鋼鐵長流程中，燒結(jié)工序能耗僅次于高爐，占鋼鐵流程總能耗的10%，是鋼鐵企業(yè)實現(xiàn)降碳的關(guān)鍵工序。首鋼京唐兩臺燒結(jié)機(jī)投產(chǎn)以來，因為燃料消耗高、余熱利用率低等原因，工序能耗始終與先進(jìn)企業(yè)有一定的差距。

看到差距，就有了努力的方向，京唐燒結(jié)人追求進(jìn)步的步伐始終沒有停止。自2016年開始，圍繞降低燒結(jié)工序能耗，他們對標(biāo)行業(yè)先進(jìn)，剖析自身問題，主動迎難而上，從降低固體燃料消耗、降低系統(tǒng)熱量損失方面合力攻關(guān)，一步一個腳印，不斷提升燒結(jié)系統(tǒng)的高效低耗綜合水平，向著行業(yè)能效標(biāo)桿踏實篤行。談到燒結(jié)工序能耗的降低，首鋼京唐煉鐵部主管能源環(huán)保的副部長黃文斌說道，“面對嚴(yán)苛的環(huán)保和降耗要求，燒結(jié)想要達(dá)到行業(yè)能效標(biāo)桿，進(jìn)一步降碳減排確實不容易，但我們瞄準(zhǔn)瓶頸問題、難點問題，大力推進(jìn)降耗技術(shù)攻關(guān)措施的落地落實，為燒結(jié)工序能耗的持續(xù)降低創(chuàng)造了條件?！?/span>

2019年在燒結(jié)脫硫脫硝升級改造項目投運的背景下，京唐燒結(jié)工序能耗持續(xù)降低，與行業(yè)能效標(biāo)桿的差距在逐步縮小。當(dāng)自身進(jìn)步遇到瓶頸時，需要借助團(tuán)隊力量實現(xiàn)更大的進(jìn)步。“我們需要強(qiáng)化多技術(shù)源的協(xié)同，進(jìn)一步挖潛降耗，比如從能源高效利用、低氧煙氣直接回用等領(lǐng)域開展科研攻關(guān)，優(yōu)化燒結(jié)過程熱量分布和提高廢煙氣利用率，從而實現(xiàn)減排與降耗協(xié)同發(fā)展。”煉鐵部生產(chǎn)技術(shù)室副主任李明說。

為了更大幅度降低能源消耗，燒結(jié)工序依托京唐公司大力推行的鐵前一體化平臺協(xié)同優(yōu)勢，以自身原料條件和工藝條件為基礎(chǔ)，結(jié)合首鋼技術(shù)研究院、首鋼國際、北京科技大學(xué)等持續(xù)開展“產(chǎn)學(xué)研用”合作研究，由公司領(lǐng)導(dǎo)牽頭成立能耗攻關(guān)課題組。該課題組及時關(guān)注行業(yè)降碳減排新技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，走出去到先進(jìn)企業(yè)考察交流，對標(biāo)找差、取長補(bǔ)短。團(tuán)隊技術(shù)人員在基礎(chǔ)研究方面從燒結(jié)工藝?yán)碚摮霭l(fā)，探索不同燒結(jié)階段對氧和碳的實際需求，將燒結(jié)煙氣中的氧與燒結(jié)燃料中的碳有機(jī)結(jié)合，提高燒結(jié)能源利用效率和成礦效率，實現(xiàn)減排與降碳協(xié)同發(fā)展。同時，在燒結(jié)現(xiàn)場工藝改造提升方面也開展了多項工作。

——2017年5月，京唐正式投入蒸汽噴吹系統(tǒng)，降低CO排放量效果顯著，CO濃度下降幅度達(dá)到15%以上；

——2018年至2020年，實施提升燒結(jié)料層攻關(guān)，在臺車欄板高度保持750毫米條件下，料層由810毫米提高至950毫米，固體燃耗較之前降低7千克/噸；

——2019年至2020年，分別完成兩臺燒結(jié)環(huán)冷機(jī)液密封改造，回轉(zhuǎn)體上下部采用水槽密封，內(nèi)側(cè)采用柔性密封材料避免水槽進(jìn)灰，環(huán)冷機(jī)漏風(fēng)率下降30%左右，鼓風(fēng)機(jī)開機(jī)臺數(shù)由6臺減至4.5臺，噸礦降低電耗2千瓦˙時，現(xiàn)場環(huán)境改善顯著；

——2021年，陸續(xù)投入煙氣外循環(huán)、煙氣內(nèi)循環(huán)、低負(fù)壓點火、天然氣噴吹、環(huán)冷機(jī)余熱發(fā)電等項目，采暖季噸礦發(fā)電量在16千瓦˙時以上，非采暖季噸礦發(fā)電量19.5千瓦˙時以上，最高達(dá)到21.7千瓦˙時……

