耗


  钢铁业是仅次于电力行业的第二大消耗一次性能源(煤炭、石油、天然气等)的产业。1973年,日本钢铁业消耗的一次性能源占到了一次性能源消耗总量的18%。


  一次性能源的消耗导致了全球变暖等环境负面效应,因此钢铁业必须减少对一次性能源的消耗。


  从历史来看,18世纪后半期,每生产1吨钢需要消耗30吨煤炭。随着工业革命的发展,钢铁生产技术大大改进。在1900年,每生产1吨钢所需的煤炭量下降至3吨。


  现在,在技术水平最高的日本,每生产1吨钢仅需0.6吨煤炭。在美欧等发达工业国,这一数值是1吨。而在致力于保持经济快速发展、正在建设大量中小型炼铁厂的中国,每生产1吨钢则要消耗1.5吨煤炭。


  生产高质量钢材所需煤炭的多少,反映出一个国家为防止全球变暖所作努力的大小。那么,日本是如何将能源消耗量降至最低的呢?这其中凝聚着整个钢铁行业为改善生产而付出的巨大努力。


  在钢铁生产过程中,煤炭在高温下干馏后形成的焦炭不能马上使用,必须冷却。焦炭的冷却方式,以上世纪70年代的石油危机为契机,发生了很大变化。以前一直是大量浇水进行冷却,而现在主要通过送入氮气,将焦炭带有的高潜热用于加热氮气。高温的氮气可作为蒸气锅炉的热源。这一方法被迅速推广后,以前浪费的焦炭潜热得到了有效利用。


  高炉中生成的“高炉气”是一种从数十米高的高炉顶部喷向外部的高温高压气体,主要成分是一氧化碳。上世纪70年代以后,日本所有的炼铁厂都引进了“高炉顶压发电”方式。经过这道工序,压力下降后的高炉气可用作加热装置的燃料。


  二战结束后的一段时期里,日本的钢铁厂使用的基本炼钢设备都是“平炉”。然而,“转炉”比“平炉”生产过程时间短、效率高,而且能生产出更高品质的钢材。因此,今天日本所有的钢铁厂都清一色地使用了“LD转炉”。从“LD转炉”里排出的气体也具有很高的温度和压力。这些气体与“高炉气”一样,可以用来发电。


环境友好型产业


  以前曾有人预测说,21世纪初期世界钢铁市场规模约为8亿吨;然而现在已突破14亿吨大关。这其中的主要推动力是金砖四国(巴西、俄罗斯、印度、中国)钢铁产业的迅速增长。


  尽管这些国家钢铁产量迅速增加,市场规模越来越大,但它们生产的钢铁用途却受到了很大限制。在金砖四国中,能够批量生产“汽车用钢板”的仅限于那些与日本进行技术合作和资本合作的企业。


  以中国为例,日产100吨左右的小型高炉随处可见。日本大型钢铁企业拥有的大型高炉,生产能力至少是日产1万吨甚或1.5万吨。“日产100吨高炉”最大的问题是排出大量污染物,严重污染了环境。


  一条比较清晰的规律是,钢铁业技术水平越高,对环境就越友好;反之,对环境越不友好。


  只要一个国家还是工业国,都必然会想方设法扶持其钢铁业,努力实现稳定运营。今后,衡量一国钢铁业强大与否,不仅要看这个国家是否致力于技术的研究开发,而且一个很重要的标准是要看这些研究开发是否促进了环境保护。

 

責任編輯:李昂