本報(bào)通訊員 程冠斌
在山東臨沂臨港精鋼基地250噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)，一股股裹挾著粉塵與污染物的高溫?zé)煔猓娜唤?jīng)歷一場(chǎng)“凈化蛻變”——經(jīng)過(guò)直徑13.5米的巨大圓筒形電除塵器吸附，再經(jīng)柔性精細(xì)調(diào)節(jié)設(shè)備精準(zhǔn)過(guò)濾，最終實(shí)現(xiàn)大型轉(zhuǎn)爐一次煙氣穩(wěn)定超凈排放。這是由國(guó)機(jī)集團(tuán)中國(guó)重型機(jī)械研究院股份公司（以下簡(jiǎn)稱中國(guó)重型院）研發(fā)的“大型煉鋼轉(zhuǎn)爐一次煙氣超凈排放裝備系統(tǒng)”的應(yīng)用實(shí)景。
該裝備系統(tǒng)于2021年研制成功，能夠?qū)崿F(xiàn)大型轉(zhuǎn)爐一次煙氣穩(wěn)定超凈排放，確保全冶煉過(guò)程中煙氣粉塵排放量低于每標(biāo)準(zhǔn)立方米10毫克，達(dá)到鋼鐵行業(yè)煙氣粉塵超低排放標(biāo)準(zhǔn)，為守護(hù)綠水青山、推動(dòng)鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型注入了強(qiáng)勁動(dòng)力。
在煉鋼過(guò)程中，轉(zhuǎn)爐會(huì)產(chǎn)生大量的一次煙氣。隨著轉(zhuǎn)爐趨于大型化，但大型轉(zhuǎn)爐在一次煙氣處理方面面臨諸多痛點(diǎn)。早期建設(shè)的轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)難以滿足當(dāng)下日益嚴(yán)格的超凈排放要求。同時(shí)，大型轉(zhuǎn)爐開(kāi)吹時(shí)，煙氣量會(huì)急劇增多、溫度會(huì)急劇升高；若溫度控制不及時(shí)，易導(dǎo)致煙氣處理中斷，難以實(shí)現(xiàn)高效超凈排放。該裝備系統(tǒng)解決了上述問(wèn)題，已入選《國(guó)家鼓勵(lì)發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄（2023版）》《綠色技術(shù)推廣目錄（2024年版）》。
創(chuàng)新突破凈化煉鋼煙氣
轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)節(jié)煙氣排放是阻礙鋼鐵行業(yè)向高效能、低污染、可持續(xù)發(fā)展的一大難題。中國(guó)重型院團(tuán)隊(duì)用“啃硬骨頭”的韌勁開(kāi)展技術(shù)攻堅(jiān)，決心讓鋼鐵工業(yè)與生態(tài)環(huán)境和諧共生。
在設(shè)備研發(fā)方面，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地破解“超大直徑電除塵器”設(shè)計(jì)難題：通過(guò)建立內(nèi)部氣流均布模型，優(yōu)化陰陽(yáng)極布置方案，將除塵器直徑擴(kuò)大至13.5米，實(shí)現(xiàn)讓大型轉(zhuǎn)爐煙氣綠色排放。2024年12月份，該除塵器以“超凈排放+資源循環(huán)+智能降碳”的三維突破，被中國(guó)重型機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)認(rèn)定為“世界最大直徑圓筒形煉鋼煙氣電除塵器”。
在工藝控制方面，該團(tuán)隊(duì)研發(fā)了“多功能智能型噴霧除塵冷卻器”，能實(shí)時(shí)結(jié)合轉(zhuǎn)爐吹氧量、爐口溫度等參數(shù)，精準(zhǔn)計(jì)算噴水量，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)穩(wěn)定煙氣溫度，確保煉鋼系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
