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           2022（5）号

民建北京朝阳一支部                         2022年3月28日

关于钢铁冷轧业中用物理法取代酸洗法的调研报告

一、调研背景

十九大报告指出：要构建清洁低碳安全高效的能源体系，控制化石能源总量，着力提高利用效能，实施可再生能源替代行动，深化电力体制改革，构建以新能源为主体的新型电力系统。要推动绿色低碳技术实现重大突破，抓紧部署低碳前沿技术研究，加快推广应用减污降碳技术，建立完善绿色低碳技术评估、交易体系和科技创新服务平台。

2020年9月22日，习近平总书记向全世界庄严宣布，中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和。“双碳”概念正式提出，实现“碳达峰”“碳中和”是我国向世界做出的庄严承诺，也是一场广泛而深刻的经济社会变革。实现这个目标中国需要付出极其艰苦的努力。

2021年，在《加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》中要求，全方位全过程推行绿色设计、绿色建设、绿色生产等方面，加强重点行业绿色化改造，建设绿色制造体系。中央经济工作会议把做好碳达峰、碳中和工作列为2022年重点任务之一。

二、钢铁冷轧业中酸洗法的原理及危害

 钢铁被称为工业的骨骼，冷轧又是生产钢材的重要工序，其原材料是热轧产生的钢材。一般情况下，在热轧完成后，钢材表面会产生一层氧化皮，由氧化铁、四氧化三铁等多种氧化物构成。要在冷轧中保证产品的性能，就需要先去除热轧带钢的氧化皮。冷轧带钢的原料是热轧带钢，在冷轧前必须将热轧带钢表面的氧化皮清除，其工艺是将热轧带钢浸泡在酸洗槽中（盐酸），经化学反应将氧化皮剥离，俗称酸洗，因其工艺简单易行而被广泛使用。

 根据国家统计局数据，2019年全国冷轧带钢生产量为5375万吨。采用酸洗法消耗的煤炭为53.75万吨。（酸洗1吨带钢消耗煤炭10公斤）国家发改委提供的数据表明，每消耗1吨煤炭产生二氧化碳2620公斤，二氧化硫8.5公斤，氮氧化物7.4公斤。2019年全国冷轧带钢业共计产生二氧化碳140.825万吨，二氧化硫4.569万吨，氮氧化物3.978万吨。

 自国内有冷轧业以来，一直采用酸洗法老工艺去除氧化皮，至今已达半个多世纪，虽然这种工艺经济性较好，但一是处理废酸要付出不低的成本。二是会造成严重的污染，产生的废酸、二氧化碳等气体将是天文数字。盐酸属于易挥发性物质，在使用过程中产生的酸雾污染空气，产生的废酸及废酸处理后产生的废渣会对地表土壤、地下水源造成污染。废酸已经给我们赖以生存的自然环境带来非常严重的污染。而且冷轧业酸洗过程中会产生氢气，是易燃易爆的。目前冷轧业、酸洗业废酸处理绝大部分采用中和法，也就是加石灰，产生的废渣（固态）俗称废泥，其危害程度比废酸更甚。废酸加石灰中和反应时因其配比绝对达不到100%，（除非在化验室用天平秤），所以这些酸泥在存放池里，经温度（阳光）雨水等介质还在进行化学反应，其成分十分复杂，危害程度最严重的当属重金属与有毒气体。

 国企钢铁业科研部门一直在在化学领域想办法解决废酸污染问题。例如，廊坊地区钢铁业是当地支柱产业，在环保严打严控形势下，投资2.23亿搞了一个废酸回收再利用项目，这些钱只解决当地废酸量的10%。如果全部解决需20多亿。目前废酸处理比较先进的是离子膜技术，就是利用一种特殊的半透膜，在外界压力作用下，将溶剂和融质分离或浓缩，这样污染就会大大降低，但处理一吨废酸的成本在400元左右。一般来讲轧钢业销售一吨成品的利润也就100元左右。在这种情况下企业为了降低成本，宁可牺牲环境为代价而牟取经济利益。某些企业怕主管部门收取排污费或被罚款，所以干脆挖个井将废酸渗下去，更甚者用深井加压注入地下，以达到零排放。人所共知制酸业本身就是污染企业，长期接触是致癌的。2017年10月27日，世界卫生组织国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考，盐酸在3类致癌物清单中。河北胜芳一家企业因抛弃倾倒废酸构成污染环境罪而被判刑。（网上可查）

