中國冶金報 中國鋼鐵新聞網
通訊員 史亮 報道
黨的二十大報告指出,“推動經濟社會發展綠色化、低碳化是實現高質量發展的關鍵環節。”近年來,冶金行業節能降碳已經成為世界范圍內的主流趨勢,也是我國實現“雙碳”重大戰略目標的重要領域。作為支撐國民經濟發展的重要支柱,冶金行業承擔著帶動重型工業綠色化、低碳化迭代升級的重任。綠色冶金已經從理念轉化為行動、從愿景轉變為現實,大型鋼鐵企業結構性重組及冶金產業綠色化、智能化轉型發展全面加速。
作為世界一流冶金建設國家隊,中國二十二冶集團始終以國際視野和戰略思維審視行業發展,主動開辟全面戰略轉型新賽道,堅定不移走大品牌發展之路、大科技創新發展之路、新產業新業態培育發展之路和國際化發展之路;以獨占鰲頭的冶金領域核心技術及一流的研發創新能力,加速培育冶金產業新業態、新模式,不斷打造綠色冶金、數字鋼鐵精品工程,為中國及世界冶金行業實現智能化、綠色化、低碳化、高效化發展提供堅實支撐。
創新為要,以高新技術賦能綠色冶金
滿足冶金產業智能化、綠色化、低碳化、高效化轉型發展的需求,重點在于推動上下游產業鏈超低排放、資源高效利用等綠色低碳技術的創新突破、迭代升級。中國二十二冶聚焦核心主業,持續推進冶金建設領域關鍵核心技術的創新攻關和實踐探索。
創新“鐵鋼軋焦”核心技術,助力鋼企綠色升級。中國二十二冶聚焦主責主業,重點推進“鐵鋼軋焦”冶金核心技術在綠色化、低碳化方向再拔尖、再推進。在總部層面,中國二十二冶全面總結煉鋼、煉鐵、軋鋼、焦爐成套核心技術,筑牢創新技術基礎,同時修訂集團科創獎勵規則,充分發揮考核“指揮棒”和“風向標”作用,以煉鐵、煉鋼、軋鋼、焦爐一體化項目為依托,廣泛開展企業科技研發;在二級單位層面,深入剖析鋼鐵產業對新工藝、新設備的建造需求,確定企業研發方向,重點推進“煉鋼電爐、轉爐及連鑄機安裝新技術”“煉鐵氫冶煉設備制造和成套施工技術”“軋鋼軋機成套安裝技術”“焦爐智能建造技術”4個方向的專項研究,多項省部級科技成果通過鑒定并獲評國際先進水平。
創新廢渣余熱利用技術,助力高效減排。中國二十二冶與西安交通大學共同合作,研究并推廣液態熔渣高效熱回收與資源化利用技術。目前,我國80%的高爐渣采用水淬法處理,不同的水淬法雖然在工藝流程上存在著差異,但都有共同的缺點:未有效回收熔渣中的余熱資源,浪費大量水資源,造成大氣污染、額外的能源消耗;而液態熔渣高效熱回收與資源化利用技術在國際上首次創新性完成了液態熔渣干式離心粒化和余熱回收,不僅熱回收效率高、能耗低,且干式?;蟮母郀t渣具有良好的水硬膠凝性能,是性能優良的水泥原料,成套技術具有非常重大的經濟效益和社會效益。以日排渣2000噸的1800立方米高爐為例,利用熔渣離心粒化及余熱回收系統每年可節水75萬噸、減排硫化物25萬噸、減排二氧化碳9.5萬噸。因此,該技術的實際應用對推進低碳冶金和經濟社會綠色發展具有重要現實意義。
創新建筑施工技術,助力產業升級。中國二十二冶在冶金項目中廣泛應用建筑施工領域新技術、新工藝,并依托項目實際開展課題研究,不斷革新施工技術及工法,加快建設效率,減少資源消耗,充分發揮自身技術優勢與施工經驗,加快推動鋼鐵產業調整和產業升級。
圖為中國二十二冶建設的首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司二期一步工程——多模式全連續鑄軋生產線工程全景。
