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技术创新驱动源头革命 首钢迁钢让钢铁“绿”在源头

2026-10-20 18:03:07 安昕 阅读(40)

「导读」首钢迁钢公司全景钢铁,是国民经济的脊梁;绿色,是新时代钢铁工业的底

首钢迁钢公司全景

钢铁,是国民经济的脊梁;绿色,是新时代钢铁工业的底色。地处河北省迁安市的首钢股份公司迁安钢铁公司(以下简称首钢迁钢),用20年时间把绿色制造融入钢铁生产全周期——从全球首家实现全流程超低排放的钢铁企业,到国内首张“超低排放钢”标识的获得者,首钢迁钢以“一引领两融合”为战略主线,走出了一条钢铁工业与生态环境共生共荣的绿色发展之路。

“钢铁人的绿色答卷,从来不是写在纸上的承诺,而是刻在生产线上的实绩。”这是首钢迁钢人坚持的信仰,也是他们遵循的方向。

《超低排放钢》系列团体标准及标识授权使用现场会议

文化铸魂 绿色基因融入企业血脉

首钢迁钢的绿色转型,始于百年首钢“敢为人先”的文化传承与“国之大者”的自觉担当。

从基地建设伊始,首钢迁钢就以打造“循环经济型、节能环保型、清洁高效型”的新一代冶金示范工厂为目标,将绿色发展理念贯穿生产建设全过程。厂房拔地而起,生产线日趋完备,行业先进的环保装备与技术被大量投入,干法除尘、并罐喷吹等世界领先技术被率先采用,时至今日仍在行业内广泛运用。2010年三期工程投产后,压差发电、饱和蒸汽发电机组极速并网发电,尘泥资源化利用、高炉矿渣微粉项目相继投产,一座绿色钢铁新基地应运而生。

2017年和2018年两届政府工作报告对钢铁行业超低排放改造工作进行了擘画;2019年,生态环境部等五部委联合发布《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》,将钢铁行业超低排放限值收紧至全球最严水平。

超低排放治理是一个系统工程,尤其是钢铁长流程,任何一个点位、任何一道工序都要达到环保标准。183个排口,每个排口的外排烟气成分复杂且不同,意味着每个点位都需要专项治理方案;2551个无组织排放点位,点多、面广、线长,治理起来极其复杂;大量物料运输要求清洁运输比例达到80%以上,行业内没有达标先例。

面对没有现成经验可循的系统工程,首钢迁钢人选择做“第一个吃螃蟹的人”,通过国内外环保治理技术调研和集成优化,创造出全工序超低排放治理技术路线,6个月时间完成14个月的工程量,70余个环保工程项目密集投用,演绎了新时代的“首钢速度”。

2020年1月7日,首钢迁钢完成全工序超低排放评估监测,成为全国第一家,也是当时行业内唯一一家实现全工序超低排放的钢铁企业。

2020年7月16日,中央广播电视总台《东方时空》栏目以“打造‘绿色钢企’样板实现全工序超低排放”为题作了详细报道。

同年7月28日,生态环境部例行新闻发布会上指出:“在钢铁行业大气污染治理方面,中国现在是唯一一个拥有世界上最先进的钢铁全流程超低排放技术体系的国家,首钢股份迁安钢铁公司是世界上首家实现全流程超低排放的企业,使钢铁行业超低排放成为可能。”

超低排放钢授权仪式

创新突围 技术革命挺起“绿色脊梁”

如果说攻坚的决心是底色,那么自主创新就是首钢迁钢挺立行业潮头的底气。首钢迁钢人依靠技术创新、自主创新、集成创新,跑赢了标准,跑赢了时代,形成了首钢经验、首钢方案,成为行业先锋。

首钢迁钢率先提出“源头减排、过程管控、末端治理”相结合的高效治污理念,大量超低排放治理系列技术被研发应用,“首创”“自主创新”成为高频词汇。高炉煤气“零放散”技术、创建“密相系统传质模型”、解析“竞争氧化/催化还原反应过程机制”……一系列创新性成果逐渐揭开钢铁全流程超低排放的神秘面纱,实现污染物大幅度减排。

自主研发的密相干塔脱硫+SCR脱硝工艺,成功应用于球团烟气治理,成为全国首家此类技术成功应用于超低排放改造的案例;烧结烟气内外循环工艺,利用高温热风用于热风烧结和热风保温,360平方米烧结机燃料比降低2.85千克/吨,粉尘排放降低27.3%,二氧化硫减排15.34%,氮氧化物减排22.37%。

