我国力争2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，是以习近平同志为核心的党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策。钢铁行业是我国国民经济的支柱性产业，是关系国计民生的基础性行业，也是我国碳排放量最高的制造业。中冶赛迪作为链接应用科学与产业实践的工程技术公司，深耕钢铁领域60余年，秉承自主创新、绿色发展的理念，站在钢铁系统全流程的角度，聚焦绿色低碳技术研发和产业实践协同耦合，加强核心技术突破，创新引领钢铁工业绿色低碳发展。
高端切入，提供整体解决方案
提供以高端咨询为引领的系统化整体解决方案是中冶赛迪的独特优势。中冶赛迪建立全厂“碳素流”分析模型，与“物质流”和“能量流”模型进行耦合，实现全工序碳素追踪，系统分析减碳潜力。并在此基础上自主开发了钢铁工业碳核算及优化分析平台，该平台可从流程、工序、设备不同层面提供多尺度碳素流分析，以及基于不同技术应用场景下的碳排放测算，助力企业真正实现对自身碳排放看得见、算得清；同时，通过对全厂/工序的碳排放及碳素流情况进行建模解析，分析诊断钢铁企业内部不同生产单元各层级的碳排放构成，帮助企业挖掘减碳潜力。
中冶赛迪系统构建了钢铁行业减碳技术库，涵盖了源头减碳、过程控碳、末端捕集回收利用全过程，以及原料替代、能源替代、工艺替代、节能及能效提升、污染物控制协同、数字化智能化等多维度的降碳技术，包括各个单项技术的工艺、参数、减排水平、投资运行成本、技术成熟度、实用性等基础信息。通过该技术库，根据不同降碳目标，结合效益成本分析模型、碳排放核算模型等建立降碳技术路径评价模型，为客户提供降碳约束下成本最优的降碳路径，为企业实现绿色低碳发展提供系统性、经济性的整体解决方案。
2022年6月，中冶赛迪“面向钢铁行业的碳达峰、碳中和公共服务平台”项目获批国家发展和改革委员会2022年发展专项支持。作为国家发改委发展专项，对推进“碳中和、碳达峰”目标具有先行先试，示范引领的效果。项目建成后，将面向钢铁行业提供从高端咨询、研发、设计，到技术验证、技术评价，再到成果转化的“一站式”全生命周期绿色低碳技术服务，将推动钢铁行业高质量发展，成为促进钢铁行业率先实现碳达峰、碳中和目标的重要举措。
源头减碳，打造绿色低碳钢厂
中冶赛迪从“十三五”开始布局低碳冶炼技术，开展新工艺新流程研究，在一体化配矿、低碳高炉、氢基竖炉、超级电炉、绿色高强热热成型等低碳新工艺及核心装备方面取得了多项成效和突破，形成了具有国际领先水平和自主知识产权的低碳核心工艺技术及体系，多项技术已成功示范，可有效助力钢铁企业源头减碳。
超级电炉
实现短流程高效低碳冶炼重大突破。中冶赛迪自主研发的绿色高效超级电弧炉技术曾获国家科技进步二等奖，可快速响应电弧炉内的冶炼供能需求和应对短路过流冲击工况，缩短冶炼周期，在提高生产效率、降低电耗和电极消耗、提升金属收得率等方面相比常规电炉有极大的优势。目前该技术在中国、欧盟、日本已获得了专利授权。
2021年12月，中冶赛迪某钢铁企业一台40t交流电弧炉升级改造为新型柔性IGBT直流电弧炉成功热试车并投入应用。这是世界首台采用IGBT柔性直流电源技术的电弧炉，为推动钢铁工业短流程冶炼并实现绿色高效低成本生产树立了标杆。
