王杨 谷莉莉
今年初以来，河钢集团张宣科技氢冶金公司积极践行“钢铁向材料、制造向服务”转变的战略内涵，锚定绿色产品、绿色制造，依托“氢基竖炉+高效电炉”新型短流程生产工艺优势，使氢冶金在降本提质、副产品创效方面实现新突破，加速了新质生产力形成。今年第3季度以来，该公司累计完成绿氢加注、二氧化碳脱除、加热炉顺控模拟操作等设备优化措施45项，创造效益399.7万元。
“烧炉优化”降成本
温暖的阳光拂过张宣科技厂区，为氢基竖炉披上了一层淡淡的金色薄纱，醉人的画面在秋风中铺展开来，定格在这美好的秋日里。此时，在氢冶金项目中控室内却是另一番景象，坐在电脑前的操作人员紧盯加热炉操作画面，桌前摊开着几张详细的烧炉控制图，旁边技术人员目光盯着程序界面，手指不停地在工艺曲线上比划，研究加热炉工艺参数。
“逐步降低尾气中氮气含量，按照新控制参数将尾气放散量调整至500m3/h，降低补充器流量。”随着副炉长张岩发出操作指令，一场加热炉烧炉控制程序优化攻关就此拉开战幕。
随着氢冶金技术团队自主创新能力不断提升，合理控制竖炉工艺气系统放散量，优化烧炉程序，可大幅提高能源利用率，但对工艺操作能力也提出了更高、更细致的要求。
“我们要考虑在工艺气引入竖炉之前，降低尾气放散值。同时，在加热炉升温过程中，使用最少的焦炉煤气配合尾气完成烧炉操作，从而提升燃烧系统的整体稳定性和燃烧效率。”在攻关分析会上，副炉长张岩边用铅笔勾勒焦炉煤气消耗曲线边说。
通过深入分析加热炉工艺，技术团队把“放散量控制功能”植入加热炉工艺操作中，作为解决问题的新路径。技术团队运用大数据反复建模分析、重新编写控制程序、优化控制参数，将尾气中氮气含量及烧炉焦炉煤气量自动调整到接近原值四分之一的最低区间；为提高加热炉内气体流动性，将底火烧嘴由单一出口改为多孔出口。借助以上“两步走”攻关，技术团队实现了节能降耗“双保险”。新改造方案实施后，加热炉运行平稳，烧炉使用煤气量减少了67％，该公司实现月降本19.1万元。
节能“减”碳增效益
随着降碳增效工作深入推进，张宣科技已打破了传统生产和创新管理间的界限，全面树立“工艺、技术”融合意识，通过生产、项目两方面高效协同，有效开展二氧化碳捕集、处理攻关，提高节能降碳效果，为进一步打造近零碳工厂奠定了坚实基础。
“在我们大家不懈努力下，二氧化碳捕集精制项目顺利运行，每吨直接还原铁可捕集二氧化碳约125千克，净化后实现了二氧化碳高效再利用。”10月7日，在河钢集团张宣科技氢冶金主控室内，创新团队负责人李利杰看着“生产日志”夸赞道。
作为钢铁行业首套“零碳”示范产线，张宣科技积极探索低碳、零碳排放的最佳途径，通过氢冶金项目的二氧化碳捕集、精制系统连同二氧化碳微生物发酵系统，实施固碳生产蛋白试验，共同验证了氢冶金副产品多元化。
该公司既有绿色传承，又有绿色创新。为了确保二氧化碳精制项目顺利高效运行，技术团队准确高效对全套设备调度管理，及时掌握设备运转状态、流量参数、液体浓度等数据。
该公司利用化学吸附法捕集二氧化碳工艺，将少量一氧化碳还原反应产生的二氧化碳精准捕集后，经压缩、干燥、精馏等工序精制成工业级二氧化碳液体，二氧化碳浓度可达99.9%以上，每小时产量为7.3吨，年可回收二氧化碳副产品约6万吨，可用于工业生产或食品加工。
“二氧化碳捕集+二氧化碳精制”工艺技术不仅实现了二氧化碳的高效再利用，为后续生产碳排放为零的“绿钢”产品奠定了坚实基础，同时依托氢基竖炉—近零碳排电炉工艺技术开发等核心工艺路径，未来经济效益更加显著。
《中国冶金报》（2024年11月07日 08版八版）