以中國二十二冶建設的首鋼京唐鋼鐵聯合有限責任公司二期一步工程——多模式全連續鑄軋生產線工程為例。在建設過程中,中國二十二冶建設者打破常規,大規模推廣應用創新工藝,共推廣應用建筑業十項新技術中8大項、24子項,推廣應用本單位已有技術成果8項,自主創新技術7項,編制大型設備基礎測量控制網施工工法、薄板坯連鑄安裝工法等省部級工法5項,為該工程實現高品質工藝質量目標奠定了基礎。例如,針對該項目超長的地下箱體基礎,通過采用“分倉、跳倉法”施工,取消了超大地下結構后澆帶設置,降低了后澆混凝土留置帶來地下混凝土結構滲漏隱患。擺式剪作為實現三種生產模式轉換的關鍵設備,傳統施工方法時間長、精度偏低,中國二十二冶團隊采用自主創新的擺式剪安裝技術,只用18天就完成了主體設備安裝驗收任務,并且安裝精度極高。
該項目竣工后,連續鑄軋生產線建設質量可靠,實現年產合格成品鋼卷210萬噸,工序能耗是常規熱軋的50%,煙氣排放為零,固體廢物綜合利用和處置率達到100%,噸鋼污染物排放指標達到國際先進水平,經濟指標先進,節能環保效果好。該項目于2021年獲得國家優質工程獎,是中國二十二冶在中國冶金產業綠色圖卷上留下的濃墨重彩的一筆。
匠心建造,以精品工程助力低碳轉型
冶金建設是中國二十二冶的天生稟賦和融入血脈的成長基因,在“雙碳”目標的實現過程中,大型鋼鐵企業結構性重組及冶金產業綠色化、智能化轉型發展成為冶金建設市場的新機遇。中國二十二冶深耕主責主業,堅決做到“不落下一個鋼企,不放棄一個客戶”,搶抓冶金產業智能化、綠色化、低碳化、高效化轉型發展機遇,承攬了一大批代表性的冶金升級改造項目,力促冶金行業綠色發展。
圖為中國二十二冶承建的河鋼產業升級及宣鋼產能轉移項目。
打造產能置換典范,加速節能降碳。鋼鐵行業通過減量置換、等量置換,實現產業布局優化調整,完成技術裝備的轉型升級,不僅有利于推動兼并重組,提高鋼鐵產業集中度,也是推進極致能效和助力“雙碳”目標實現的重要抓手。中國二十二冶深度參與鋼鐵行業產能置換進程,先后建設了一大批大型鋼鐵企業產能轉移、搬遷及產業升級項目,其中河鋼產業升級及宣鋼產能轉移工程更是引領鋼鐵企業重組和轉型升級的樣板工程。該工程占地面積約8145畝,設計年產生鐵732萬噸、鋼747萬噸、鋼材710萬噸,是河鋼集團大力推進供給側結構性改革和河北省鋼鐵產業結構升級的重大項目,總計置換落后產能近2000萬噸。在其建設過程中,中國二十二冶項目團隊采用自主研制“旋流井逆作法施工技術”“大型高效板坯連鑄機綜合安裝技術”等多項創新技術,克服了“地質條件復雜、超大型基坑支護處理難、高層框架結構多、爐殼和立柱厚板焊接量巨大控制難及超重設備和大跨度大重量傾斜構件多、安裝精度要求高、調整難”等困難,成功打造了又一個引領鋼鐵行業“綠色化、智能化、品牌化”高質量發展的“鋼鐵航母”,并榮獲2022-2023年度國家優質工程金獎。
圖為中國二十二冶建設的臨沂鋼鐵投資集團特鋼有限公司年產270萬噸優特鋼項目。
中國二十二冶以匠心品質在鋼鐵企業產能搬遷及改造市場鑄就了金字招牌,還先后建設了多個產能置換項目。其中,河鋼樂鋼1580毫米熱軋搬遷項目是河鋼樂亭鋼鐵有限公司河鋼樂亭鋼鐵基地項目二期工程的重要組成部分,等量置換落后產能172萬噸;臨沂鋼鐵投資集團特鋼有限公司年產270萬噸優特鋼項目,減量置換煉鐵、煉鋼落后產能共計500萬噸,該項目軋鋼區采用基于BIM技術的智能化加熱爐系統及超低碳綠色環保的自動化軋鋼系統,綜合原料場儲料、傳送、運輸為全封閉、全時無人作業管控模式,設備水平和生產工藝均處于國際國內領先水平。中國二十二冶以多個鋼鐵產能退城搬遷、技術升級的工程典范,助力鋼鐵企業走上了一條生態優先、綠色轉型的高質量發展之路。
圖為中國二十二冶承建的內蒙古賽思普科技有限公司30萬噸/年熔融還原法高純鑄造生鐵項目。