 地下水的污染很容易被忽略和掩盖，然而人们与地下污水却有着最直接的接触。排入地下污水中有毒难降解物质，极易通过地下水直接进入食物链系统进入人体后就可以使人罹患癌症等疾病。

 例如：2020年7月2日，天津信丰达钢绞线有限公司法人代表班维栋安排三职工清理酸池里边的酸泥。其中有班维顺，男61岁；徐广顺，男51岁；边仕刚，男59岁。三人全是均为天津市静海区蔡公庄镇杨家场村村民。徐广庆进池挖了一铁锨当场死亡，班维顺进池救人当场死亡，边仕刚在池边晕倒经抢救没有生命危险。这样的企业在当地非常多。特别是当地村民长期饮用地下水近几年爆发性癌症突发，天津静海区及周边地区钢铁业比较集中且规模大。

 天津市静海区蔡公庄镇土河村近十年内患癌症统计名单如下：

三、钢铁冷轧业中用物理法的初心

 二十世纪八十年代初，原天津轧钢厂因酸洗造成空气污染给周边居民造成困扰，在居民强烈要求迁厂的压力下，工厂组织技术骨干人员在刘彦春（高级工程师，1957年北京钢铁学院毕业，前苏联、意大利留学。工作期间任天津钢厂技术副厂长，后组建天津轧钢厂任总工） 高工带领下成立公关团队，经过数月苦干试制成功了用物理法（不用酸）清除热轧带钢表面氧化皮新工艺，并且使用了近四年多时间。

 后来由于城市改造工厂搬迁，当时也没有环保法，人们对环保的意识也非常淡薄，物理法比酸洗法工艺复杂，也没有高端自控系统支撑，加上盐酸当时很便宜，終因物理法成本高技术难度大而被迫下马。

四、低成本物理法样机研制成功

 既环保又经济的酸洗替代工艺，是业界的梦想，今年75岁的王恩清，是天津市民建会员，有着典型的天津老人的乐呵与豁达。退休后，他一直“闲不住”，在担任环保顾问期间，偶然接触到了几位老钢铁人研发的物理方法去除氧化皮项目，虽然项目因手头拮据变卖了部分设备，但看到新技术的优势和前景，不服老的王恩清又挑头干了起来……

 他们的思路，就是不用酸洗的化学方法，而是利用氧化皮又脆又硬的物理性质，以物理的方法来去除。物理去皮法项目团队里，有拥有前苏联和意大利留学背景的冶金专家刘彦春，有曾担任民营钢厂厂长的于富松……

 物理法去除氧化皮的原理是利用氧化皮的特性：1.硬，比钢铁还硬。2.脆。说起来容易，但没有几十年的工作经验积累加之不懈的努力，并把毕生积蓄投入进去，恐难成。实际上，上世纪80年代初，王恩清现在的团队里就有成员在当时工作的工厂，主导开发过物理去除法技术，但受当时的材料和自动化控制水平的限制，物理法去除氧化皮装置效率不佳，只短暂运行了一段时间。

 三十多年过去了，材料以及制造技术都有了大幅进步，加上国家环保意识逐年增强，环保严打严控，改变污染环境状况势在必行。燃起了他们继续开发此前技术的雄心，各种材质包括高端自控系统非常齐备，2014年，团队成员东拼西凑甚至卖了房子，筹集了1200万元，在刘彦春总工的专业指导下，试制成了最新型的去除热轧带钢表面氧化皮生产线。在北辰区的一家厂房内，造出了一套物理法去除氧化皮设备样机。工薪阶层即便是高工收入也有限，为了研制样机，大家四处借钱筹集资金，有的把房产都变卖了先在外环线以外租房住，终于筹措投入了1200多万，有的家属担惊受怕以致病故，拳拳之心可见！