2022年6月，中冶赛迪承建的某75t绿色高效电弧炉及精炼炉项目一次性热负荷试车成功，各系统运行稳定。本套电弧炉炼钢系统装载了“CISDI-DMI-AC数字式EAF/LF炉智能电极调节系统”及“阶梯扰动水平连续加料”等中冶赛迪自主创新的核心技术装备，废钢在阶梯扰动水平连续加料的运行速度达到了7.8m/min。
中国五矿曹妃甸国际矿石交易中心
有效提升劣化矿源利用率，助力国家铁矿石供应安全。中冶赛迪自主研发的一体化配矿技术针对多工序配矿过程协同难、成本优化难的行业痛点，通过融合生产大数据规律及矿石性能数据库，突破目标约束多、经验依赖强、性能预测难的技术难点，辅助铁前工序一体化配矿决策，实现铁前降本增效和碳排放优化。
中冶赛迪与中国五矿曹妃甸公司联合建设了原料及炼铁综合冶金性能实验室，结合钢厂生产数据，不断完善模型，打磨出能够经受客户和市场考验的铁前一体化配矿技术。首次打通配矿-烧结-炼铁全工序技术链，通过成数百组实验和现场生产建立原料性能大数据库，基于智能算法构建模型，并最终集成为一体化配矿技术平台，制定价格优势且质量可靠的配矿方案，在稳定烧结和高炉炉况前提下降低高炉燃料比5-10kg/t，铁水成本降低10-30元。
过程控碳，提高能源利用效率
中冶赛迪聚焦过程工业尤其是钢铁行业能源绿色低碳高效利用及新能源储能技术发展，以低碳能源、耦合匹配、能质对口、梯级利用、智慧赋能、高效利用为出发点，构建了“源-网-荷-储-管-控”为一体的低碳能源系统，打造了涵盖煤气发电、余热回收、能源储配、分布式能源、综合智慧能源等为核心的多能互补技术与产品，形成了高效煤气发电技术、转炉煤气中低温余热回收技术等若干自主知识产权的科研成果。高参数小容量煤气发电机组技术，可资源化高效利用富余煤气，实现了煤气零放散；焦电联产高参数烟气余热发电技术，大幅提升全厂自发电率，降低企业用电成本；全流程转炉、电炉烟气余热回收系统，不仅回收了冶炼过程的烟气余热，同时将回收的余热蒸汽应用于炼钢工序，实现炼钢工序的“负能炼钢”。
实现废气超低排放和煤气高效利用。2022年6月，中冶赛迪设计的某3×80MW超高温亚临界发电项目成功并网发电，有效解决钢铁厂煤气放散问题，大幅提高煤气利用效率；将原有发电机组热效率提25%。中冶赛迪以合同能源管理模式建设及运营的某135MW 超高温亚临界煤气发电项目，发电热效率高达42%，烟气排放达到超低排放标准，使全厂自发电率提升15%。以合同能源管理模式承建的某75t电炉全烟气余热回收及发电项目，吨钢烟气余热回收蒸汽量达到160kg以上，预计年发电量超过2800万度，关键技术经济指标达到行业领先水平。总承包建设的某168万清洁型热回收焦炉余热发电项目，吨焦发电能力超过1150kWh，全年可实现外送上网电量超过20亿kWh，全面实现焦炉烟气超低排放和废水零排放。
助力钢铁企业能源系统智能管控。中冶赛迪打造了智慧能源管理系统，将传统冶金能源工艺与工业互联网平台、大数据及智能算法等深度融合，研发形成多层级能效分析及优化、能耗瓶颈诊断、多维度能耗分析等关键技术，具备煤气潮流实时计算及分析、煤气管网运行诊断、煤气潮流事件预演等功能，实现能源与主工序生产耦合、能源介质调度协同优化，企业能源效率得到大幅度提升。
