宝武转底炉以“低碳、循环、智慧” 助力固废资源不出厂
近年来,为践行“绿水青山就是金山银山”的绿色发展理念,中国宝武不断健全生态圈产业体系,强健钢铁生态圈骨架,做强“一基五元”产业结构,按照“专业化整合、平台化运营、生态化协同、市场化发展”的管理原则,打造城市型钢铁企业,提出以高于标准、优于城市、融入城市为原则的“三治四化”管理理念,致力于构建高质量钢铁生态圈。依托亿吨级钢铁制造的体系能力、第三方平台运营模式与经验、新一代信息技术的集成与服务、钢铁专业技术服务能力、产业金融综合能力、国有资本投资公司的六大优势,大力推行转底炉技术处置钢铁企业固废资源,构建钢铁企业与城市命运共同体的环保愿景。
宝武环科作为中国宝武一级专业化环境治理公司,以科技化、智慧化手段实现低碳、循环、经济是宝武转底炉的目标,依托中国宝武20多年专业研究与技术攻关,结合多产线的实践经验,形成了具有自有知识产权的宝武转底炉技术体系,成为全球独有的集“投资、设计、建设、运营、诊断”为一体的转底炉系统解决方案供应商。宝武环科已投资、建设、运营国内转底炉9座,拥有全球最大的钢铁固废资源处置能力。为国内钢铁企业提供了五位一体的全方位服务,助力钢铁行业固废资源不出厂。
一、中国宝武拥有全球最大的转底炉固废资源处置群
转底炉是目前钢铁企业应用最广泛的固废资源处置工艺,转底炉直接还原法本属非高炉炼铁技术范畴,该技术以其原料适应性强和操作工艺灵活等优点,引起国内乃至世界冶金界高度重视。
20世纪90年代,美国、德国、日本、中国等国家在转底炉发展过程中都相继投入力量开发,进行了大量的示范性试验和小规模生产试验,将转底炉用于铁精矿的煤基直接还原炼铁和处理钢铁厂含铁尘泥。
在转底炉处置钢铁厂固废资源方面,国内钢铁企业在2007年至2010年期间马钢、莱钢、日照钢铁、沙钢四家钢铁企业分别采用引进、自主研发或联合开发等方式进行转底炉处置含锌尘泥工艺产线工业化的探索。经过几年的实践,摸索取得了一定程度的成功,初步确认了该技术的工艺路线与核心设备形式。但在工业化实施过程中由于技术成熟度不高、作业不稳定、运营成本高等问题在行业内饱受争议。2011年至2015年期间转底炉的工业化进程基本停滞。
中国宝武为践行环保与循环经济理念,履行央企的责任担当,推行固废不出厂工业化模式。通过多年的技术研发、管理优化和资源投入基本解决了工业化核心问题,使之成为稳定成熟的工业化产线。截止2020年底中国宝武已投建上海2座、湛江2座、马鞍山1座、韶关1座、武汉2座(在建),共计8座转底炉,拥有强大的钢铁企业固废资源处置能力,年处置的钢铁企业固废资源近175万吨,固废资源处置种类涵盖了全流程钢铁企业所有工序的冶金尘泥。
转底炉工艺对长流程钢铁企业处理固废资源优势,也通过项目的投运逐步获得业内认可,得到大幅度推广。至2021年底,国内运营(在建)转底炉的数量(不含港澳台)将会达到17座,其中由中国宝武投资、建设、运营及技术输出的有9座,市场占有率达53%。中国宝武也拥有全球最大的转底炉固废资源处置群。
二、全球最新的转底炉全流程技术体系
中国宝武自20世纪末已经开始非高炉冶炼技术的研发与储备,从COREX直接还原炼铁到转底炉直接还原粉尘处置技术均做了大量的研究与投入。宝武环科作为中国宝武专业环保子公司,已形成全流程转底炉固废处置技术体系。
中国宝武党委书记、董事长陈德荣提出:要深刻认识钢铁业围绕绿色发展推进革命性工艺创新乃大势所趋。宝武转底炉贯彻中国宝武发展理念,以技术迭代与智慧制造双轨驱动,通过内部技术积累,在前期业内经验探索的基础上,确定了主要工艺路线与核心关键设备,针对瓶颈问题提出系统解决方案,使转底炉处置固废资源项目成为真正意义的工业化产线。
