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西門子面向高爐和用于熔煉廢鋼的電弧爐的高能效解決方案，可以大幅降低運營成本和廢氣排放。

經(jīng)濟危機對鋼鐵制造商提出了一個重大的挑戰(zhàn)。盡管大多數(shù)鋼鐵制造商承擔(dān)不起修建新工廠的高額成本，他們?nèi)匀槐仨毺岣呱a(chǎn)過程的效率，以降低成本和排放。西門子奧鋼聯(lián)提供的創(chuàng)新型現(xiàn)代化改造解決方案，能降低成本，保護環(huán)境。

西門子面向高爐（大圖）和用于熔煉廢鋼的電弧爐（下圖）的高能效解決方案，可以大幅降低運營成本和廢氣排放。

經(jīng)濟危機對鋼鐵市場造成了尤為強烈的沖擊。在新興市場的帶動下連續(xù)數(shù)年保持強勁增長之后，鋼鐵市場的需求急轉(zhuǎn)直下。例如，2008年秋，德國鋼鐵業(yè)遭遇了二戰(zhàn)結(jié)束以來最為急遽的訂單下滑。據(jù)德國聯(lián)邦統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù)，僅2009年上半年，德國的原鋼生產(chǎn)就比2008年上半年公布的水平下降了43.5%。世界鋼鐵協(xié)會在報告中稱，同一時期，美國的原鋼生產(chǎn)也減少了51%以上。

此外，特別是能源密集型產(chǎn)業(yè)面臨著日益嚴格的環(huán)境監(jiān)管要求。據(jù)國際能源署（IEA）稱，鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)耗用的電力占工業(yè)用電總量的20%，并且鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)排放的二氧化碳占工業(yè)二氧化碳總排放量的30%。僅電費一項就占鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)運營成本的三分之一左右。因此，可以借助高能效技術(shù)，同時應(yīng)對經(jīng)濟危機和氣候危機。位于芬蘭奧盧的西門子奧鋼聯(lián)的總經(jīng)理Olaus Ritamaki表示，“保護環(huán)境和節(jié)省成本并不互相排斥。相反，高能效技術(shù)可以在降低運營成本的同時，緩解對環(huán)境的壓力。”

赤熱的結(jié)果。在綜合性煉鋼廠，排放廢氣最多的工藝環(huán)節(jié)是煉焦和燒結(jié)。雖然一些新建的工廠采用了西門子開發(fā)的Corex或Finex工藝，因而無需進行煉焦和燒結(jié)，但是，許多煉鋼廠仍舊在使用傳統(tǒng)的高爐工藝，這種工藝在從鐵礦石中冶煉生鐵時必須進行煉焦和燒結(jié)。

要將煤炭焦化，需要把煤放在隔絕空氣的焦?fàn)t中加熱到1,000攝氏度左右。此后，必須對滾燙的焦炭進行熄焦。常規(guī)濕法熄焦工藝采用的是水。這會產(chǎn)生大量夾帶著有害物質(zhì)和粉塵的白色水蒸氣，將這些水蒸氣排放到大氣中不僅會破壞環(huán)境，而且其中蘊含的熱能也被白白地浪費了。不過，借助西門子奧鋼聯(lián)提供的干熄焦（CDQ）技術(shù)，可以避免這種浪費。利用干熄焦技術(shù)，可將赤熱紅焦顯熱用于產(chǎn)生水蒸氣，然后將之用于諸如供熱和發(fā)電等過程。西門子承建的干熄焦設(shè)施通常具備每年生產(chǎn)100萬噸焦炭的能力，包含三個干熄爐，其中兩個以全負荷運轉(zhuǎn)，一個處于“熱待機”狀態(tài)。這個備用的干熄爐僅以其實際熄焦產(chǎn)能的10%左右的負荷運轉(zhuǎn)，以備不時之需。因此，可以確保不間斷的熄焦，甚至是在維修期間。

干熄焦技術(shù)可使紅焦的溫度冷卻至180攝氏度，即使從干熄爐頂部裝入的是1,000度高溫的焦炭。在干熄爐底部流動的循環(huán)氣體將吸收紅焦顯熱。然后，被加熱至800攝氏度的高溫氣體將流經(jīng)干熄焦鍋爐進行熱交換，產(chǎn)生水蒸氣。每生產(chǎn)一噸焦炭，可以產(chǎn)生500多公斤高壓高溫的水蒸氣。利用蒸汽輪機，這些水蒸氣可以產(chǎn)生15至17兆瓦的電力。這相當(dāng)于5臺大型風(fēng)電機組的裝機容量，能夠滿足3萬戶四口之家的用電需求。此外，由于干熄焦技術(shù)生產(chǎn)的焦炭比濕法熄焦生產(chǎn)的焦炭干燥，因此，有助于減少在隨后的高爐生產(chǎn)環(huán)節(jié)使用的還原劑。

