“氫裝”上陣 綠色冶金

——河鋼集團(tuán)張宣科技?xì)湟苯鸸炯夹g(shù)創(chuàng)新引領(lǐng)行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型

(資料圖片)

圖為河鋼集團(tuán)張宣科技?xì)湟苯鹗痉豆こ掏饩?。河北日?qǐng)?bào)通訊員 羅文琛 攝

作為全球首例采用“焦?fàn)t煤氣零重整豎爐直接還原”工藝技術(shù)的氫冶金示范工廠，它被稱為鋼鐵行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型的“綠色地標(biāo)”，成為業(yè)內(nèi)“明星”，吸引眾多慕名者前來參觀學(xué)習(xí)。

特別是去年12月16日，120萬噸氫冶金示范工程一期全線貫通，標(biāo)志著我國鋼鐵行業(yè)由傳統(tǒng)“碳冶金”向新型“氫冶金”的轉(zhuǎn)變邁出實(shí)質(zhì)性步伐，為鋼鐵行業(yè)擺脫對(duì)傳統(tǒng)化石能源的深度依賴提供了新路徑。它憑借突出表現(xiàn)，獲得集團(tuán)年度特別榮譽(yù)團(tuán)隊(duì)、鐵前技術(shù)提升創(chuàng)新創(chuàng)效優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)等多項(xiàng)殊榮。近日，它又傳喜訊：榮獲河北省五一勞動(dòng)獎(jiǎng)狀。

它，就是位于張家口市宣化區(qū)的河鋼集團(tuán)張宣科技?xì)湟苯鸸荆ㄒ韵潞?jiǎn)稱“氫冶金公司”）?！拔覀儗⒑霌P(yáng)勞模精神、勞動(dòng)精神和工匠精神，持續(xù)強(qiáng)化技術(shù)攻關(guān)，補(bǔ)短板、鍛長板，探索經(jīng)驗(yàn)，努力為鋼鐵行業(yè)提供可推廣復(fù)制的綠色低碳發(fā)展新模式。”面對(duì)沉甸甸的榮譽(yù)，氫冶金公司總經(jīng)理路鵬如是說。

圖為河鋼集團(tuán)張宣科技?xì)湟苯鹗痉豆こ掏饩?。河北日?qǐng)?bào)通訊員 羅文琛 攝

攻堅(jiān)克難突破全流程氫冶金技術(shù)瓶頸

“與同等生產(chǎn)規(guī)模的傳統(tǒng)高爐碳冶煉長流程工藝相比，氫冶金示范工程可實(shí)現(xiàn)二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物、煙粉塵排放分別減少約70%、30%、70%、80%以上?！?月27日，指著120米高的氫氣豎爐，路鵬頗為自豪地告訴筆者，對(duì)比傳統(tǒng)冶金工藝，氫冶金示范工程一期每年可減少80萬噸二氧化碳排放。

工藝技術(shù)變革的背后，是技術(shù)團(tuán)隊(duì)的勇于挑戰(zhàn)、攻堅(jiān)克難。

國外氫冶金通常用天然氣制取氫氣，但是我國天然氣儲(chǔ)量低，價(jià)格高，沿用國際上天然氣制備的慣例在經(jīng)濟(jì)上不劃算。“我們?cè)趯?duì)國外先進(jìn)技術(shù)消化和吸收的基礎(chǔ)上，加大原始創(chuàng)新力度，結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源稟賦，采用煉焦的副產(chǎn)品焦?fàn)t煤氣作為氫氣來源?！睔湟苯鸸炯夹g(shù)專家覃開偉介紹，焦?fàn)t煤氣本身含有55%至65%的氫氣，可直接利用，還有15%的甲烷可分解為一氧化碳和氫氣，制氫成本更低。

氣源如同“血液”，確保純凈度至關(guān)重要。面對(duì)焦?fàn)t煤氣雜質(zhì)多、氣源成分穩(wěn)定性差等難題，氫冶金公司技術(shù)團(tuán)隊(duì)對(duì)工藝線路反復(fù)優(yōu)化調(diào)整，適用氣源特性?！巴ㄟ^先進(jìn)的微晶吸附技術(shù)將雜質(zhì)氣體深度凈化、脫除?！瘪_偉說，靠著一股子鉆研到底的精神，氫冶金示范工程在低成本制氫、氫氣直接還原、二氧化碳脫除等工藝流程中，研發(fā)了多項(xiàng)新技術(shù)。

少量來自一氧化碳還原產(chǎn)生的二氧化碳進(jìn)行精準(zhǔn)捕集后，實(shí)施脫水、加壓，變?yōu)橐簯B(tài)二氧化碳工業(yè)產(chǎn)品。該示范工程延伸出的二氧化碳捕集精制工藝路線，實(shí)現(xiàn)了二氧化碳變廢為寶。

