中国工程院院士、中国金属学会理事长翁宇庆。
中国工程院院士、中国金属学会理事长翁宇庆从事钢铁结构材料研究已经40多年，他一直关注“绿色钢铁”的生产，希望钢铁生产也能兼顾环境友好。
现在，翁宇庆和他的研究团队成员正试图把这个观点转化为实践，由他牵头领衔的“高炉炼铁二氧化碳(C O 2)减排与利用关键技术开发”项目被列入“十二五”国家科技支撑计划，同时被收录到工业和信息化部编制的《产业关键共性技术发展指南(2011)》。以高炉喷吹焦炉煤气为核心，翁宇庆试图利用5年的时间实现碳氢共冶金，并且将煤气作为原料运用到化工生产中。
翁宇庆的项目刚起步，他坦言曾经有很多人不理解不支持，而且项目顺利推开可能要花十年八年，但他仍然希望“通过这项技术成功应用，实现钢铁行业的重大节能目标”。
近日，作为低碳时代年度人物候选人之一的翁宇庆接受南都专访，剖析了钢铁行业节能减排的前景。
钢铁工业减排首先要关停小厂
中国承诺，到2020年单位G D P的二氧化碳(C O 2)排放量下降40%，这个承诺体现了中国对减排的信心和决心。而现实情况是，中国工业生产中的C O 2排放量远高于世界平均水平。其中钢铁工业承受的减排压力最大，中国钢铁工业目前C O 2的排放量占到全国总排放量的16%，远高于4%的世界平均水平。
南都：目前钢铁工业的节能减排在技术层面能够完成到什么程度？
翁宇庆：能耗的控制是分解到不同的行业来实现的。而就钢铁工业来说，我们的能耗始终在控制范围之内。我国年产500万吨以上的大型钢铁厂，与世界上一些规模比较大的钢铁厂如韩国、日本、俄罗斯的钢铁厂相比，能耗水平没有太大差距，比如跟韩国、日本、俄罗斯。1980年的时候，我们生产一吨钢要消耗2吨煤，而现在只需要消耗600公斤的煤，钢铁生产的节能减排做了很多工作，主要通过装备、技术和冶炼方法的改进来提升冶炼效率，钢铁工业的节能减排与其他工业生产相比，成绩是很突出的。
南都：除了年产500万吨以上的大型钢铁厂，还有很多小型钢铁厂，它们的能耗水平比较高，对环境的影响也很大。
翁宇庆：对，我们的大型钢厂在国际上没有很大差距，但是我们小钢厂消耗比大钢厂高了很多。国家希望年产500万吨的钢铁厂的产量能达到总产量的50%以上，把小型钢铁厂淘汰下来，所以说节能减排的首要政策就是淘汰落后，设备落后、规模较小、能耗高的，都停止生产。
这里有一组日本方面给我们提供的数据，从2007年的能耗来看，以日本为基准，中国的大中型钢厂能耗值比它高了10%，这个水平与欧盟相当，比美国还要低10%，但应淘汰钢厂的部分比日本的基准高出了60%。经过这几年关停部分小型钢铁厂后，需要继续淘汰的钢厂能耗可能只比日本的基准高出30%到40%。
需关停的小型钢厂一般坐落于小城市或县城，淘汰之后，钢厂工人的出路、地方政府的税收等都是需要考虑的因素，必须先协调发展、找到出路才能淘汰，这也是为什么很多地方政府不是特别支持关停小型钢厂的原因。
还有一些大型钢厂的搬迁，也是节能减排的一个做法。比如广州钢铁厂就要迁移到湛江去，首钢已经搬到曹妃甸去了。这种做法一是考虑大城市的环境问题，二是把原来落后的设备给淘汰掉。在湛江和曹妃甸新建的钢厂技术上去了，能耗也就降低。所以从总体上来说，中国的钢铁工业并不落后。
钢铁行业未来出路在“氢冶金”
减少碳排放，除了提高生产效率和节能之外，还有什么法子？钢铁工业又被称为“碳冶金”，目前国内钢铁厂主要使用铁矿石和焦炭来冶炼，利用碳进行还原，排放出的焦炉煤气和高炉煤气中含有大量的C O 2，虽然许多钢铁厂已经将高炉煤气作为热能提供其他生产环节使用，但C O 2的排放量并不能有效减少。
南都：目前我国钢铁冶炼的技术已经做出哪些改进来减少C O 2排放？
翁宇庆：钢铁工业目前叫碳冶金，使用铁矿石和焦炭冶炼，其实我们也可以不用碳冶金，我们用氢气和铁矿石反应，产生铁和水，就不会产生温室气体。但目前通过电解水来制氢的经济成本较高，不划算，相比之下用煤便宜很多。不过，钢铁冶炼技术最后终究要发展到氢冶金，但因为制氢技术的成本局限，未来至少50年内难以实现。
目前减少C O 2排放的办法很多，除了刚提到的淘汰落后之外，第二是充分提高能源的利用效率，冶炼过程中煤变成煤气，比如高炉煤气、转炉煤气、焦炉煤气等，怎样能有效利用媒体，提高能源利用率也是一个问题。还有就是设备效能提高，减少排放。
另外，在冶炼工艺之外发展新技术，利用多种材料。比如是否可以把废弃的塑料使用在高炉燃料中，塑料是碳氢化合物，是否可以用它来作为还原物质，又放在我们的高炉里面烧掉，一方面把垃圾烧掉了，另一方面塑料是碳氢化合物，让它来作为还原。