隨著燒結(jié)單體節(jié)能降耗技術(shù)陸續(xù)投入運行，如何使其更高效協(xié)同、優(yōu)劣互補(bǔ)，取得更大的降碳減排效果成為新的攻關(guān)方向。為此，攻關(guān)課題組圍繞不同燒結(jié)階段的熱量分布、需求及理論耗氧量提出燒結(jié)過程碳氧重構(gòu)理論，為燒結(jié)過程氣、固燃料的科學(xué)配置、廢煙氣的高效利用奠定理論基礎(chǔ)。

“本著保質(zhì)保產(chǎn)降成本的原則，我們從燒結(jié)工藝基礎(chǔ)理論出發(fā)，提出了燒結(jié)過程碳氧重構(gòu)的技術(shù)思路。之后一系列的實施過程，驗證了我們最初的想法是正確的?！笔卒摷夹g(shù)研究院首席研究員潘文說道。針對燒結(jié)過程碳重構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)，團(tuán)隊成員立足生產(chǎn)實際，充分發(fā)揮燒結(jié)料層的自蓄熱作用，開展了大量現(xiàn)場調(diào)研和實驗室研究，結(jié)合燒結(jié)杯實驗和煙氣數(shù)據(jù)指標(biāo)，尋找最佳配礦結(jié)構(gòu)，實施助燃風(fēng)預(yù)熱條件下的富氫氣體噴吹技術(shù)，在降低燒結(jié)上層熱量需求的同時彌補(bǔ)燒結(jié)上層熱量不足的問題，最大程度實現(xiàn)系統(tǒng)熱量的綜合利用，為降低工序能耗提供支撐。

潘文和同事張亞鵬與京唐燒結(jié)技術(shù)人員，根據(jù)燒結(jié)過程碳氧重構(gòu)理論，根據(jù)燒結(jié)臺車不同位置段的氧含量分布，開發(fā)了基于氧重構(gòu)的燒結(jié)降碳減排綜合噴吹系統(tǒng)，選取合理的噴吹位置和噴吹量，創(chuàng)新實現(xiàn)了“天然氣噴吹+煙氣內(nèi)循環(huán)+煙氣外循環(huán)+加濕噴吹”技術(shù)集成，并總結(jié)提煉成最佳操作法，統(tǒng)一了生產(chǎn)四班的操作標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)了燒結(jié)工序的持續(xù)降低。他們通過實施“超厚料層燒結(jié)技術(shù)”，使500平方米燒結(jié)機(jī)料層厚度由810毫米提高至950毫米，充分發(fā)揮了料層自蓄熱作用，改善下部料層熱量供給；通過實施“廢煙氣協(xié)同天然氣噴吹技術(shù)”，利用機(jī)尾除塵熱廢煙氣顯熱提高能源利用效率，綜合噴吹彌補(bǔ)了上部料層的熱量不足，減少了下部料層熱量過剩，縮小了上下部熱量差異；通過“燒結(jié)綜合噴吹系統(tǒng)創(chuàng)新集成”，使燒結(jié)工序能耗下降15%。

“從2017年開始，歷時6年的‘產(chǎn)學(xué)研用’合作研究，我們課題組攻克了燒結(jié)過程碳氧重構(gòu)基礎(chǔ)理論和工藝制度等一系列關(guān)鍵技術(shù)，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，在協(xié)同降低工序能耗和污染物排放方面取得了重大突破。這里面每一個單體技術(shù)都不是行業(yè)先例，但多項技術(shù)綜合應(yīng)用，我們是第一家。”首鋼京唐煉鐵部燒結(jié)作業(yè)區(qū)工藝技術(shù)員趙景軍說道。

2022年，首鋼京唐500平方米燒結(jié)機(jī)固體燃料消耗降低7.81千克/噸、燒結(jié)工序能耗降低7.23千克標(biāo)準(zhǔn)煤/噸；外排煙氣二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等排放量大幅降低，綜合減排效果十分顯著。燒結(jié)機(jī)利用系數(shù)提高了0.08噸/平方米·時，燒結(jié)礦低溫還原粉化指數(shù)明顯提高，由68.16%提高到70.51%，實現(xiàn)了燒結(jié)機(jī)降碳減排、提質(zhì)增效目標(biāo)。

生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定高效是降本降耗的前提。首鋼京唐燒結(jié)工序干部職工以“高質(zhì)量服務(wù)高爐生產(chǎn)，高標(biāo)準(zhǔn)鑄就行業(yè)典范”為目標(biāo)，精心組織兩臺500平方米燒結(jié)機(jī)生產(chǎn)，全力保障產(chǎn)線穩(wěn)定運行，為降低工序能耗奠定基礎(chǔ)。