更具典型性的是高炉煤气源头治理。高炉煤气含CO、硫化物等,燃烧后SO2为主要大气污染物。传统末端脱硫烟气处理量大、设备设施占地大、治理成本高,且无法解决管网腐蚀问题;因高炉煤气CO含量高,前端治理属世界性难题。

为破解困局,首钢迁钢创新采用“脱氯+水解+湿式氧化脱硫+提硫”工艺,2024年1月在二号高炉建成全球首台(套)示范工程,煤气处理量45万立方米/小时,实现全气量、全工况、全时段无废物稳定运行。这一技术经11位院士专家评价为国际领先,获多项科技一等奖及16项专利。

“高炉煤气源头治理,过去被认为是‘不敢碰的禁区’,而我们把CO含量20%以上的高炉煤气‘驯服’成清洁能源,靠的是无数次试验积累起来的技术自信。”首钢科学家程华介绍。

钢铁超低排放,既要“管住烟囱”,更要“锁住扬尘”。超低排放治理最难的,正在于“点多面广”:首钢迁钢梳理出183个有组织排放排口、2551个无组织排放点位,任何一个点位的疏漏都可能拉低全局水平。

有组织排放上,球团、烧结等工序主要排放口颗粒物、二氧化硫、氮氧化物分别稳定在5毫克/立方米、20毫克/立方米、30毫克/立方米以下,长期优于国家及河北省超低排放标准。

无组织排放上,首钢迁钢提炼形成“点源收集、线源封闭、面源棚化”策略,大宗物料全部皮带密闭输送、除尘灰全部气力输送,并搭建无组织排放管控治一体化平台,让厂区每一个角落都“可视、可管、可控”。

清洁运输上,首钢迁钢构建了完整的清洁运输管理体系,大宗物料清洁运输比例稳定在90%以上,厂内运输车新能源替代率100%,非道路移动机械实现新能源最大化。绿色,从厂房延伸到厂区,从车间延伸到道路。

“如今,数智手段则为全域管控装上‘千里眼’。依托在线监测系统、空气质量微站与智慧环保管控平台,我们实现环保数据实时采集、异常情况自动预警、处置指令一键下达,环境治理从人工巡查迈向数字管控、从被动应对转向主动预防,管控精度与响应速度明显提升。”首钢迁钢环保部部长杨荣力介绍。

制氧区域远景

精益管理 成本与效益“同向而行”

绿色制造不仅要“干得漂亮”,还要“算得精细”。在“一引领两融合”框架下,首钢迁钢将绿色文化与精细管理深度融合,让环保成本与生产经营同向而行。

自2016年起,首钢迁钢便踏上了环保成本统计与管控的征途。随着统计口径的日益完善与超低排放改造的深入实施,环保成本一路攀升,但首钢迁钢以坚韧不拔之志,通过精细化管理的利刃,持续挖掘降本潜力,环保成本在超低排放的基础上逐年降低,彰显了绿色转型与成本优化的双重胜利。

2024年,围绕年度环保治理设施材料费降低5%的目标,首钢迁钢组建环保降本攻关先锋队,以季度为战,从源头入手,对关键环保治理设施展开降本攻坚战。一季度,针对带焙脱硫脱硝、球团二系列脱硫脱硝、2台360平方米烧结机脱硫脱硝、1号套筒窑脱硝、3座高炉热风炉脱硝系统进行环保降本攻关试验,通过精准调控SO2、NOX排放浓度,优化脱硫剂、氨水投加策略,降低运行成本的同时,实现更高精度控制,提升治理效果。

“我们深化精细化管理,使多套脱硝、脱硫系统材料费用显著降低。经统计,球团二系列、带焙、2台烧结机及热轧加热炉6套脱硝系统氨水费用,热轧加热炉2套脱硫系统超细钙粉费用,带焙、二烧脱硫系统消石灰费用合计降低180余万元;通过技术攻关实现环保降本,烧结脱硫系统产生的废脱硫灰综合利用,用于一高炉、二高炉热风炉脱硫系统,全年减少外购消石灰1080吨,节约采购费用82万元;高炉系统除尘器实施变频改造,全年降低电耗324万kWh,节约电费212万元,吨钢环保成本降低1.1元。”首钢迁钢环保部工程师邵建艇介绍。他表示,首钢迁钢还强化固废资源化利用,持续推进铁前工序固废配吃工作,2026年上半年烧结工序利用智新电磁冷轧泥等危险废物6627.87吨,动力污泥等一般工业固体废物23472.35吨,合计30100.22吨,环比增加14833吨,减少外委处置费用1877万元,将铁前工序固废变废为宝。

