王楊 谷莉莉
今年初以來，河鋼集團張宣科技氫冶金公司積極踐行“鋼鐵向材料、制造向服務”轉變的戰略內涵，錨定綠色產品、綠色制造，依托“氫基豎爐+高效電爐”新型短流程生產工藝優勢，使氫冶金在降本提質、副產品創效方面實現新突破，加速了新質生產力形成。今年第3季度以來，該公司累計完成綠氫加注、二氧化碳脫除、加熱爐順控模擬操作等設備優化措施45項，創造效益399.7萬元。
“燒爐優化”降成本
溫暖的陽光拂過張宣科技廠區，為氫基豎爐披上了一層淡淡的金色薄紗，醉人的畫面在秋風中鋪展開來，定格在這美好的秋日里。此時，在氫冶金項目中控室內卻是另一番景象，坐在電腦前的操作人員緊盯加熱爐操作畫面，桌前攤開著幾張詳細的燒爐控制圖，旁邊技術人員目光盯著程序界面，手指不停地在工藝曲線上比劃，研究加熱爐工藝參數。
“逐步降低尾氣中氮氣含量，按照新控制參數將尾氣放散量調整至500m3/h，降低補充器流量。”隨著副爐長張巖發出操作指令，一場加熱爐燒爐控制程序優化攻關就此拉開戰幕。
隨著氫冶金技術團隊自主創新能力不斷提升，合理控制豎爐工藝氣系統放散量，優化燒爐程序，可大幅提高能源利用率，但對工藝操作能力也提出了更高、更細致的要求。
“我們要考慮在工藝氣引入豎爐之前，降低尾氣放散值。同時，在加熱爐升溫過程中，使用最少的焦爐煤氣配合尾氣完成燒爐操作，從而提升燃燒系統的整體穩定性和燃燒效率。”在攻關分析會上，副爐長張巖邊用鉛筆勾勒焦爐煤氣消耗曲線邊說。
通過深入分析加熱爐工藝，技術團隊把“放散量控制功能”植入加熱爐工藝操作中，作為解決問題的新路徑。技術團隊運用大數據反復建模分析、重新編寫控制程序、優化控制參數，將尾氣中氮氣含量及燒爐焦爐煤氣量自動調整到接近原值四分之一的最低區間；為提高加熱爐內氣體流動性，將底火燒嘴由單一出口改為多孔出口。借助以上“兩步走”攻關，技術團隊實現了節能降耗“雙保險”。新改造方案實施后，加熱爐運行平穩，燒爐使用煤氣量減少了67％，該公司實現月降本19.1萬元。
節能“減”碳增效益
隨著降碳增效工作深入推進，張宣科技已打破了傳統生產和創新管理間的界限，全面樹立“工藝、技術”融合意識，通過生產、項目兩方面高效協同，有效開展二氧化碳捕集、處理攻關，提高節能降碳效果，為進一步打造近零碳工廠奠定了堅實基礎。
“在我們大家不懈努力下，二氧化碳捕集精制項目順利運行，每噸直接還原鐵可捕集二氧化碳約125千克，凈化后實現了二氧化碳高效再利用。”10月7日，在河鋼集團張宣科技氫冶金主控室內，創新團隊負責人李利杰看著“生產日志”夸贊道。
作為鋼鐵行業首套“零碳”示范產線，張宣科技積極探索低碳、零碳排放的最佳途徑，通過氫冶金項目的二氧化碳捕集、精制系統連同二氧化碳微生物發酵系統，實施固碳生產蛋白試驗，共同驗證了氫冶金副產品多元化。
該公司既有綠色傳承，又有綠色創新。為了確保二氧化碳精制項目順利高效運行，技術團隊準確高效對全套設備調度管理，及時掌握設備運轉狀態、流量參數、液體濃度等數據。
該公司利用化學吸附法捕集二氧化碳工藝，將少量一氧化碳還原反應產生的二氧化碳精準捕集后，經壓縮、干燥、精餾等工序精制成工業級二氧化碳液體，二氧化碳濃度可達99.9%以上，每小時產量為7.3噸，年可回收二氧化碳副產品約6萬噸，可用于工業生產或食品加工。
“二氧化碳捕集+二氧化碳精制”工藝技術不僅實現了二氧化碳的高效再利用，為后續生產碳排放為零的“綠鋼”產品奠定了堅實基礎，同時依托氫基豎爐—近零碳排電爐工藝技術開發等核心工藝路徑，未來經濟效益更加顯著。
《中國冶金報》（2024年11月07日 08版八版）