 随着机器的隆隆运转，光亮的钢带从机器里吐出，卷成硕大的钢卷，他们心里满是激动和兴奋。物理法技术成功了，此技术国内外尚没有。

 河北省一家企业为物理法出具了相关证明，证明团队创始初期从这家企业购买30吨热带钢，经过样机处理后，再送回厂子冷轧，加工后的钢材各项指标符合国家标准。这给了王恩清和于富松等人很大的信心，因为他们研发的是新技术，没有国家标准可以参考，但新设备生产的产品可以成为间接的参考，“设备好不好，尚没有国家标准，但是给下游提供的原材料过关，就说明上游的设备具备可操作性。”

 经过综合计算，使用物理法生产，每吨冷轧用钢的成本要显著低于传统的酸洗法，经下游企业测试，冷轧钢材性能指标均符合相关标准；环保方面，没有使用强酸带来的一系列问题，设备运行只需消耗电能。酸洗法生产线每加工1吨带钢成本300元左右，而物理法生产线每加工1吨带钢成本50元左右，其经济价值十分可观。

五、物理法生产面临困境

　 新技术、新设备有这么多优点，然而团队等来的却是失落。他们不停地拜访相关厂家，也不停有专家或企业人士过来考察，最后都是不了了

　　 究其原因，王恩清坦言，还是行业惯性使然，“大家更加倾向于传统工艺，而且新设备相对高昂的价格，让相关企业不敢贸然改变生产方式。”

　　 经济因素也是让项目无法维持的原因之一。当初，于富松卖掉了家里的房子，其他成员也是四处借钱，凑齐了1200万元，可以说是“砸锅卖铁”做出了样机。但随着“只出不入”状态的持续，再加上有成员家人身患重病，他们感到难以为继，不得不拆掉设备，变卖了除核心部件的其他设备。

　　 2017年，退休后在环保组织任职的王恩清正式介入项目，他鼓励其他成员，要相信项目的优点和前景，并且愿意和大伙一起接着干下去。

　　 为了更充分地调查研究，吸引客户的关注，70岁的王恩清自己开车，到天津周边钢铁企业拜访。有的是通过熟人介绍，有的是根据地址直接上门，一年多下来，他走访了几十家相关企业。其中，少数企业尚能礼貌接待，更多的情况是遭遇闭门羹。“有的保安直接不让咱进门，还说老爷子快回去吧！”王恩清笑着回忆。不过，收获也是有的。王恩清谈了四五家企业，他们都表现出了对设备的兴趣，有的还签订了购买意向，表示只要机器性能过关，就愿意出钱购买。

　　 整个团队里，王恩清今年已经75岁，而扮演着技术“总工”角色的刘彦春更是已经87岁高龄，拥有丰富操作经验的于富松年轻一些，但也已经54岁了……这是一个平均年龄70+的“team”。他们本来可以过着衣食无忧的生活，但仍然这么“折腾”，王恩清坦言，就是为了让物理去除法这项技术传承下去，为良好的生态环境出一份力，造福社会。

　　 面对困境，王恩清和团队成员并没有放弃，而是仍然充满信心。天津有着深厚的制造业传统，有着高素质的产业工人，也具有不断创造和革新的精神，“我们希望有关部门和企业能重视起来，多关注一下物理法替代酸洗法项目，让创新技术真正能利用起来，为改善我们的生态环境，治理环境污染贡献一份力量！”

六、基于以上调研，报告人建议：

1、钢铁冷轧业中酸洗法对环境和人民健康造成的危害及已经造成的后果希望得到有关部门的高度重视；

2、用物理法清除氧化皮，属于绿色低碳技术，符合十九大倡导的绿色设计、绿色建设、绿色生产的方针政策，在加强重点行业绿色化改造，建设绿色制造体系方面，值得推广应用；

3、掌握物理法核心技术的刘彦春总工已经87岁高龄，期待钢铁冷轧业领导或企业，尽快探索和优化物理法，将这一技术付诸实践，有效地替代对环境和人民生命造成严重威胁的酸洗法，这符合时代进步的要求，也为双碳目标的实现交出绿色制造的答卷。

4、2022年3月短短20天内中央密集开会，除了疫情之外，还部署了同一件事情——“新基建”，其高频率可谓十分罕见。北京河北等13个省市公布了总投资近34万亿的2022年重点项目投资计划。物理法生产线项目完全符合双创、环保、双碳会议精神，期待能够在今年得到有效落实应用。

报告人：王恩清  吴瑾

联系手机号：18600618099

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                                     2022年3月29日星期二

责任编辑：李东泽