1)科技化
宝武环科与国内科研院校广泛合作,年投入科研经费近4亿元,在13个科研方向,已申请专利54项,其中9项发明专利已授权,2项行业标准,1个软件著作权,转底炉专用实验室2021年底也将建成投运。在工艺方面不断创新,已解决了多种类、多品种的原料预处理难题,实现多原料(含危废)协同处置问题、首创成品内冷式冷却筒和新式生球烘干工艺,实现全流程设备国产化替代、固化转底炉全流程先进操作法。
2)智慧化
依托中国宝武生态圈,重资打造转底炉云平台,以协同生态、智慧决策、智慧经营、智能工厂为核心理念,结合大数据、智慧化、数字化与可视化,赋能宝武环科转底炉生产业务全流程,打造集生产风险预警、运行数据分析、专家在线诊断等一系列云端远程服务平台,形成“内部持续优化”的循环机制,有效地解决了单个转底炉的“孤岛”封闭效应,开创了协同、高效的转底炉新次元。
同时,将内部固化成果运用到工业化工程设计中,持续提升转底炉迭代能力,为客户创造工程价值、运营价值。并通过工程项目经验成果,使用宝武云平台数据拟合,反馈回已有转底炉基地,从而提升各转底炉基地运营能力,形成了“外部持续优化”的循环机制。从而实现双向共享“更高效、更环保、更安全”的转底炉技术成果,形成国内独一无二的“内外双循环”自优化、自迭代的转底炉生态圈。
3)工程化
2019年宝武环科自主集成转底炉技术工程化在韶钢落地,在初代湛江转底炉的基础上,糅合生产实际问题,优化工艺路线与设备改造,迭代建成第二代转底炉方案。投运后各项指标超过设计值,彻底解决了韶钢固废处置问题。
同年,宝武环科自主集成转底炉工程化项目迈出了更加坚实的一步,向联峰钢铁集团EP技术输出25万吨转底炉成套服务项目。该项目是集多种创新工艺、设备于一体,成为环境最友好、工艺最先进、运营成本最低、智慧化程度最高的转底炉固废处置项目,最终成为了联峰钢铁对外宣传时的一张闪亮环保名片。
三、宝武转底炉理念的发展
转底炉技术的发展是随着科技进步、钢铁行业发展理念的变化而变化的。转底炉直接还原技术本属于煤基非高炉炼铁技术范畴,曾作为“第三代炼铁法”被行业广泛关注,主要功能拓展为用于含铁含锌尘泥的脱锌处理。近年来中国宝武赋予转底炉技术新功能,多维度深入研究转底炉对钢铁企业多元尘泥协同处置,在中国宝武各基地创新性地使用。湛江基地消纳含铬废液,上海基地消纳冷轧污泥工艺的成功为“固废资源不出厂”提供助力。中国宝武使脱锌炉转变为钢铁多元粉尘协同处置炉。
宝武转底炉的创新始终在路上,通过对自身工艺的利用与延伸扩展,依托钢铁企业强大资源、技术的转化能力,在多维度消纳钢铁企业固危废的基础上,开拓消化城市的部分固危废,将钢铁企业之前不能消纳或难以消纳的城市固危废转化成能消纳或愿意消纳的原材料,通过技术化与智慧化手段,使转底炉逐渐成为产城融合的纽带和转化器。
四、助力固废资源不出厂,共建分享共进的生态圈
技术创新永无止境。宝武转底炉技术的发展是顺应行业、国家发展不断进步的过程。“一只独秀不是春,百花齐放春满园”,推进绿色发展是钢铁行业共同的使命。建设钢铁生态圈是中国宝武践行新发展理念,基于大格局、大视野下提出的使命担当。坚持开放合作,交叉赋能和网络效应,建立高质量命运共同体,使钢铁生态圈成为畅通“两个循环”不可或缺的重要连接。宝武环科愿与各类伙伴采取多种合作方式,分享、协同、共进提高,以“低碳、循环、智慧”助力钢铁企业固废资源不出厂。(世界金属导报)