多技術(shù)集成創(chuàng)新助力京唐燒結(jié)綠色發(fā)展

曹妃甸首鋼京唐廠區(qū)內(nèi)，在燒結(jié)綜合噴吹系統(tǒng)的助力下，兩臺(tái)500平方米燒結(jié)機(jī)正以綠色、高效、低耗的全新面貌緊張而有序地運(yùn)行著，為京唐三座5500立方米特大型高爐源源不斷地供應(yīng)優(yōu)質(zhì)燒結(jié)礦。

隨著中國“雙碳”目標(biāo)公布，低碳降耗技術(shù)研發(fā)成為引領(lǐng)工業(yè)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的“新引擎”。在長流程鋼鐵生產(chǎn)企業(yè)中，燒結(jié)工序以其10%的全流程能耗占比，成為實(shí)現(xiàn)降碳目標(biāo)的關(guān)鍵工序。京唐公司兩臺(tái)燒結(jié)機(jī)自投產(chǎn)以來，降低工序能耗、實(shí)現(xiàn)低碳生產(chǎn)成為全體燒結(jié)人的共同目標(biāo)。為此，首鋼技術(shù)研究院首席技術(shù)專家潘文帶領(lǐng)燒結(jié)技術(shù)團(tuán)隊(duì)，與京唐公司煉鐵部技術(shù)人員密切合作，協(xié)同開展技術(shù)攻關(guān)，不斷向更清潔、更高效的目標(biāo)邁進(jìn)。

創(chuàng)新探索，理論先行。燒結(jié)技術(shù)團(tuán)隊(duì)首先從基礎(chǔ)理論出發(fā)，圍繞不同燒結(jié)階段的熱量分布、需求及理論耗氧量等，開展了大量的文獻(xiàn)調(diào)研和理論分析，同時(shí)結(jié)合實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)及工業(yè)測試結(jié)果，提出了燒結(jié)過程碳氧重構(gòu)理論，建立了數(shù)學(xué)計(jì)算模型，明確了不同燒結(jié)階段對(duì)氧和碳的實(shí)際需求，為燒結(jié)過程氣、固燃料的科學(xué)配置及廢煙氣的高效利用奠定了理論基礎(chǔ)。

有了理論指導(dǎo)，團(tuán)隊(duì)隨即結(jié)合京唐燒結(jié)原料條件和工藝條件，著手對(duì)燒結(jié)過程碳重構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)開展研究。團(tuán)隊(duì)堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際，在消化吸收現(xiàn)有技術(shù)資料的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)開展技術(shù)驗(yàn)證和過程模擬實(shí)驗(yàn)，巧妙地將燒結(jié)煙氣循環(huán)、富氫氣體噴吹和蒸汽噴吹三種技術(shù)結(jié)合起來，提出了既能降碳，又能實(shí)現(xiàn)污染物減排的綜合噴吹技術(shù)設(shè)想。

技術(shù)思路雖清晰，但如何使各種技術(shù)之間產(chǎn)生協(xié)同強(qiáng)化效應(yīng)，成為擺在團(tuán)隊(duì)面前的一道難題。為了證明其切實(shí)可行，團(tuán)隊(duì)反復(fù)推敲煙氣循環(huán)工藝參數(shù)，優(yōu)化煙氣循環(huán)路由和風(fēng)量設(shè)計(jì)，奔赴多地具體考察富氫氣體噴吹工藝，推演各技術(shù)實(shí)施后對(duì)燒結(jié)過程的作用機(jī)理。在各項(xiàng)驗(yàn)證基本明確后，燒結(jié)技術(shù)團(tuán)隊(duì)與京唐公司煉鐵部生產(chǎn)、技術(shù)人員開展了多輪討論，共同提出了燒結(jié)綜合噴吹技術(shù)實(shí)施方案。

京唐煉鐵部按照方案設(shè)計(jì)有序開展技術(shù)改造，經(jīng)過多方共同努力，燒結(jié)綜合噴吹系統(tǒng)正式建成并投產(chǎn)運(yùn)行。燒結(jié)機(jī)固體燃料消耗降低14.6%、燒結(jié)工序能耗降低15.5%、外排煙氣污染物降低30%以上，綜合減排效果顯著。燒結(jié)利用系數(shù)提高6.3%，燒結(jié)礦冶金性能明顯提高，實(shí)現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)降碳減排、提質(zhì)增效的多重目標(biāo)。2023年，京唐公司1號(hào)燒結(jié)機(jī)在“全國重點(diǎn)大型耗能鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備節(jié)能降耗對(duì)標(biāo)競賽”中榮獲“**爐”。

京唐燒結(jié)綜合噴吹系統(tǒng)創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了“廢煙氣協(xié)同天然氣噴吹+煙氣內(nèi)循環(huán)+煙氣外循環(huán)+加濕噴吹”等多項(xiàng)技術(shù)集成，形成了一整套基于碳氧重構(gòu)的燒結(jié)降碳減排提質(zhì)新工藝，被中國鋼鐵工業(yè)協(xié)會(huì)評(píng)為“2023年鋼鐵行業(yè)優(yōu)秀環(huán)保技術(shù)案例”，項(xiàng)目成果榮獲冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)和首鋼科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。