充分發(fā)揮黨建引領(lǐng)作用，創(chuàng)建了獨具特色的黨員責(zé)任區(qū)體系。燒結(jié)作業(yè)區(qū)以自然班組為基礎(chǔ)，將配混、燒結(jié)、成品三個區(qū)域的設(shè)備設(shè)施劃分為12個責(zé)任區(qū)，班組長為責(zé)任區(qū)負(fù)責(zé)人，黨小組長為輔導(dǎo)員，支委班子成員為聯(lián)絡(luò)員，突出責(zé)任區(qū)主體，強(qiáng)化作業(yè)區(qū)網(wǎng)格化管理。

“燒結(jié)黨支部黨員責(zé)任區(qū)”微信工作群里，每天生產(chǎn)崗位、維檢都會在群里反饋問題，專業(yè)負(fù)責(zé)“接訴即辦”。利用黨員責(zé)任區(qū)網(wǎng)格化管理，工作群內(nèi)有發(fā)布、有回復(fù)，有整改、有反饋，每名黨員對自己負(fù)責(zé)的生產(chǎn)區(qū)域做到心中有數(shù)，有問題、有隱患第一時間報備處理，在每日每事的閉環(huán)管理中促進(jìn)了生產(chǎn)穩(wěn)定，提升了現(xiàn)場環(huán)境。制定了紅旗責(zé)任區(qū)評價標(biāo)準(zhǔn)，每月從履職盡責(zé)、區(qū)域指標(biāo)、陣地建設(shè)、先鋒作用、聯(lián)系群眾五個方面對12個黨員責(zé)任區(qū)進(jìn)行評價，評價結(jié)果在作業(yè)區(qū)上墻公示，干得好的會得到相應(yīng)的小紅旗。通過紅旗責(zé)任區(qū)評比，正向激勵了黨員發(fā)揮先鋒模范作用，帶動了責(zé)任區(qū)內(nèi)職工群眾齊抓共管。黨員責(zé)任區(qū)的設(shè)立，將黨建、生產(chǎn)、QTI等工作融為一體，一個體系干多樣工作，實現(xiàn)了黨建工作在生產(chǎn)一線的落實落地。2022年，燒結(jié)作業(yè)區(qū)黨支部被命名為“首鋼集團(tuán)品牌黨支部”。

與此同時，他們還建立了四班統(tǒng)一操作標(biāo)準(zhǔn)，減少質(zhì)量波動，實現(xiàn)操作標(biāo)準(zhǔn)化。作業(yè)區(qū)制定了《燒結(jié)過程控制操作辦法》，配碳的調(diào)整幅度由以前的±0.1精細(xì)到±0.02，單班的調(diào)整頻率由大到小，統(tǒng)一了風(fēng)、水、碳的操作標(biāo)準(zhǔn)，四班操作嚴(yán)格按照技術(shù)規(guī)程控制，縮小參數(shù)控制期間，減小了燒結(jié)礦的質(zhì)量波動。實施設(shè)備周期性管理，實現(xiàn)設(shè)備管理精細(xì)化。分門別類建立設(shè)備維護(hù)檢修臺賬，通過明確重要設(shè)備部件的保養(yǎng)周期、更換周期，讓計劃檢修有的放矢。近兩年，燒結(jié)作業(yè)區(qū)克服環(huán)保限產(chǎn)、限電停機(jī)及工程節(jié)點等影響，高質(zhì)量滿足了高爐的用料需求，實現(xiàn)了生產(chǎn)高效低耗的良好效果，工序能耗和排放指標(biāo)達(dá)到行業(yè)先進(jìn)水平。

黨的二十大報告中提出，要協(xié)同推進(jìn)降碳、減污、擴(kuò)綠、增長，推進(jìn)生態(tài)優(yōu)先、節(jié)約集約、綠色低碳發(fā)展。2022年底，首鋼京唐公司被授予“雙碳最佳實踐能效標(biāo)桿示范廠培育企業(yè)”。燒結(jié)工序能耗率先達(dá)到行業(yè)標(biāo)桿值，將有力助推首鋼京唐能效標(biāo)桿企業(yè)的創(chuàng)建。談到能效標(biāo)桿示范創(chuàng)建工作，首鋼京唐副總經(jīng)理吳禮云說：“我們著眼長遠(yuǎn)發(fā)展，將極致能效擺在突出位置，持續(xù)優(yōu)化能效達(dá)標(biāo)推進(jìn)方案，統(tǒng)籌推進(jìn)流程節(jié)能、工藝節(jié)能、設(shè)備節(jié)能，發(fā)揮好能效標(biāo)桿示范廠引領(lǐng)作用，為鋼鐵行業(yè)節(jié)能減碳增效工作貢獻(xiàn)首鋼力量?！?/span>