2024年4月14日，山西晉南鋼鐵集團有限公司（下稱(chēng)晉南鋼鐵）總裁張天福與北京科技大學(xué)冶金與生態(tài)工程學(xué)院院長(cháng)張建良分別代表雙方簽署共建低碳冶金示范基地戰略合作協(xié)議。根據協(xié)議，雙方將共同開(kāi)展鋼鐵低碳冶金創(chuàng )新技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)，共同打造低碳冶金示范基地，助力晉南鋼鐵早日實(shí)現“1噸鋼1噸碳排放”目標，成為行業(yè)綠色鋼鐵的先行者。
圖為晉南鋼鐵花園式廠(chǎng)區。
晉南鋼鐵是山西省政府確定的首批氫能產(chǎn)業(yè)鏈“鏈主”企業(yè)，是國家綠色工廠(chǎng)、國家環(huán)?？?jì)效A級企業(yè)、國家工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)試點(diǎn)示范企業(yè)、“雙碳”最佳實(shí)踐能效標桿示范廠(chǎng)培育企業(yè)。近年來(lái)，該集團以成為“中國近零碳鋼鐵企業(yè)先行者”為目標，聚焦綠色低碳前沿，加快綠色科技創(chuàng )新，壯大綠色能源產(chǎn)業(yè)，大力培育新質(zhì)生產(chǎn)力，通過(guò)超前布局光伏、氫能、儲能等新能源產(chǎn)業(yè)，創(chuàng )新應用氫冶金技術(shù)，提升光伏綠電使用占比，推廣使用氫能重卡，有效減少了碳排放，實(shí)現了鋼鐵產(chǎn)業(yè)綠色低碳循環(huán)，提升了企業(yè)核心競爭力。目前，晉南鋼鐵超低排放、極致能效、綠色低碳、數字智能等多個(gè)領(lǐng)域已經(jīng)走在行業(yè)前列。
圖為晉南鋼鐵光伏項目。
鋼焦融合、鋼化聯(lián)產(chǎn)是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)鏈減污降碳、協(xié)同增效的全新模式，也是推動(dòng)鋼鐵企業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展的有效途徑。晉南鋼鐵充分發(fā)揮自身鋼鐵、焦化、化工的資源互補優(yōu)勢，在國內獨創(chuàng )“鋼-焦-化-氫+綠電”綠色工藝技術(shù)流程，形成了獨具特色的鋼鐵流程鋼化聯(lián)產(chǎn)協(xié)同降碳的集成創(chuàng )新與應用技術(shù)。其創(chuàng )新點(diǎn)主要體現在：
一是建成了行業(yè)首條利用轉爐煤氣、焦爐煤氣等副產(chǎn)煤氣制備乙二醇等載碳化工產(chǎn)品的新產(chǎn)線(xiàn)，創(chuàng )新性地提出了采用氧化偶聯(lián)法生產(chǎn)乙二醇新技術(shù)，構建了針對焦爐煤氣轉爐煤氣特點(diǎn)的梯級深度除雜工藝，形成了利用鋼鐵副產(chǎn)煤氣生產(chǎn)乙二醇高附加值化工產(chǎn)品的利用新途徑，實(shí)現了“以化固碳”。
二是自主設計并建成了1860立方米高爐大規模噴吹化工富氫氣體工業(yè)化應用工程，開(kāi)發(fā)了高爐噴氫“物理自保護+工藝自保護智能聯(lián)鎖+緊急自保護切斷”的三重化智能安全控制技術(shù)，實(shí)現了長(cháng)期穩定高效噴吹和“以氫代碳”。
三是開(kāi)展了利用轉爐汽化冷卻煙道高溫余熱將焦炭除塵灰中的碳和煙氣中的二氧化碳轉化為一氧化碳的轉爐煤氣提質(zhì)增效研究，有效利用了轉爐汽化煙道余熱，實(shí)現了轉爐煤氣的提質(zhì)增效和增量回收。
四是開(kāi)發(fā)了鋼化聯(lián)產(chǎn)能源介質(zhì)數字化集成管控技術(shù)，實(shí)現了鋼鐵產(chǎn)業(yè)蒸汽、氮氣等能源介質(zhì)與化工生產(chǎn)用氣的耦合匹配及智能化調度，達到了產(chǎn)業(yè)間協(xié)同降碳。
五是基于鋼鐵和焦化的協(xié)同降碳新工藝，公輔系統共享使用，大幅度減少了空分制氧氣和氮氣、蒸汽、廢水處理等公輔系統的配套建設。
圖為沃能化工廠(chǎng)區。
2024年3月，山西省人民政府發(fā)布《關(guān)于2023年度山西省科學(xué)技術(shù)獎勵的決定》，晉南鋼鐵“鋼鐵流程鋼化聯(lián)產(chǎn)協(xié)同降碳的集成創(chuàng )新與應用項目”榮獲2023年度山西省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎，這是近年來(lái)山西省民營(yíng)鋼鐵企業(yè)首次獲得這一殊榮。
此外，晉南鋼鐵利用成熟轉爐煉鋼工藝，以轉爐工序為邊界，創(chuàng )建煉鋼轉爐深度降碳示范工程項目。該項目通過(guò)轉爐飽和蒸汽余熱發(fā)電、轉爐工序節能設備改造、煤氣系統降耗管理、二氧化碳轉爐頂底復吹煉鋼資源化利用技術(shù)等，實(shí)現了轉爐煤氣的高品質(zhì)、高產(chǎn)量回收，能源的高效利用及余能的回收。在此基礎上，該集團積極構建極致能效運行體系，持續探索新工藝、新技術(shù)應用，努力在2030年前實(shí)現轉爐工序噸鋼碳排放較項目實(shí)施前下降15%，成為國內長(cháng)流程鋼鐵能效標桿示范企業(yè)。
未來(lái)，晉南鋼鐵將在現有新能源產(chǎn)業(yè)基礎上，攜手戰略合作伙伴，持續開(kāi)發(fā)建設光伏綠電項目，在周邊區域布局建設加氫站，擬建儲能和電解水制氫項目，推廣使用長(cháng)續航氫能重卡，加快綠色創(chuàng )新科技成果轉化及應用，進(jìn)一步提高極致能效水平，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)高端化、智能化、綠色化發(fā)展，力爭在3年內實(shí)現長(cháng)流程鋼鐵企業(yè)“1噸鋼1噸碳排放”的目標，賦能鋼鐵行業(yè)綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展。（丁衛國）
