从八钢欧冶炉的“前世今生”看中国宝武低碳发展

邂逅 · 1724 期 · 3889 篇

从欧冶炉的“前世今生 ”看中国宝武低碳发展——八钢低碳冶炼实验基地见闻（上）

4月的乌鲁木齐，大地春回。八钢厂区东南面，欧冶炉巍然耸立于蓝天之下，透着一份大气。

这座欧冶炉的“前世今生”，生动地刻画了中国宝武在低碳冶炼上，孜孜不倦的探寻与追索。

早在2005年，当时的宝钢承担起了我国探索非高炉炼铁技术的重大使命，从奥钢联引入熔融还原技术，建成了设计年产能150万吨、当时全世界最大COREX炉，并于2008年5月顺利实现“三达”。任何敢为天下先的探索，都要付出巨大的代价。由于国内外原燃料结构的差异，COREX炉的运行和经济性受到了前所未有的挑战。2011年，公司作出决策，将COREX炉搬迁至新疆八钢，希望利用当地的资源，走出一条适合国情、高性价比的非高炉炼铁技术之路。

01

颠覆“饮食结构”求生存

从今天来看，非高炉炼铁技术其实就是低碳冶炼的一种探索。熔融还原工艺流程短、污染少，碳排放自然可以减量。COREX炉搬迁的初衷，就是要找到一条适合国内原燃料结构的低碳冶炼之路。但是，它首先要解决的还是生存问题。

2012年，在很多八钢人心里是一个不同寻常的年份。正是这一年，COREX炉辗转几千公里，在八钢安家落户。“老外都玩不转的新玩意，到八钢能好使不？”“八钢效益本来就不咋地，这不是雪上加霜么？”消息传来，一时间干部员工议论纷纷，不少人都把COREX炉看成了一个“烫手山芋”。制造管理部首席李涛回忆说，那时候，八钢的接待酒店“好西部”连平常不开放的辅楼都住满了人，宝钢股份的支撑团队来了好几百号人。在此之前，八钢也组织了100多人到罗泾COREX炉跟班学习。李涛就在罗泾待了一年多，参与了设备搬迁的全过程。

在集团公司的全力支撑下，项目团队充分发挥艰苦奋斗、敢闯敢试的精神，对COREX炉的原燃料结构进行了颠覆式的创新。八钢副总经理袁万能打了个比方，原来的COREX炉食不厌精、脍不厌细，“想啥吃啥”——煤要吃最好的块煤，矿要吃高品质球团。到了八钢以后，我们对原燃料结构进行了专项攻关，现在成了“有啥吃啥”，比如煤吃的就是新疆当地最平常的动力煤，球团也吃得少了。与此同时，欧冶炉还实现了高炉工艺返焦、返矿资源的全利用。原来派不上用处的高炉煤末、焦末等，都得到了充分利用，实现了资源耦合。

从2018年到2020年，COREX炉的吨铁成本直线下降。与八钢2500高炉相比，2018年之前，COREX炉的吨铁成本远高于2500高炉；2018年基本持平；到去年，吨铁成本比2500高炉要低100多元。这个天天“山珍海味”的“富家子”，变身成了“粗茶淡饭”的“糙汉子”，“饮食结构”发生了天翻地覆的变化。2018年至今，COREX炉运行稳定，产量屡创新高，并已连续三年实现盈利。

02

脱胎换骨的“忒修斯之船”

“忒修斯之船”是一个古老的哲学悖论，以此来形容今天的欧冶炉，也许并不合适。但有一点是确定的，时至今日，已经很难说现在的“欧冶炉”还是当年的“COREX炉”。自开炉以来，八钢欧冶炉共申报专利400余项，已获得授权专利142项，其中发明专利42项。欧冶炉粗犷的肠胃，也是建立在其核心工艺大量的颠覆性创新上。2018年，脱胎换骨的COREX炉更名为欧冶炉，或许能说明这一点。