南都：你领衔的高炉炼铁减排C O 2方案的出炉是出于哪些考虑呢？
翁宇庆：目前中国生产的钢铁中接近90%使用高炉炼铁，而每生产一吨钢排放的2吨C O 2中，就有1.8吨是在高炉中产生的，所以要抓住高炉炼铁的部分。
这个项目有很大的特点，不是纯粹的搞冶金，而是把冶金和化工结合起来；也不纯粹搞燃烧，而是在燃烧后把剩余产物都应用起来；它还不纯粹是碳冶金，是把碳和氢共同结合起来冶金。
(氢冶金)这个想法国外也有过，但国外是使用天然气往炉内喷吹进行置换，但在中国，从经济效益上来考虑，这个方法行不通。
南都：这个技术并不是最新的，为什么以前没有重视这个技术，没有人提出来要做？
翁宇庆：现在煤气的利用大家觉得已经做得很好了，做法是把煤气回收然后燃烧发电，而我们的项目不赞成把煤气烧掉，而是把收集的煤气分化，重新提取，甲烷燃烧发电，但氢气发热量较低，与其用来燃烧，为什么不拿去做还原呢？煤气重整的要求很高，氢气纯度不达标的话，不能还原。所以很多人对这个做法并不赞同，这很正常，你想，煤气直接烧掉多简单，但是这样并不能把它的效用发挥到最大化。
以前钢铁行业的重点在节能，主要从节约资源来考虑，从现在看节能减排是一致的，所以我们考虑在常规的节能措施之外，还要考虑减少C O 2排放的问题。在国外的C O 2捕捉的思路之上，再把它利用起来，包括炉顶煤气造甲醇，国外还没有这样做的，因为它对煤气纯净度的要求较高。
新技术成功可望减排10%-25%
翁宇庆的项目刚起步，很多人还曾经提出不同意见。采用这项技术，意味着钢铁厂的生产工艺要作出很大调整，细致到每一个步骤，如氢气喷吹的位置、如何保证高炉的热度等，都是翁宇庆的团队和钢铁厂需要考虑的问题。
南都：这个技术开发难点在哪里？需要哪些方面的配合？
翁宇庆：实验首先就会遇到很多困难，我们已经使用实验室装备做了很多实验，后来我们又出了实验室到营口，使用小炉子做实验，经过三次实验已经取得成功，但是最后要实现在2000立方米和4000立方米的高炉进行生产，还有一段路。
另外，实验室里很多装备都要自己重新做，比如焦炉煤气怎么吹，喷枪的样式什么样，都要研究，这就不是局限在100多人的研究团队的问题了。
最后具体到生产体系，就牵涉到整个钢铁生产流程，比如焦化厂、炼铁厂、炼钢厂都要有相应调整，还有新建化工厂，这个系统工程的投资是很大的。现在我们做实验，科技部给项目提供经费2000万元，但按照实际生产来计算，我们的企业需要花费几个亿来完成。
另外我们还要控制这个项目生产过程中的能耗，如果新增加能耗比使用该技术减少的能耗要多，实际上没有达到减排效果。
南都：目前这个项目进展到哪个程度了？
翁宇庆：我们找了三家企业，鞍钢、河北钢铁集团和山东钢铁集团，三家企业筹集经费在5亿元左右，这么重大的一个项目，没有一家钢厂可以单独承担，更不可能单纯靠国家的费用。这个项目需要产学研合作，钢铁研究总院和北京科技大学也参与了进来，主要负责反应基础研究的部分。化工部分，则由云南理工大学来合作，看从小规模实验到大规模生产怎样控制经济成本。
实际评估还在进行，现在不仅仅是科技部的一个项目了，工信部和发改委也参与进来，这个工作真的要做下去，还要十年八年。
南都：这个项目的目标如何？
翁宇庆：经过我们的实验结果，初步计算能耗可以下降15%到20%，提高高炉生产效率10%到30%，而C O 2减排可达10%到25%，我们希望能在5年内投产，如果这项技术成功应用，可实现钢铁行业的重大节能目标。
延长钢铁寿命成为减排新思路
翁宇庆从1996年开始主持了国内超细晶粒钢的研发，这种钢材在实现晶粒超细化的同时增加强度，有别于合金元素添加等强化方式，强度比普通钢材高一倍，进而可以达到延长产品生命周期的目标。2009年，超细晶粒钢在建筑领域的用量超过2000万吨。翁宇庆指出，延长产品寿命，从而减少材料使用需求的方式，也是减排的一个思路。
南都：你之前也主持过国内超细晶粒钢的研发，从产品的角度来看它对减少碳排放会有什么帮助？
翁宇庆：这是从减排的另外一个角度来关注，从延长材料的生命周期方面来看的。比如，原来一辆汽车15年保费，这个技术就是把现有材料的强度提高，使用寿命变长。总体来说，用钢量减少，生产需求减少，那么碳排放能得到控制。目前这种钢材的年产量占到总钢产的5%，当然扩大它的产量是好的，但也要看市场需求，应用到产品中也需要进一步论证。
