钢铁材料生产过程环境协调性评价研究

生命周期评价——作为一种重要的环境特性评价方法和企业环境管理工具,目前还没有建立起能够为人们普遍接受的实用模型方法。本文将这种系统评价工具应用于钢铁生产过程的环境行为分析,提出了钢铁生产环境协调性评价问题。针对钢铁生产过程实际情况,提出了生产过程环境协调性评价的目标、边界条件、指标体系以及调研编目分析框架,建立了评价指标体系的数学模型。在钢铁生产流程分析的基础上,确立了流程与资源消耗、能耗及废弃物排放的框架模型,通过对几种工艺流程的数据收集处理,得到环境负荷编目分析结果。按照本文提出的环境负荷累积对比模型,计算出不同流程工序产品的环境负荷综合指数,并对环境协调性评价的结论进行进一步解释。 本文详细分析了我国钢铁工业的资源消耗和环境状况。针对我国钢铁生产矿物资源和能源消耗过大、环境污染问题十分突出的现状,本文指出,通过改进原料结构和能源消费结构,加强环境排放控制和管理,有利于较大幅度地减少污染物的发生量和排放量。文中对我国钢铁工业未来十年间气体污染物排放、废水排放和固体废弃物排放总量进行了评估。本文针对我国目前尚未建立钢铁生产环境排放总量控制模型和标准的现状,根据复杂系统的特点和评价要求,运用灰色系统理论方法,建立了灰色综合评价模型,并对钢铁生产企业环境排放进行分类,可为我国钢铁企业吨钢环境排放分类标准的建立提供参考。本文对钢铁生产工序的环境排放因子与国内重点钢厂进行统计学对应分析,清晰地表明钢铁生产各工序环境因子变量的相关程度和钢厂的分类情况,同时也指出了各钢厂受哪些环境因子变量影响和控制。 本文根据国内钢铁生产的特点,提出了环境负荷的综合相对环境指数IREI,在此基础上建立了具有可对比性、可定量化的钢铁生产环境负荷累积对比模型,并应用到国内几种典型的钢铁生产流程评价中。同时提出了模型权值的动态系数权值法和统计关联权值法的概念,并对权值进行了计算。结果表明:与高炉-转炉流程相比,直接还原铁具有较明显的环境优势;以废钢为原料的电炉钢普钢流程的环境负荷也明显小于高炉/转炉流程。 鉴于国际上对CO2 温室效应日益重视,目前对评价CO2 排放标准化的问题已提到议事日程上来。本文从环境协调性评价的观点出发,针对钢铁生产的几种流程,在研究的系统边界内进行编目分析和评价。结果表明:对于吨铁产品累计CO2排放量,直接还原海绵铁最大,高炉铁次之,熔融还原铁最小;对于吨钢产