几年来，欧冶炉不仅开创了高比例使用动力煤和烧结矿的原燃料结构，还自主创新了“两炉三段式”的煤气高效利用核心技术，开发了气化炉拱顶干煤粉气化（DCGT）风口喷吹煤气（TGIC）和竖炉CGD等系列新技术。在装备创新上，研发了新型高温布料器、矿煤垂直胶带机、粉尘线波补偿器和风口氧煤烧嘴等欧冶炉专用设备。在操作层面，建立了一整套集低成本烘开炉、固定竖炉炉顶压力和休风安全操作等技术为一体的独特操作技术。

在欧冶炉管控中心，炼铁厂技术专家陈若平刚刚接待完一位慕名而来的业内专家。他笑着介绍说，这两年到欧冶炉参观考察的同行太多了，他们最感兴趣的，莫过于我们在欧冶炉上的这些工艺创新。在陈若平眼里，欧冶炉最根本的变化，在于突破了原有两段式冶炼的技术理念，创新了三段式的高效冶炼技术，不仅减少了含碳燃料的使用量，炉料燃烧还原更加充分，冶炼效率明显提升，而且，原来由于炉料粘结，每半年就要清炉一次，得花上10来天时间，现在因为炉料燃烧充分，清炉的时间周期已大大延长。

“这样的创新几乎没有停过。这些年，欧冶炉先后实施了数十个改造项目，从冶炼工艺到原燃料结构，从专用装备到操作体系，我们改了个遍。它还是不是原来的COREX炉，我还真不好说。”出于专业技术人员的严谨，陈若平没有正面回答这样的问题，但他讲述的这些事实，却已经作出了完整的解答。

03

低碳冶炼“急先锋”

命运多舛的欧冶炉终于脱胎换骨，吨铁成本大幅下降，连续三年实现盈利……解决了生存问题。但集团公司和八钢显然并没有止步于此。COREX炉在诞生之时就有着节能环保、绿色减排的初衷，辗转十数年、纵横几千里，这样的初衷如今又打上了鲜明的时代印记。2018年，欧冶炉被确定为集团公司低碳冶炼试验基地项目之一，全名是——欧冶炉全氧熔融还原试验中心。毫无疑问，它是中国宝武低碳冶炼探索的“急先锋”。

炉顶煤气回用和二氧化碳捕集分离两大突破性技术，是欧冶炉在低碳冶炼探索上的重大成果。从2018年到2020年，欧冶炉的探索实践一年一个台阶。2018年，欧冶炉实施“顶煤气回配项目”，充分利用欧冶炉分段炉型在炉温控制上的先天优势，通过煤气循环利用技术，不仅进一步提高了欧冶炉的生产稳定性，更重要的是，有效减少了欧冶炉生产的实际碳需求。2019年该系统投用后，八钢专门请来权威第三方进行了减碳认证，其结果表明，该技术有效降低了系统的碳排放量0.1吨/吨铁，按年产120万吨铁水能力，每年可实现降低碳排放12万吨。

为了突破煤气循环量的“瓶颈”，2019年，欧冶炉又实施了“煤气制取和二氧化碳分离”项目。钢铁冶炼中分离二氧化碳，全世界都没有工业化的实践先例。欧冶炉开创性地引入了化工行业的二氧化碳分离技术，将回用煤气中的二氧化碳含量从30%降低到了1%以内，极大地提升了煤气回用的效能。该项目实施后，欧冶炉在原先基础上，每年又实现减碳9万余吨。2020年，八钢实施了“脱碳煤气综合利用项目”，进一步提升脱碳煤气的使用效率。“我们的长远目标是要实现全部顶煤气的回用，前提是这些分离出来的二氧化碳得有个好去处”，技术专家陈若平介绍说。而就在3月初八钢进行的一次低碳冶炼推进会上，一批二氧化碳深度应用的项目已经浮出水面，比如，制取甲醇燃料、石油行业去油应用等，都已经进入可研阶段。

欧冶炉的“前世今生”，是中国宝武引领全行业低碳发展，矢志不渝、勇担使命的一个生动写照。无论身在何处，初心始终未改。它的不断探索，正在为钢铁冶炼的低碳化提供源源不断的可能性。

今天的欧冶炉，似天山脚下的一个“绿巨人”，正迈开步子，向着低碳发展的前路，稳步行远！

END

编辑：令狐不冲

制图：徐婉

摄影：姚海山、周中盛、王磊

出品：中国宝武融媒体中心