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1、鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)論文1工業(yè)共生與循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式構(gòu)建1.1工業(yè)共生的內(nèi)涵和本質(zhì)受生物界中共生現(xiàn)象的啟示,在20世紀(jì)80年代末,一些學(xué)者開(kāi)始研究工業(yè)系統(tǒng)中存在的共生關(guān)系,并將工業(yè)共生定義為一種工業(yè)組織形式。在其中某一生產(chǎn)過(guò)程的廢物可以用作另一生產(chǎn)過(guò)程的原料,從而最高效地利用資源和最大限度地減少工業(yè)廢物。顯然,工業(yè)共生的本質(zhì)就是模仿自然生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)方式,使不同企業(yè)之間形成共享資源和互換副產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)共生組合,使上游生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物成為下游生產(chǎn)的原料,達(dá)到相互間資源的最優(yōu)化配置。1.2循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式與工業(yè)共生在自
2、然生態(tài)系統(tǒng)中,物質(zhì)和能量通過(guò)食物鏈在生物圈和外界環(huán)境之間形成循環(huán)、流動(dòng)和充分利用,其整個(gè)過(guò)程不產(chǎn)生任何絕對(duì)意義上的廢物。循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式是按照自然生態(tài)系統(tǒng)物質(zhì)循環(huán)和能量流動(dòng)規(guī)律重構(gòu)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng),把傳統(tǒng)的依賴(lài)資源消耗的線性增長(zhǎng)的經(jīng)濟(jì),轉(zhuǎn)變?yōu)橐揽可鷳B(tài)型資源循環(huán)來(lái)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)。即建立起“資源—產(chǎn)品—消費(fèi)—再生資源”的物質(zhì)閉環(huán)流動(dòng)型經(jīng)濟(jì),循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式是對(duì)能源及其廢棄物實(shí)行綜合利用的生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程,而不同企業(yè)(產(chǎn)業(yè))之間形成相互共享資源和利用副產(chǎn)品的關(guān)系,正是前述工業(yè)共生的題中之義。2基于工業(yè)共生的鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式構(gòu)建資源耗
3、竭和環(huán)境惡化已構(gòu)成我國(guó)鋼鐵工業(yè)生產(chǎn)持續(xù)增長(zhǎng)的重要瓶頸,這與鋼鐵工業(yè)長(zhǎng)期沿用的“資源—產(chǎn)品—廢棄物”單向線性工業(yè)發(fā)展模式密切相關(guān)。要突破這個(gè)瓶頸,擺脫資源和環(huán)境對(duì)我國(guó)鋼鐵工業(yè)發(fā)展的束縛,就必須對(duì)鋼鐵工業(yè)傳統(tǒng)模式進(jìn)行改造,構(gòu)建以工業(yè)共生為基礎(chǔ)的鋼鐵循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。2.1鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式的可行性分析4鋼鐵工業(yè)屬于資源密集型產(chǎn)業(yè),開(kāi)發(fā)的主要對(duì)象是各種粉狀、塊狀黑色金屬和非金屬礦物,生產(chǎn)規(guī)模大,工藝過(guò)程復(fù)雜,包括礦石的采選以及金屬的冶煉、冶金產(chǎn)品的加工等,其生產(chǎn)需要輸入大量自然資源,在冶煉出成品生鐵和軋制鋼材的
4、同時(shí),也向外界大量排放廢氣(汽)、廢水和廢渣等副產(chǎn)品。這使得鋼鐵工業(yè)有可能與一些其他的工業(yè)發(fā)生原料、能量、產(chǎn)品和副產(chǎn)品的交換,通過(guò)縱向和橫向的系統(tǒng)耦合形成共生關(guān)系。2.1.1機(jī)械工業(yè)通過(guò)生鐵、粗鋼和鋼材這個(gè)媒介與鋼鐵工業(yè)建立起共生關(guān)系的主要是工業(yè)設(shè)備、農(nóng)業(yè)機(jī)械和運(yùn)輸機(jī)械制造業(yè),這些工業(yè)形成了鋼鐵工業(yè)傳統(tǒng)的下游產(chǎn)業(yè)鏈。鋼鐵工業(yè)與其下游產(chǎn)業(yè)的共生關(guān)系主要體現(xiàn)兩個(gè)方面:一是鋼鐵工業(yè)依據(jù)下游機(jī)械制造業(yè)的需要,或與下游機(jī)械制造業(yè)一起對(duì)鋼材進(jìn)行深加工和靈巧設(shè)計(jì),提升鋼材質(zhì)量,延長(zhǎng)其壽命周期;下游機(jī)械制造業(yè)同時(shí)也向鋼鐵業(yè)提供