打造氫能冶金典范,領跑“綠鋼”冶煉。氫能應用特別是氫冶金,是鋼鐵行業實現低碳乃至“零碳”的最佳途徑之一。由中國二十二冶承建的內蒙古賽思普科技有限公司30萬噸/年熔融還原法高純鑄造生鐵項目,采用將“氫冶金”與“熔融還原”相結合的氫基熔融還原冶煉技術,是世界鋼鐵工業發展的前沿技術之一,為世界首創,該工藝與傳統高爐相比具有大幅度降低碳排放、節能、環保等優勢。該項目位于內蒙古烏海市海勃灣區千里山工業園,于2019年8月開工,2021年4月竣工。該項目采用的氫基熔融還原冶煉技術與傳統冶金工藝相比,取消了傳統高爐必不可少的燒結、焦化、球團等工序,一步法生產出高純鑄造生鐵,排放指標與傳統高爐相比,二氧化硫排放減少38%、氮氧化物減少48%、顆粒物減少89%,可減少二氧化碳排放量達11.2萬噸/年。氫基熔融還原冶煉技術是推動傳統“碳冶金”向新型的“氫冶金”轉變的前沿技術,是國家科技部發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要(2006-2020)》中重點支持的領域。作為國內首座氫基熔融還原爐,該項目被評為內蒙古自治區“雙碳”科技創新重大示范工程。
打造綠電冶金典范,實現低碳發展。中國二十二冶強化綠色冶金技術的科研創新,突破減污降碳、綠色冶煉等工藝技術,不僅在“氫冶金”領域打造了眾多標桿項目,還承攬了電爐短流程煉鋼、有色金屬綠色電解等領域的重點工程。中國二十二冶以匠心品質將綠色低碳環保減排的核心理念融入鋼鐵冶金全鏈條中,推動鋼鐵產業鏈綠色化升級轉型。
在電爐短流程煉鋼領域,中國二十二冶承建的河鋼石鋼環保搬遷產品升級改造項目是貫徹國家實施城區老工業區企業退城搬遷改造要求、《京津冀及周邊地區落實大氣污染防治行動計劃實施細則》的重點項目。其煉鋼生產線采用“廢鋼-電爐-LF精煉-RH精煉-連鑄”短流程生產工藝,不僅動力能源為電和天然氣等綠色清潔能源,而且主要原料為廢鋼,省去了焦化、燒結、高爐等傳統長流程鋼鐵行業高污染物排放工序。其2座130噸雙豎井廢鋼預熱型直流電弧爐采用豎井側吸+多點密閉捕集+屋頂罩除塵、煙氣采用急冷+活性炭吸附方式,與同等規模長流程冶煉工藝相比污染物排放降低70%;冶煉過程中充分利用煙氣溫度對廢鋼進行預熱,縮短冶煉周期、降低冶煉能耗,較普通電爐降低約40千瓦時/噸鋼。中國二十二冶建設的河鋼石鋼新廠區實現了全流程減排和綠色生產,綠色成了河鋼石鋼最亮的底色。
圖為中國二十二冶承建的云南神火鋁業有限公司90萬噸/年綠色水電鋁材一體化工程。
在有色金屬綠色電解鋁領域,中國二十二冶承建的云南神火鋁業有限公司90萬噸/年綠色水電鋁材一體化工程榮獲國家優質工程金獎。該工程位于云南省文山州富寧縣板侖鄉工業園區,是國家電解鋁產能轉換轉移政策,與云南省利用豐富水電資源打造“綠色能源品牌”相結合的結果。該工程采用目前國際上先進且成熟的500千安系列大型電解槽技術、先進的脫硫工藝,確保能耗控制達到國際一流水平,各類排放物的控制優于國家標準。該工程配置先進收塵設備、生產水循環與廢水處理等系統,使各項能耗指標均領先于國內外同規模及同期建設的電解鋁項目,開創了經濟與環境共贏的綠色發展之路,在節能減排環保方面具有國內示范性,并由此獲得了2021年度有色金屬建設行業綠色施工示范工程。在其建設過程中,中國二十二冶團隊史無前例地將“5G+MEC”技術融入電解鋁領域,依靠高可靠、低時延的工廠數據管理,創建了云南及有色金屬行業首家高科技感的新型5G智慧工廠,成為國家3A級鋁工業景區,引領電解鋁行業低碳化、智能化的轉型升級。
產業融合,以多元產業共繪綠色畫卷