“泡”在一線開啟專項(xiàng)攻關(guān)，破解技術(shù)升級(jí)的“密碼”。氫冶金示范工程試運(yùn)行后，發(fā)現(xiàn)回水廢氣含量較高，影響還原性氣體用水的循環(huán)使用。氫冶金公司技術(shù)員褚潤林立即牽頭成立技術(shù)攻關(guān)團(tuán)隊(duì)，加班加點(diǎn)改進(jìn)優(yōu)化工藝，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)用水的安全循環(huán)利用，每年可節(jié)約用水費(fèi)用20余萬元。

把技術(shù)掌握在自己手里，氫冶金公司貫通了富氫氣體凈化、氫基豎爐還原、碳捕集及再利用、EAF潔凈鋼冶煉的氫冶金綠色短流程，突破了全流程氫冶金技術(shù)瓶頸，形成多項(xiàng)自有技術(shù)和核心成果。截至目前，該公司已申請(qǐng)氫冶金領(lǐng)域相關(guān)專利35項(xiàng)，啟動(dòng)編制國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)6項(xiàng)。

圖為河鋼集團(tuán)張宣科技?xì)湟苯鸸炯夹g(shù)人員檢查設(shè)備運(yùn)行情況。河北日?qǐng)?bào)通訊員 李廣明 攝

精益求精打造行業(yè)發(fā)展新標(biāo)桿

氫冶金示范工程還原設(shè)備在生產(chǎn)中涉及高溫高壓環(huán)境，設(shè)備維檢人員、點(diǎn)檢人員和操作崗位人員很難直接通過常規(guī)的聽覺、視覺、嗅覺等五感點(diǎn)檢方式及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理問題，設(shè)備點(diǎn)檢維護(hù)的工作量也隨之加大。

辦法總比問題多，氫冶金公司設(shè)備科的“技改達(dá)人”們經(jīng)過反復(fù)推敲試驗(yàn)，設(shè)計(jì)并制作了一種符合連續(xù)作業(yè)生產(chǎn)特點(diǎn)、可依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)條件任意組合和拆卸的點(diǎn)檢設(shè)備?！坝盟_展點(diǎn)檢作業(yè)，工作效率提升了兩倍?！睔湟苯鸸驹O(shè)備科副科長全立新興奮地說，“今年一季度，我們梳理完善了‘起重機(jī)械管理辦法’‘加熱爐設(shè)備點(diǎn)檢、隱患排查手冊(cè)’‘設(shè)備故障處理預(yù)案’等各類設(shè)備維護(hù)管理辦法13項(xiàng)?！?/p>

“沒有國內(nèi)經(jīng)驗(yàn)可供借鑒，這是挑戰(zhàn)，也是機(jī)遇。我們盯緊盯細(xì)工藝流程、安全管理等各方面，完善細(xì)節(jié)，查缺補(bǔ)漏，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，為鋼鐵行業(yè)提供綠色低碳發(fā)展的新方案?！甭幅i說。

依靠技術(shù)創(chuàng)新，為安全生產(chǎn)護(hù)航。在氫冶金公司中控室內(nèi)，各項(xiàng)設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在大屏幕上。覃開偉介紹，氫冶金示范工程創(chuàng)新采用工廠數(shù)字孿生系統(tǒng)技術(shù)，通過遍布現(xiàn)場(chǎng)3000多個(gè)智能閥門和儀表，自動(dòng)監(jiān)測(cè)各區(qū)域各環(huán)節(jié)的參數(shù)變化，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分析、自動(dòng)調(diào)節(jié)，為安全生產(chǎn)提供了全新智能化、自動(dòng)化解決方案。

氫冶金公司安全科職工任陽和同事張海平每天都要到豎爐現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行巡檢工作?！皶r(shí)刻緊繃安全弦，從技術(shù)、質(zhì)量把控，再到現(xiàn)場(chǎng)管理和作業(yè)環(huán)節(jié)都不能掉以輕心?！比侮栆贿呇矙z一邊熟練地做著各項(xiàng)記錄。

樹標(biāo)桿，作示范，引領(lǐng)鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展。路鵬表示，氫冶金技術(shù)還可以與風(fēng)能、太陽能等可再生能源結(jié)合起來。他們未來實(shí)施的氫冶金二期工程，將充分利用張家口豐富的可再生能源優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用風(fēng)能制氫、太陽能制氫等綠氫冶金，真正實(shí)現(xiàn)零碳排放。（河北日?qǐng)?bào)記者 郭曉通 通訊員 李 ?。?/p>

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