10月18日零點，一直沒睡的鞍山鋼鐵首席專家周明順打開家中電腦，登錄世界鋼鐵協會網站。讓周明順翹首以盼的是世界鋼鐵協會即將公布的第十三屆“Steelie”獎獲獎名單?！癝teelie”獎是世界公認的鋼鐵行業最高獎項，旨在表彰過去一年對世界鋼鐵業作出突出貢獻及對行業產生影響力的會員公司，共設6個獎項。在鞍鋼集團的大力支持下，由周明順帶領課題組研發的“基于低堿度高硅球團的低碳排放高爐爐料解決方案及其應用”成功入圍“Steelie”獎今年首次設立的“低碳生產卓越成就獎”的評選。
這一天，周明順和課題組成員都異常激動。這項技術成果能否為鞍鋼集團爭光，為中國鋼鐵行業爭光，為中國爭光！就在此時。
▲周明順（中）與課題組成員分析實驗數據。
“比利時布魯塞爾和中國的時差是6個小時，獲獎名單應該出來了?！贝藭r，電腦屏幕赫然出現了世界鋼鐵協會的新聞發布：“低碳生產卓越成就獎”獲獎者——鞍鋼集團有限公司“基于低堿度高硅球團的低碳排放高爐爐料解決方案及其應用”。
花落鞍鋼！近10年來，中國僅有三家先進鋼鐵企業，合計僅4次艱難摘得此殊榮。
“低碳生產卓越成就獎”是世界鋼鐵協會首次設立的獎項，鞍鋼集團即拔得頭籌。為了這一刻，周明順和他的課題組整整努力了10年。
過去，鞍鋼集團高爐生產采用酸性球團礦，因含硅比例較高，導致熱態冶金性能比較差，軟化溫度也比較低，易出現還原遲滯現象，利用率始終不高，還要使用大量的燒結礦，造成減排效果不明顯。
此時，“低碳冶金技術”開始進入世界鋼鐵企業視野。
一次在與國外專家團隊交流中，周明順就高二氧化硅含量球團的焙燒工藝與他們進行探討，國外專家對高二氧化硅含量球團的了解也是空白，無經驗可借鑒。周明順翻閱了大量的相關書籍和國內外資料，發現如果能夠提高球團的使用比例，改變以燒結礦為主導的高爐爐料結構，將大幅度降低高爐原料生產過程帶來的硫化物、碳氧化物、氮氧化物排放等問題，還能降低生產成本。從這時起，開展“低堿高硅球團礦替代燒結礦”技術研發的思路在周明順的腦海中逐漸形成。
“我們選擇的方向是堿性高硅球團礦研究的禁區?！?0年前，學界的共識是：當鐵精礦含二氧化硅大于5%時，會與堿性添加劑中的氧化鈣發生化學反應，形成的低熔點物將導致球團礦黏結成塊，生產不出合格的球團礦。
“為了推動鞍鋼集團綠色低碳發展，再難的禁區也要闖一闖?！?012年4月，周明順和課題組成員走進了鞍鋼集團鋼鐵研究院設置在齊大山櫻桃園的實驗室，開始了首次實驗。
實驗前，周明順利用數理統計學、數學算法等對實驗進行優化設計，并通過對球團礦化學成分的反復調試確定了各種物料配比。
用來實驗的物料經過稱重被放入球團礦實驗設備，焙燒正式開始。10分鐘、20分鐘……時間一分一秒地過去。當人們打開焙燒加熱爐的爐門，糟糕的一幕還是出現了——爐膛內的球團礦整塊凝固在一起，焙燒加熱爐的爐管爐壁全部被燒壞。
那一刻，周明順和課題組成員的內心五味雜陳……不過，失望的情緒并沒有停留太久，大家利用現場備件緊急修復了設備，又開啟了新一輪的實驗。
“對于球團礦堿度來說，即使0.05的數值誤差都可能導致實驗失敗，所以我們每一步都必須非常嚴謹?！闭n題組成員、鞍鋼集團鋼鐵研究院煉鐵技術研究所副研究員徐禮兵回想起那段時光仍感慨萬千，“為了保證實驗數據的準確性，每組實驗都要重復若干次。每天從實驗室出來，我們全身上下都是礦粉?！睙o方法可尋覓，可周明順和課題組成員依然不懈探索，“摸著石頭過河”，不停地實驗總結、總結實驗，經過3年的摸爬滾打，終于在無數次的失敗中漸漸找出了其中的規律。
▲周明順正在檢查球團礦質量。
2016年的一天，一臺小型加熱爐出現在實驗室，這是周明順自己設計的專用實驗設備，能夠精準模擬現場實際生產。新設備的到來，加快了研發工作速度。一個月后，低堿度高硅球團礦實驗獲得初步成功，球團礦焙燒時沒有發生黏結情況，其熱態強度與冶金性能均優于普通酸性球團礦。周明順和課題組成員經過4年的不懈努力，最終沖出了高硅鐵精礦不能生產堿性球團礦的禁區。
