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(wù)”轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略內(nèi)涵，錨定綠色產(chǎn)品、綠色制造，依托“氫基豎爐+高效電爐”新型短流程生產(chǎn)工藝優(yōu)勢，使氫冶金在降本提質(zhì)、副產(chǎn)品創(chuàng)效方面實現(xiàn)新突破，加速了新質(zhì)生產(chǎn)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(shè)備優(yōu)化措施45項，創(chuàng)造效益399.7萬元。
“燒爐優(yōu)化”降成本
溫暖的陽光拂過張宣科技廠區(qū)，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(nèi)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(shù)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(shù)。
“逐步降低尾氣中氮氣含量，按照新控制參數(shù)將尾氣放散量調(diào)整至500m3/h，降低補充器流量?！彪S著副爐長張巖發(fā)出操作指令，一場加熱爐燒爐控制程序優(yōu)化攻關(guān)就此拉開戰(zhàn)幕。
隨著氫冶金技術(shù)團隊自主創(chuàng)新能力不斷提升，合理控制豎爐工藝氣系統(tǒng)放散量，優(yōu)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(tǒng)的整體穩(wěn)定性和燃燒效率。”在攻關(guān)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(shù)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(shù)團隊運用大數(shù)據(jù)反復(fù)建模分析、重新編寫控制程序、優(yōu)化控制參數(shù)，將尾氣中氮氣含量及燒爐焦爐煤氣量自動調(diào)整到接近原值四分之一的最低區(qū)間；為提高加熱爐內(nèi)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(guān)，技術(shù)團隊實現(xiàn)了節(jié)能降耗“雙保險”。新改造方案實施后，加熱爐運行平穩(wěn)，燒爐使用煤氣量減少了67％，該公司實現(xiàn)月降本19.1萬元。
節(jié)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(tǒng)生產(chǎn)和創(chuàng)新管理間的界限，全面樹立“工藝、技術(shù)”融合意識，通過生產(chǎn)、項目兩方面高效協(xié)同，有效開展二氧化碳捕集、處理攻關(guān)，提高節(jié)能降碳效果，為進一步打造近零碳工廠奠定了堅實基礎(chǔ)。
“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(xiàn)了二氧化碳高效再利用?！?0月7日，在河鋼集團張宣科技氫冶金主控室內(nèi)，創(chuàng)新團隊負責人李利杰看著“生產(chǎn)日志”夸贊道。
作為鋼鐵行業(yè)首套“零碳”示范產(chǎn)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(tǒng)連同二氧化碳微生物發(fā)酵系統(tǒng)，實施固碳生產(chǎn)蛋白試驗，共同驗證了氫冶金副產(chǎn)品多元化。
該公司既有綠色傳承，又有綠色創(chuàng)新。為了確保二氧化碳精制項目順利高效運行，技術(shù)團隊準確高效對全套設(shè)備調(diào)度管理，及時掌握設(shè)備運轉(zhuǎn)狀態(tài)、流量參數(shù)、液體濃度等數(shù)據(jù)。
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(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳精準捕集后，經(jīng)壓縮、干燥、精餾等工序精制成工業(yè)級二氧化碳液體，二氧化碳濃度可達99.9%以上，每小時產(chǎn)量為7.3噸，年可回收二氧化碳副產(chǎn)品約6萬噸，可用于工業(yè)生產(chǎn)或食品加工。
“二氧化碳捕集+二氧化碳精制”工藝技術(shù)不僅實現(xiàn)了二氧化碳的高效再利用，為后續(xù)生產(chǎn)碳排放為零的“綠鋼”產(chǎn)品奠定了堅實基礎(chǔ)，同時依托氫基豎爐—近零碳排電爐工藝技術(shù)開發(fā)等核心工藝路徑，未來經(jīng)濟效益更加顯著。
《中國冶金報》（2024年11月07日 08版八版）