現(xiàn)代化改造不僅能節(jié)省數(shù)百萬運營成本，從而快速收回投資，而且環(huán)保的干熄焦技術(shù)還能將粉塵和廢氣排放幾乎降低為零。理論上，采用常規(guī)濕法熄焦工藝，每生產(chǎn)一噸焦炭，要向大氣排放約500克粉塵——實際往往比這多得多。西門子奧鋼聯(lián)提供的許多干熄焦系統(tǒng)已經(jīng)可靠地運行了許多年，例如，西門子于2000年在波蘭Kraków的ArcelorMittal工廠修建的干熄焦系統(tǒng)。目前，西門子參與了由印度最大的鋼鐵生產(chǎn)商SAIL開展的一個項目。SAIL正在修建的一座工廠計劃將于2011年開業(yè)。

在燒結(jié)領(lǐng)域，西門子奧鋼聯(lián)提供的創(chuàng)新解決方案也有助于降低成本，改善環(huán)境保護。例如，借助選擇性廢氣再循環(huán)技術(shù)，可以反復(fù)循環(huán)燒結(jié)過程產(chǎn)生的廢氣。在燒結(jié)廠，鐵礦石被放在類似于爐篦的燒結(jié)機上烘烤。通過燒結(jié)，可將鐵礦粉造塊，以供用于高爐煉鐵生產(chǎn)。在這個過程中，鐵礦石平鋪在燒結(jié)機上點火燃燒，風(fēng)箱從下方抽出廢氣。西門子奧鋼聯(lián)位于奧地利林茨的燒結(jié)廠產(chǎn)品經(jīng)理Andre Fulgencio說：“鐵礦石從上至下燃燒，就像煙斗。”

為了讓部分氣體反復(fù)循環(huán)用于這個過程，抽出的廢氣首先被送入廢氣室，在這里與燒結(jié)冷卻機排出的廢氣混合，以確保含氧量至少達到16%，從而足以支持燃燒。此后，混合廢氣將流入安裝在燒結(jié)機上方的再循環(huán)罩。從這里，這些混合廢氣將以盡可能最均勻的溫度和氣壓，被吹回?zé)Y(jié)機。這項措施最多可將燒結(jié)廠的二氧化碳排放量降低10%；同時，包含二氧化硫、多種不同的氮氧化物和粉塵在內(nèi)的廢氣排放總量可以減少40%。通過采取所有這些措施，可以減少所需燃料，從而降低成本。每噸燒結(jié)礦最多可以節(jié)省10%的焦炭和20%左右的點火燃氣。因此，通常，客戶可以在不到兩年的時間內(nèi)，收回在干熄焦（CDQ）技術(shù)上的投資。

迄今為止，全球已有三座煉鋼廠引進了這項技術(shù)：奧地利鋼鐵制造商Voestalpine旗下的一座煉鋼廠（2005年投入運行）、中國臺灣的中龍鋼鐵公司旗下的一座燒結(jié)廠，以及第四大鋼鐵制造商韓國的浦項制鐵公司旗下的兩座燒結(jié)廠。

西門子奧鋼聯(lián)還開發(fā)出一套能源管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)瞄準煉鋼廠的總能耗，旨在降低能耗、成本和排放。這個系統(tǒng)考慮了從原材料到成品鋼材的整個生產(chǎn)過程。這個系統(tǒng)采用模塊化架構(gòu)，可以針對客戶的特定需求度身定制，甚至可以與年代久遠的煉鋼廠的現(xiàn)有自動化系統(tǒng)集成。西門子奧鋼聯(lián)在林茨的自動化解決方案技術(shù)營銷負責(zé)人Franz Hartl說：“在理想的應(yīng)用情景中，要做的只是移植和配置軟件。”

全系統(tǒng)節(jié)省。煉鋼廠的生產(chǎn)過程包含大量工藝環(huán)節(jié)，通常還有必要安裝額外的測定系統(tǒng)，例如，用于測定液位的系統(tǒng)。這樣，就能每隔幾秒記錄關(guān)鍵的能耗和分布數(shù)據(jù)。歸功于西門子的能源預(yù)測和優(yōu)化模塊，甚至可以根據(jù)生產(chǎn)計劃，預(yù)計完成一份訂單所需的能源，以便煉鋼企業(yè)以實惠的價格購買燃料。Hartl指出，“采用預(yù)測功能的鋼鐵制造商在與能源供應(yīng)商討價還價的時候，有一個超級小幫手。”

西門子提供的鋼鐵廠工藝流程總圖，是一種大幅提升能耗透明化的工具，能夠讓經(jīng)營者預(yù)測峰值負荷，并通過調(diào)低運行負荷，即通過降低能耗，節(jié)省成本。通過在不需要使用諸如高爐等高能耗設(shè)備時，將其關(guān)閉，可以實現(xiàn)這一點。此外，可以最大限度地減少因?qū)⒏挥嗝簹鉄?，然后以很高的價格購買其他能源所造成的損失。在大多數(shù)情況下，總共可以節(jié)省3%的能源，相當(dāng)于節(jié)省了一大筆錢，同時降低了排放。以500萬噸鋼鐵年產(chǎn)量為例，能耗每降低1%，每年就能減排二氧化碳約10萬噸。投資于西門子的節(jié)能解決方案很快就能收回成本。事實上，取決于工廠及其自動化程度和年產(chǎn)量，甚至只要短短幾個月就能收回投資。