5、冶金設(shè)備和礦山機(jī)械;二是與下游制造業(yè)加強(qiáng)信息交換,對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程中所產(chǎn)生邊角廢料以及使用末期的廢舊機(jī)械產(chǎn)品實(shí)施回收再生鋼材。下游機(jī)械制造業(yè)主要與鋼鐵工業(yè)形成產(chǎn)品代謝(回收)共生關(guān)系。2.1.2能源工業(yè)和化學(xué)工業(yè)通過(guò)廢氣(汽)這個(gè)媒介與鋼鐵工業(yè)建立起共生關(guān)系的是能源和化學(xué)工業(yè)。鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程是將煤炭轉(zhuǎn)換為熱能、電能、壓力能、可燃?xì)?、H2等能源形式的過(guò)程,這些能源在鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中并未被充分利用,存在較大的浪費(fèi)和污染,這些未被利用的能源可被用于發(fā)電和制備新能源,新產(chǎn)生的電力還可以返輸回鋼鐵廠使用。鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程同時(shí)也是一種
6、化合反應(yīng)過(guò)程,煤炭在煉焦、冶煉鋼鐵的過(guò)程中生成大量的CO,H2,CH4和SO2,經(jīng)過(guò)提純加工后可用作許多化工產(chǎn)品的投入原料。能源與化學(xué)工業(yè)主要與鋼鐵工業(yè)形成廢物(副產(chǎn)品)代謝共生關(guān)系。2.1.3建材工業(yè)和化學(xué)工業(yè)通過(guò)鋼渣和高爐渣這個(gè)媒介與鋼鐵工業(yè)建立起共生關(guān)系的是建材工業(yè)和化學(xué)工業(yè)。鋼鐵生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的鋼渣經(jīng)過(guò)粉碎處理后,其含鐵部分可以返回再用,而剩余的尾渣和尾粉可以作為優(yōu)良的筑路材料和基地用碎石;高爐水渣則可用來(lái)作為生產(chǎn)各種標(biāo)號(hào)水泥的投入原料,降低水泥的生產(chǎn)制造成本。此外,鋼渣中含有多種對(duì)農(nóng)作物有利的微量元素
7、,經(jīng)過(guò)高溫后更容易被作物吸收利用,因此可用作土壤改良劑,或是作為生產(chǎn)鈣磷肥的原料。建材和化學(xué)工業(yè)主要與鋼鐵工業(yè)形成廢物(副產(chǎn)品)代謝共生關(guān)系。通過(guò)前述分析,不難發(fā)現(xiàn)鋼鐵工業(yè)與機(jī)械工業(yè)、能源工業(yè)、化學(xué)工業(yè)以及建材工業(yè)可以通過(guò)相互利用產(chǎn)品和廢物(副產(chǎn)品)展開(kāi)合作,形成密切的工業(yè)共生關(guān)系,實(shí)現(xiàn)各種資源的循環(huán)流動(dòng)或充分利用。42.2鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式構(gòu)建鋼鐵工業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式可分為初級(jí)的鏈狀耦合結(jié)構(gòu)和高級(jí)的網(wǎng)狀耦合結(jié)構(gòu)兩種,下面對(duì)這兩種結(jié)構(gòu)分別進(jìn)行描述。2.2.1鏈狀耦合結(jié)構(gòu)鏈狀耦合結(jié)構(gòu)是一種一維結(jié)構(gòu)鏈,是鋼鐵
8、工業(yè)與其他相關(guān)縱向共生工業(yè)的直接耦合。模仿自然生態(tài)系統(tǒng)中的縱向食物鏈,以代謝鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品和廢物為主要目的,可以形成多條縱向的鋼鐵生態(tài)產(chǎn)業(yè)鏈。2.2.2網(wǎng)狀耦合結(jié)構(gòu)僅形成縱向的鋼鐵共生產(chǎn)業(yè)鏈還不夠,因?yàn)殒湢铖詈辖Y(jié)構(gòu)上各共生企業(yè)(產(chǎn)業(yè))之間物質(zhì)供應(yīng)、能量流動(dòng)和信息交換仍然是線性開(kāi)放系統(tǒng),各產(chǎn)業(yè)鏈、共生部門(mén)之間的相互聯(lián)系還很少。同自然界中的食物鏈會(huì)相互交錯(cuò)連接成復(fù)雜營(yíng)養(yǎng)關(guān)系的食物網(wǎng)一樣,鋼鐵