中國二十二冶發揮全產業鏈優勢,縱向穿透相關領域上下游,在矢志不渝做強做優冶金主業的基礎上,搶抓冶金行業綠色化、智能化發展機遇;在鞏固核心優勢的基礎上構建多元化產業布局,推進冶金全產業鏈實現低碳技術革命和產業變革。
圖為中國二十二冶承建的西藏玉龍銅礦改擴建工程的選礦廠工程。
助力原料供應端綠色變革。中國二十二冶承建的西藏玉龍銅礦改擴建工程1800萬噸/年選礦廠工程是工信部有色行業規劃重點項目,也是加快建設藏東有色金屬基地的重大工程。玉龍銅礦是國內第二大單體銅礦,礦山位于青藏高原東部山區的昌都市,擴建后玉龍銅礦將擁有年采選規模1800萬噸能力,融采、選、冶、銷為一體,每年可產生效益約20億元。由于高寒、凍土等不利條件,西藏玉龍銅礦改擴建工程有效作業時間不足20個月,在中國二十二冶建設團隊的努力下,共建設26個生產廠房,澆筑混凝土近15萬立方米,完成大型設備安裝196臺(套),壓力管道安裝長達176公里。如此巨大的施工規模,不要說在海拔4600米以上的藏東高原,就是在平原地區也是一個奇跡。由于生態環境脆弱,在工程建設之初就確立了爭創“西藏自治區安全文明標準化工程”的目標。為此,中國二十二冶項目部堅持節約優先、保護優先,守護自然生態安全邊界,全面提高資源利用效率。該項目建成后,通過采用智能采礦、智能選礦、智能管控三套流程,實現礦山安全、高效、綠色開采,完成了由勞動密集型的高耗能生產方式向技術密集型的低耗能的發展模式轉變。
此外,中國二十二冶延伸冶金建設運營服務產業鏈,在煤炭開采、焦化行業深挖孵化,簽約并建設了山西藺鑫煤焦化有限責任公司170萬噸/年焦化工程、廣西盛隆150萬噸/年焦化項目等,積極參與焦煤領域工藝升級和綠色轉型進程,與重點煤炭能源企業建立了深厚互信基礎。同時,作為冶金行業綠色轉型重要能源來源之一的綠色電力能源,中國二十二冶積極承攬并建設了大批風電、光伏項目,例如近年來建設并投產的蔚縣老爺廟風電場工程、武川大元山(小井)風電工程、豐寧關道梁風電場工程、朝陽縣南雙廟光伏電站等。
助力應用市場端綠色變革。汽車板是鋼鐵產業下游應用端的高附加值產品,由中國二十二冶承建的河鋼浦項汽車板項目是近年來中國鋼鐵行業單體投資最大的外商合資項目,項目位于唐山市樂亭經濟開發區,是河鋼集團與韓國浦項制鐵公司聯手打造的兩條世界領先的連續熱鍍鋅生產線。該項目生產的產品以高端品牌汽車、新能源汽車用面板為主,建成后將采用全球最先進的工藝裝備和智能控制技術,將提供以“低碳、高強、輕量化”為特點的綠色鋼鐵材料解決方案,助力提升鋼鐵產品附加值,引領汽車行業低碳發展。
助力鋼結構產業發展。中國二十二冶結合國家“雙碳”目標,研究鋼結構智能制造、低能耗裝配式建筑設計、制造、施工等核心技術。中國二十二冶以強大科研實力為基礎,以鋼結構制造、智能裝備制造、裝配式建筑生產等專業公司的生產能力為保證,有針對性地進行專利布局、總結提煉施工工法和科技成果。同時,中國二十二冶深度開發高效的綠色技術集成方案,精進新一代高效能標準化鋼結構住宅數字化設計與交付技術,以及新一代高效能標準化鋼結構住宅數字化建造技術,形成鋼結構住宅部品部件智能化生產線。中國二十二冶建設的鋼結構裝配式建筑示范樓——浭陽錦園4號樓被列為“國家重點研發課題示范項目”“住建部科技示范工程”“河北省建設科技示范工程”,成為享譽業界的典范和標桿。
放眼未來,中國二十二冶將深入貫徹黨中央、國務院關于碳達峰、碳中和重要決策部署,以全門類、全產業鏈核心技術優勢及強大的資金實力,大力推進冶金行業綠色低碳轉型,踐行央企使命與擔當,為推進行業供給側結構性改革,實現冶金行業綠色化、低碳化、智能化高質量發展。
(圖片均由中國二十二冶集團提供)