經(jīng)過(guò)多年攻關(guān)，該團(tuán)隊(duì)最終形成了冷卻調(diào)質(zhì)—超凈除塵—柔性調(diào)節(jié)—資源回收的全流程技術(shù)體系，累計(jì)取得37項(xiàng)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，使大型轉(zhuǎn)爐煙氣處理從達(dá)標(biāo)排放提升到超凈循環(huán)。
變廢為寶促進(jìn)循環(huán)共生
在徐州中新鋼鐵轉(zhuǎn)爐車間，中國(guó)重型院研制的大型煉鋼轉(zhuǎn)爐一次煙氣超凈排放裝備系統(tǒng)正以經(jīng)濟(jì)、環(huán)保雙重價(jià)值，展現(xiàn)著鋼鐵生產(chǎn)與生態(tài)效益的共生關(guān)系。
從生態(tài)價(jià)值看，該系統(tǒng)是鋼鐵行業(yè)的“減碳利器”，像鋼鐵廠的“綠色肺葉”，既能高效過(guò)濾煙氣中的粉塵，又能使煤氣資源循環(huán)利用，為減少二氧化碳排放提供關(guān)鍵支撐。
從經(jīng)濟(jì)價(jià)值看，該系統(tǒng)為鋼鐵企業(yè)打造了一本“循環(huán)經(jīng)濟(jì)賬本”。粗灰直接回爐，省去了粉塵儲(chǔ)存、外運(yùn)、壓塊等環(huán)節(jié)，把工業(yè)廢料變成煉鋼原料，為鋼鐵企業(yè)節(jié)省了原材料；提升煤氣回收率，煙氣中的能源得到充分利用，進(jìn)一步壓縮能源支出，為應(yīng)用企業(yè)帶來(lái)了實(shí)實(shí)在在的收益。
值得關(guān)注的是智能化帶來(lái)的管理價(jià)值。該系統(tǒng)搭載大數(shù)據(jù)智能點(diǎn)檢系統(tǒng)、高壓電源自動(dòng)控制模型，以及對(duì)煙氣工況預(yù)測(cè)、判斷的數(shù)據(jù)庫(kù)，能夠規(guī)避設(shè)備故障；為該系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的除塵器刮灰可視化系統(tǒng)，讓看不見(jiàn)、摸不著的內(nèi)部運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)可控，運(yùn)維效率得到提升，為綠色發(fā)展提供了智能保障。
推廣應(yīng)用構(gòu)筑綠色生態(tài)
大型煉鋼轉(zhuǎn)爐一次煙氣超凈排放裝備系統(tǒng)從實(shí)驗(yàn)室走向冶金設(shè)備市場(chǎng)，并逐步成為鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的標(biāo)準(zhǔn)配置。
在技術(shù)應(yīng)用方面，該系統(tǒng)為鋼鐵行業(yè)提供可復(fù)制、可推廣的解決方案，其煤氣應(yīng)收盡收控制模式成為相關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的核心內(nèi)容，被全國(guó)同類項(xiàng)目采用，使更多鋼鐵企業(yè)能在發(fā)展中守護(hù)好生態(tài)環(huán)境。
在產(chǎn)業(yè)帶動(dòng)方面，該裝備的高能效高壓電源、柔性調(diào)節(jié)噴霧裝置等核心部件，能夠助力國(guó)內(nèi)相關(guān)企業(yè)實(shí)現(xiàn)技術(shù)升級(jí)，形成覆蓋“設(shè)計(jì)—制造—安裝—運(yùn)維”的完整綠色產(chǎn)業(yè)鏈。
在世界范圍內(nèi)，因排放濃度更低、煤氣回收率更高、更適應(yīng)煉鋼節(jié)奏，該系統(tǒng)已成為東南亞、中亞等地區(qū)鋼鐵項(xiàng)目的優(yōu)選方案，推動(dòng)著中國(guó)冶金環(huán)保裝備技術(shù)走出去。
目前，這套裝備系統(tǒng)正在多個(gè)項(xiàng)目現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用，以低碳排放、智能化技術(shù)，使煉鋼煙氣實(shí)現(xiàn)污染“近零排放”。
《中國(guó)冶金報(bào)》（2025年09月18日 08版八版）