此后，課題組在實驗室開展了大量球團焙燒實驗，焙燒出的球團礦質量完全滿足現場批量生產要求。看著手中表面光滑、沒有裂紋的球團礦，大家興奮不已：“低堿度高硅球團礦如果在高爐上使用，會給高爐爐料帶來顛覆性改變！”
2019年，“堿性球團礦項目”經過論證，被正式列入鞍山鋼鐵領軍項目。
“這就像射箭，前期能射到箭靶上就是成功，現在我們要不停地瞄準靶心，爭取拿到更多的10環?！敝苊黜樥f。
按照計劃，鞍鋼礦業東鞍山燒結廠360平方米燒結機將拆除，周明順便與鞍鋼礦業東鞍山燒結廠廠長侯恩儉超前籌劃，提出“在原址新建年產400萬噸帶式機熔劑性球團產線，生產堿性球團礦”的建議并提供技術方案，鞍鋼礦業公司立即組織專家進行充分論證，該建議和技術方案得到采納。
今年1月5日，低堿度高硅球團礦項目正式投產。5日凌晨2點，頭天已經在現場忙活一天的周明順穿好衣服又要趕往現場，妻子心疼地說：“你沒睡幾個小時，就別去了?！薄安恍邪?！項目正式投產，太重要了，我得去現場盯著，要不睡不踏實！”周明順急匆匆地出了門。
到達煉鐵總廠球團作業區生產現場時，工段長龔俊贏正守在料斗旁，“我們從來沒有生產過這樣的球團礦，心里沒底啊。”周明順的到來，讓龔俊贏和工友們吃下了“定心丸”。“產品質量完全滿足高爐冶煉要求?！背晒Φ南矏傃笠缭谌藗兊哪樕?。
項目效果很快顯現出來。煉鐵總廠10號高爐主管工程師姜凱晨說：“自新型球團礦使用以來，高爐運行狀況良好。且新型球團礦的生產溫度更低，能源消耗也隨之下降。目前，10號高爐已節省能耗成本30多萬元?！?/div>
該項目的成功不僅僅降低了生產成本，更重要的是有力助推了鞍鋼集團綠色低碳發展。據統計，僅1月5日至9月30日，該項目就使鞍鋼集團高爐生產過程中的硫化物、碳氧化物、氮氧化物排放量同比分別減少1622噸、476噸、210169噸。
十年磨劍終成鋒，一朝破竹勢如虹。10月18日早，帶著獲得“低碳生產卓越成就獎”的喜悅，周明順和課題組成員在辦公室擁抱在一起。10年來的研發往事猶如潮水般涌入他們的腦海，升騰出萬千感慨。周明順說：“十年磨一劍！正是由于我們課題組率先起跑、堅持不懈，才搶占了低堿度高硅球團礦研發、生產先機，填補了國內外空白，為降低鋼鐵企業碳排放開辟了新的路徑?！?/div>
世界鋼鐵協會在發給鞍鋼集團的賀信中這樣表示，近年來，鞍鋼集團堅定不移走綠色低碳發展之路，發布了碳中和宣言和低碳冶金路線圖，提出了低碳發展愿景、“三個使命”和“五大路徑”，在布局前沿引領技術和改善生態環境方面積極作為。此次獲獎表明，鞍鋼集團在綠色低碳轉型發展領域已經邁出堅定步伐，正在用實際行動推動和引領全球鋼鐵行業的綠色低碳發展。
中國工程院院士、中南大學教授姜濤評價此項技術成果：鞍鋼集團經過多年攻關，突破高硅鐵精礦制備含堿性熔劑球團的技術難題，成功實現自產鐵精礦生產低堿度球團料，降低了人造富礦的氮氧化物和碳氧化物排放。這一技術對解決我國普遍存在的鐵精礦含硅高、生產堿性或熔劑性球團難的問題具有重要參考借鑒意義。
東北大學著名教授沈峰滿評價此項技術成果：減少高爐煉鐵工序二氧化碳排放量對于實現“雙碳”戰略目標至關重要。該新技術在鞍鋼集團本部鞍山區域全面推廣實施后，可使鞍鋼集團人造富礦生產工序大幅度減少二氧化碳和硫化物、氮氧化物排放量，為有效降低鋼鐵企業二氧化碳排放開辟了新的途徑。
“科研工作沒有完成時，只有進行時?！闭勂皤@獎感受，周明順只說出了這句話。
近日，周明順又完成了《鞍鋼鐵前系統2025年前實現碳排放總量達峰發展戰略研究》的最終修訂。未來，他和他的團隊將繼續在打造“綠色鞍鋼”的道路上高歌猛進，為鞍鋼集團實現“雙碳”目標貢獻智慧和力量。
來源：鞍鋼集團
編輯：張雨恬
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