“环保设施不是‘只花钱不产出’的负担,而是可以精打细算的‘资源池’。”在邵建艇看来,“每一分药剂、每一度电、每一吨固废,抠出来都是实实在在的效益。”

热轧厂房远景

价值彰显 生态账本里的“多重收益”

更为重要的是,首钢迁钢意识到,绿色发展不是“赔本买卖”,而是一笔兼顾当下与长远、生态环境与经济效益的“明白账”。

超低排放改造以来,首钢迁钢实现生态效益与经济效益双赢。颗粒物、SO2、NOX三项废气污染物吨钢排放量分别降低至0.26千克、0.12千克、0.19千克以下,处于国际领先水平。这份“绿色投入”也持续转化为品牌价值。首钢迁钢连续多年获评河北省环保绩效A类企业,2025年跻身河北省创A领跑企业,并获取国内首张“超低排放钢”标识使用权,打通了环保投入到市场溢价的完整链条。

在完成超低排放改造的基础上,作为河北省首家环保绩效全面创A的钢铁企业,首钢迁钢实现行业标杆与区域环境改善的双重输出,引领钢铁行业创A工作。截至目前,全国已有数百家钢铁企业开展或完成超低排放改造,首钢迁钢的环保技术与管理经验在业内广泛推广应用,为国家完善超低排放政策提供了有力支撑。作为京津冀大气污染传输通道城市的关键企业,首钢迁钢为打赢蓝天保卫战作出重要贡献。

在绿色转型中,首钢迁钢还积极培育新业态,依托钢铁主业,实施以技术创新为主导,技术创新与管理创新、经营模式创新相融合的发展格局,向智能制造、节能环保、新材料等战略性新兴产业延伸。智能制造运用大数据、云计算、人工智能等现代信息技术,提升生产自动化、智能化水平,通过建设智能工厂、优化生产流程,有效降低能耗和排放。产品材料领域成功开发高性能、环保型新产品,广泛应用于汽车、航空航天、新能源等领域。

无组织管控平台系统

长远发展 把生态优势转化为产业优势

站在“十五五”新起点,首钢迁钢以“超低排放钢”为新名片,谋划绿色高质量发展蓝图,把生态优势持续转化为产业优势、竞争优势。

深化源头治理与极致能效。在碳达峰碳中和路线图框架下,明确极限能耗、明晰节能潜力,继续推广高炉煤气精脱硫等源头技术并向更多工序延伸;同时系统建设覆盖全厂的智慧能源管理系统,实现能源产生、输配、消耗的全流程动态监控与智能优化调度,为绿色低碳转型提供数字化支撑。

打造绿色低碳产品矩阵。加大研发投入,开展低碳产品专线建设与综合技术低碳试验,试验产品已实现从软钢到超高强钢系列品种全覆盖,综合碳排放量降低30%以上;通过高性能绿色产品研发,实现产品全生命周期年降碳535万吨,让绿色产品成为进入高端市场的“通行证”。

循环经济纵深推进。作为京津冀首家“无废集团”试点的重要基地,首钢迁钢推动固废全生命周期管理,促进工业固废变废为宝;其近“零”碳排放冶炼高品质钢项目已列入河北省2026年重点建设项目,将以低碳路径生产高端汽车面板、管线钢、海洋工程用钢等产品,为钢铁行业绿色转型提供新的示范。

从全流程超低排放到“超低排放钢”品牌,首钢迁钢用二十年时间书写了钢铁工业与生态环境共生共荣的绿色篇章。面向“十五五”,首钢迁钢将继续以“钢铁脊梁”扛起绿色发展使命——让绿色成为中国钢铁最厚重的底色。

“我们将继续秉承‘诚信、协同、创新、共享’的核心价值观,坚定不移走绿色发展之路,发挥行业引领作用,共建共享资源,共同为建设美丽中国贡献力量。”首钢迁钢总经理助理贾国利表示。