基于GaBi软件的钢材生命周期评价

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1、15基于GaBi软件的钢材生命周期评价李兴福徐鹤（南开大学环境科学与工程学院，天津300071）摘要：基于生命周期评价方法，采用GaBi4.3软件分析了生产1kg普通钢材过程中的物料消耗、能源消耗以及对环境的排放，并利用软件提供的CML2001方法评价了生产过程中造成的环境影响。分析结果表明：能源消耗是造成环境影响的主要因素；水循环利用率低造成大量淡水资源浪费；生产过程中产生的主要环境影响为温室效应和环境酸化。关键词：钢材；环境影响；生命周期评价；GaBiAbstract：Basedonthemethodologyoflifecycleassessme

2、nt,usingGaBi4.3toanalyzethematerialandenergyconsumptionandenvironmentalemissionsduringproductionof1kgsteel,andCML2001methodprovidedbyGaBi4.3wasusedtoperformenvironmentalimpactassessmentofsteelproduction.Theresultsindicatedthattheenergyconsumptionwasthelargestenvironmentburdenfor

3、steelproduction;thewaterconsumptionwashighduetolowwaterrecyclingrate;themainenvironmentalimpactofproductionwereGlobalWarmingPotential（GWP）andAcidificationPotential（AP）.Keywords：steel;environmentalimpact;lifecycleassessment;GaBi中图分类号：X820.3文献标识码：A文章编号：1674－1021（2009）06-0015-041引言

4、篮”到产品的各过程中产生的环境影响，以确定造成严重环境影响的关键环节，为钢材生产提供开展清钢铁工业始于煤和铁矿石的采选，止于钢铁产品洁生产的机会与途径。的加工成型。钢材的原料提取、制备、生产、使用和废弃研究范围为我国钢铁工业普遍采用的转炉炼钢过程中消耗大量的资源和能源，同时也排放出大量的废气、废水和工业固体废弃物。国际标准化组织在工艺流程，包括铁矿石开采、矿石精选及运输、铁矿1997年制订的生命周期评价（LifeCycleAssessment，石烧结、高炉炼铁、转炉炼钢、连铸、热轧。其中辅助简称LCA）标准IS014040中阐明：LCA是一种用于评原料

5、生产工艺主要考虑石灰生产，原煤的采掘、洗煤估与产品有关的环境因素及其潜在影响的技术，其方及运输，炼焦。工艺过程考虑的再循环过程有物质循法框架包括目标和范围的确定、清单分析、影响评价、环（废钢再循环，本文主要考虑轧钢废料循环）和能［1］结果解释。LCA在近年得到很大发展，主要研究方量循环（焦炉煤气和高炉煤气作为燃料再使用）。本向包括编目分析方法和影响评价方法，LCA分析工具文所研究的系统边界以借助GaBi4.3建立的实际流的开发则主要包括基础数据库的研究和LCA评估软程图表示（图1）。件的开发。GaBi是由PE-INTERNATIONAL开发的生研究的功

6、能单元定义为生产lkg普通钢材。命周期评价（LCA）专业软件，现今版本为GaBi4.3。该2.2清单分析软件具有丰富的环境数据负荷库，数据主要来源本文主要考虑转炉炼钢的钢材生产工艺过程，Buwal，Ecoinvent，PE-GaBi和PlasticsEurope，所包括其中钢水浇铸只考虑连铸，轧钢采用热轧方式。钢材的评价方法有CML，EI，EDIP和UBP等。［2］生产工艺流程部分输入输出数据参考了龚志起、2钢材生命周期评价［3］［4］刘江龙收集的数据。燃料发电清单引用狄向华2.1研究目标和范围对我国火力发电燃料消耗的生命周期排放清单的研究目标是借助G

7、aBi4.3软件分析钢材从“摇研究成果，化石能源生产及燃烧排放数据参照袁宝收稿日期：2009－01－19；修订日期：2009-06-03。基金项目：“经济发展和生态环境保护双赢的循环经济深入发展研究（06&ZD026）”和天津市国际科技合作项目“基于产业生态共生理论的滨海新区循环经济的深入研究”资助。作者简介：李兴福，男，1986年生，硕士研究生，主要研究方向为环境管理。环境保护与循环经济16［5］荣对我国化石能源生产铁矿石开采的生命周期清单编制。以前炼焦2.8868kg0.02908kg述系统边界为基础，对每一1.0528kg矿石精选过程单元进行清单

8、分析（建0kg1.1547kg原煤0.053141kg立单位过程的输入、输出0.0079139