推动绿色低碳能源收集存储利用。中冶赛迪积极探索新能源技术及复合型储能技术在钢铁工业及其他领域的应用。成功研发了一套16MW高性能飞轮储能中压UPS产品，成功应用芯片厂，彻底解决了电化学电池的环保问题，为国家能源革命做出了贡献，获得2019国际储能大赛创新应用奖。成功开发了太阳能全光谱储热供热产品，利用太阳能综合利用组件的高效、低成本、光电/光热一体化联供的特点将其与跨季节储热系统相结合，有效解决能源供需在时间、空间上的不匹配的问题，应用于四川某光伏电站绿暖惠民示范项目，并于2022年3月实现满负荷运行。
光伏发电
钢铁企业作为高耗能企业，对光伏、风电、储能、充换电站等新能源的需求日益强烈。截至目前，中冶赛迪先后在全国总承包建设了5个光伏项目，年均向用户提供清洁电能9500万千瓦时，年均减少二氧化碳排放6万余吨。围绕负荷中心，大力发展新能源，提高用户侧电力系统的绿电比例已成为钢铁企业过程控碳，提高能源利用效率最直接、最有效的技术路径。
末端去碳，实现废物高效利用
聚焦钢铁行业绿色发展需要，中冶赛迪在固废资源化利用、能源高效利用、大气污染治理超低排放、水资源高效利用、末端碳捕集利用及封存等末端治理方面开展了大量的技术研究工作，形成了转底炉处理含锌尘泥关键技术、熔渣显热回收、全流程超低排放技术等多项先进技术成果，并在多个大型钢铁企业成功推广应用，帮助钢铁企业严控末端碳排放和其他废弃物排放。
实现低成本废水零排放和全厂水系统100%资源化利用。中冶赛迪在钢铁企业水系统专项咨询、工业废水零排放、智慧水务等领域拥有行业领先的技术实力。目前已在全国多座大型钢铁企业取得推广，减少新水取用量超过10万吨/天，实现废水“零排放”，助力钢铁工业水系统能耗进一步降低。
分盐结晶车间
2022年5月，中冶赛迪总承包建设的某分盐结晶系统投产即出盐。该项目采用了全球首创的“矾花视境”智能加药系统和以“纳滤分盐蒸发结晶”为核心的浓缩提盐技术，将高浓废水进一步浓缩分盐，经蒸发结晶制得氯化钠工业盐产品，纯度达到99%，同时将废水制备为除盐水全部回用，在实现废水零排放的同时，完成了全厂水系统100%资源化利用，年减排废水量1200万吨。
推动含铁锌固废资源高效利用，转底炉技术产品市场占有率超80%。中冶赛迪为钢铁行业提供的转底炉高效处置含铁锌固废绿色关键工艺系统，为我国钢铁行业含铁含锌固废资源循环利用提供了系统解决方案，解决了钢铁企业因锌和钾、钠等碱金属循环富集造成的工艺运行不畅、能耗增加的问题，回收固废中的铁、锌资源，实现我国钢铁行业对含铁锌固废资源的高效回收利用，使含铁固废综合利用率≥99%，减少钢铁行业因传统堆存、委外处理等方式给环境带来的污染，推动钢铁行业绿色升级。
转底炉
2022年7月，中冶赛迪承包建设并负责运营的某固废中心转底炉生产线成功达产。项目采用了中冶赛迪自主研发的含铁含锌固废绿色高效处置技术，可实现含铁固废不出厂。截至目前，中冶赛迪在全国已经建成11座转底炉、在建4座转底炉，已投运及在建的转底炉项目数量均名列国内第一，市场占有率超过80%，现已形成10万吨/年、15万吨/年、20万吨/年、25万吨/年、30万吨/年等处理规模的系列化产品，以实际行动助力行业绿色低碳发展。
进入新发展阶段，中冶赛迪将积极践行新发展理念，服务构建新发展格局，面向钢铁行业未来需求加快创新研发，引领中国钢铁工业智能化、绿色化、低碳化、高效化发展，为中国钢铁行业转型升级和制造业高质量发展做出新的贡献！（周小波 陶海银）
