3R为装备技术发展提供新机遇
当前，国家对钢铁行业提出越来越严格的资源、能源与环境要求。保护地球环境与实现可持续发展，是21世纪钢铁工业面临的最大挑战。钢铁制造实现绿色化，是21世纪钢铁产业发展的奋斗目标。
为实现此目标，钢铁企业将加大力度上马拓展钢铁生产功能的设备工艺，使生产流程除充分发挥钢铁生产功能外，还具有能源转换、固体废弃物处理和为相关行业提供原料等功能，实现物质和能源的大、中、小循环。以首钢京唐钢铁厂为例，钢铁企业发展循环经济的实施方案在减量化、再利用、可循环（简称“3R”原则）3 个方面都有具体体现。
减量化———通过先进工艺设备应用降低消耗
首钢京唐钢铁厂烧结工序采用500平方米大型烧结机和厚料、低SiO2、低FeO烧结工艺，提高烧结矿强度、质量和利用率，使烧结矿品位达到58%以上，转鼓指数达到78%以上，高炉返矿率由传统的12%降低到8%，为高炉生产提高精料水平、降低原料消耗创造了良好的条件。烧结利用废气余热作为原料干燥的热能和用于点火助燃空气，降低能耗，燃料用量由传统工艺的50千克/吨降低到43千克/吨。
球团工序采用大型带式焙烧机，其生产工艺和链箅机—回转窑工艺相比，具备单机产能大、原料消耗少的特点，铁矿粉耗量由传统工艺的1010千克/吨降低到990千克/吨以下。
焦化工序采用7.63米特大型焦炉和2×260吨/小时特大型干熄焦工艺，在提高焦炭强度、降低高炉返焦率的同时，提高了入炉焦成品率，减少了炼焦煤用量。采用干熄焦工艺使焦炭强度M40提高3%～8%，M10降低0.3%～0.8%。M40增加1%，可降低燃料消耗3千克/吨～5千克/吨；M10降低 0.2%，可降低燃料消耗4千克/吨～7千克/吨。煤气脱硫采用真空碳酸钾配制酸工艺生产硫酸，减少硫铵生产所需硫酸的外购量每年为2.96万吨。
炼铁工序配备了5500立方米超大型高炉，采用精料技术和合理炉料结构，使熟料率提高到90%，综合入炉品位提高到61%以上，吨铁入炉矿降低到1600 千克/吨以下。其通过优化炉料结构，采用并罐式无料钟炉顶装料设备和无中继站直接上料工艺，以及高风温、富氧、大喷煤技术，使焦比降低到270千克/吨以下，年节约焦炭约100万吨。渣比由传统的310千克/吨降低到250千克/吨以下，每年减少水渣约54万吨，大幅度降低了炼铁生产过程的燃料消耗和工序能耗。
炼钢采用“2＋3”300吨大型转炉“全三脱”洁净钢冶炼工艺技术、铁水100%预处理措施、“少渣法”冶炼、副枪及智能化科学炼钢、顶底复合吹炼等综合技术，吨钢入炉钢铁料消耗降低到1068千克/吨，每年减少钢铁料消耗约17万吨。其还采用了活性石灰、挡渣出钢等技术，吨钢石灰、白云石等原材料消耗分别降低到40千克/吨和15千克/吨，吨钢渣量降低到70千克/吨～90千克/吨，每年可减少转炉渣排放40万吨。
此外，首钢京唐钢铁厂在布置上缩短了炼铁与炼钢的距离，缩短铁水运输距离，采用“一包到底”铁水运输工艺，减少运输过程的温降和金属损失，并提高连铸机作业率和连浇炉数，使钢水成坯率提高到97.5%。其在轧钢工序采用节能型加热炉，减少烧损量；连铸坯热送热装率达到75%，减少二次加热烧损；采用连续化生产工艺使综合成材率提高到93.02%。
再利用———废弃物和二次能源充分回收利用
为实现循环经济的目标，钢铁企业应对烧结、球团、炼铁、炼钢、轧钢等各主要生产工序的含铁尘泥进行充分回收，并在厂内循环利用。回收炼钢钢渣中的渣铁，将炼钢、轧钢产生的废钢全部回收作为炼钢入炉料，并力争使钢铁生产过程中的铁素资源得到100%的利用。除含铁资源循环利用外，所有固体废弃物，如高炉水渣、转炉渣等，均需综合利用，既要节约成本，又要保护环境。
在现代化大生产中循环经济体现在生产的各个环节。对此，钢铁企业应将生产过程中产生的余压、余热、余气进行能源转化，最大限度提高资源的利用率，改变传统的“高消耗—低利用—高排放”生产模式，通过对废弃物进行回收利用、无害化及再生的方式，达到资源的永续利用，体现“低消耗—高利用—低排放”的现代新型工业化生产特征。
钢铁企业能源循环利用的具体措施主要有：利用高炉炉顶煤气余压、干熄焦显热和富裕高炉煤气进行发电；利用热风炉废气对助燃空气、煤气进行预热和作为干燥剂干燥喷吹煤粉；利用烧结环冷机高温废气和干熄焦烟气通过余热锅炉产生蒸汽，回收转炉和加热炉气化冷却产生的蒸汽用于其他工序生产需要等。
再循环———实现企业与社会资源的大循环
除此之外，钢铁企业还要实现企业与社会资源大循环，使钢铁废弃物社会资源化、社会废物钢铁资源化，使钢铁厂成为循环型社会的重要组成部分。
大型综合钢铁企业每年产生的高炉水渣就可达上百万吨。这些水渣可直接运往水泥厂作为水泥原料使用，一部分钢渣经加工细磨后可用于高活性水泥掺和料，另一部分经磁选后的钢渣可加工用于道路基层材料和生产钢渣砖，用于建筑材料。利用钢铁厂水渣、钢渣制造水泥，可减少水泥行业石灰石开采量和能源消耗，减少水泥行业二氧化碳和粉尘的排放量。钢铁厂在焦化生产中产生的硫铵、焦油、轻苯、重精苯，可为社会提供优质化工原料。
同时，大型综合性钢铁厂每年可消纳社会废钢资源近百万吨，在焦化工序若设计废塑料添加系统，也使其具备消纳社会废弃物的功能。
由上可知，新一代钢铁厂实施循环经济战略，必须以促进资源节约和能源高效利用、实现清洁化生产、保护生态环境为前提，达到企业与社会、人与自然之间的高度和谐发展，实现可持续发展。根据钢铁企业循环经济的实施和发展，相关先进装备和技术是其不可或缺的保障。装备制造企业今后应着眼于发展钢铁循环经济的相关方面，将开发重点逐渐转移到与此相关的领域上。
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