本報通訊員 程冠斌
在山東臨沂臨港精鋼基地250噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)現(xiàn)場，一股股裹挾著粉塵與污染物的高溫煙氣，正悄然經(jīng)歷一場“凈化蛻變”——經(jīng)過直徑13.5米的巨大圓筒形電除塵器吸附，再經(jīng)柔性精細調(diào)節(jié)設(shè)備精準過濾，最終實現(xiàn)大型轉(zhuǎn)爐一次煙氣穩(wěn)定超凈排放。這是由國機集團中國重型機械研究院股份公司（以下簡稱中國重型院）研發(fā)的“大型煉鋼轉(zhuǎn)爐一次煙氣超凈排放裝備系統(tǒng)”的應(yīng)用實景。
該裝備系統(tǒng)于2021年研制成功，能夠?qū)崿F(xiàn)大型轉(zhuǎn)爐一次煙氣穩(wěn)定超凈排放，確保全冶煉過程中煙氣粉塵排放量低于每標準立方米10毫克，達到鋼鐵行業(yè)煙氣粉塵超低排放標準，為守護綠水青山、推動鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型注入了強勁動力。
在煉鋼過程中，轉(zhuǎn)爐會產(chǎn)生大量的一次煙氣。隨著轉(zhuǎn)爐趨于大型化，但大型轉(zhuǎn)爐在一次煙氣處理方面面臨諸多痛點。早期建設(shè)的轉(zhuǎn)爐除塵系統(tǒng)難以滿足當下日益嚴格的超凈排放要求。同時，大型轉(zhuǎn)爐開吹時，煙氣量會急劇增多、溫度會急劇升高；若溫度控制不及時，易導(dǎo)致煙氣處理中斷，難以實現(xiàn)高效超凈排放。該裝備系統(tǒng)解決了上述問題，已入選《國家鼓勵發(fā)展的重大環(huán)保技術(shù)裝備目錄（2023版）》《綠色技術(shù)推廣目錄（2024年版）》。
創(chuàng)新突破凈化煉鋼煙氣
轉(zhuǎn)爐煉鋼環(huán)節(jié)煙氣排放是阻礙鋼鐵行業(yè)向高效能、低污染、可持續(xù)發(fā)展的一大難題。中國重型院團隊用“啃硬骨頭”的韌勁開展技術(shù)攻堅，決心讓鋼鐵工業(yè)與生態(tài)環(huán)境和諧共生。
在設(shè)備研發(fā)方面，該團隊創(chuàng)造性地破解“超大直徑電除塵器”設(shè)計難題：通過建立內(nèi)部氣流均布模型，優(yōu)化陰陽極布置方案，將除塵器直徑擴大至13.5米，實現(xiàn)讓大型轉(zhuǎn)爐煙氣綠色排放。2024年12月份，該除塵器以“超凈排放+資源循環(huán)+智能降碳”的三維突破，被中國重型機械工業(yè)協(xié)會認定為“世界最大直徑圓筒形煉鋼煙氣電除塵器”。
在工藝控制方面，該團隊研發(fā)了“多功能智能型噴霧除塵冷卻器”，能實時結(jié)合轉(zhuǎn)爐吹氧量、爐口溫度等參數(shù)，精準計算噴水量，實時調(diào)節(jié)穩(wěn)定煙氣溫度，確保煉鋼系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
經(jīng)過多年攻關(guān)，該團隊最終形成了冷卻調(diào)質(zhì)—超凈除塵—柔性調(diào)節(jié)—資源回收的全流程技術(shù)體系，累計取得37項自主知識產(chǎn)權(quán)，使大型轉(zhuǎn)爐煙氣處理從達標排放提升到超凈循環(huán)。
變廢為寶促進循環(huán)共生
在徐州中新鋼鐵轉(zhuǎn)爐車間，中國重型院研制的大型煉鋼轉(zhuǎn)爐一次煙氣超凈排放裝備系統(tǒng)正以經(jīng)濟、環(huán)保雙重價值，展現(xiàn)著鋼鐵生產(chǎn)與生態(tài)效益的共生關(guān)系。
從生態(tài)價值看，該系統(tǒng)是鋼鐵行業(yè)的“減碳利器”，像鋼鐵廠的“綠色肺葉”，既能高效過濾煙氣中的粉塵，又能使煤氣資源循環(huán)利用，為減少二氧化碳排放提供關(guān)鍵支撐。
從經(jīng)濟價值看，該系統(tǒng)為鋼鐵企業(yè)打造了一本“循環(huán)經(jīng)濟賬本”。粗灰直接回爐，省去了粉塵儲存、外運、壓塊等環(huán)節(jié)，把工業(yè)廢料變成煉鋼原料，為鋼鐵企業(yè)節(jié)省了原材料；提升煤氣回收率，煙氣中的能源得到充分利用，進一步壓縮能源支出，為應(yīng)用企業(yè)帶來了實實在在的收益。
值得關(guān)注的是智能化帶來的管理價值。該系統(tǒng)搭載大數(shù)據(jù)智能點檢系統(tǒng)、高壓電源自動控制模型，以及對煙氣工況預(yù)測、判斷的數(shù)據(jù)庫，能夠規(guī)避設(shè)備故障；為該系統(tǒng)開發(fā)的除塵器刮灰可視化系統(tǒng)，讓看不見、摸不著的內(nèi)部運行狀態(tài)實時可控，運維效率得到提升，為綠色發(fā)展提供了智能保障。
推廣應(yīng)用構(gòu)筑綠色生態(tài)
大型煉鋼轉(zhuǎn)爐一次煙氣超凈排放裝備系統(tǒng)從實驗室走向冶金設(shè)備市場，并逐步成為鋼鐵行業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的標準配置。
在技術(shù)應(yīng)用方面，該系統(tǒng)為鋼鐵行業(yè)提供可復(fù)制、可推廣的解決方案，其煤氣應(yīng)收盡收控制模式成為相關(guān)行業(yè)標準的核心內(nèi)容，被全國同類項目采用，使更多鋼鐵企業(yè)能在發(fā)展中守護好生態(tài)環(huán)境。
在產(chǎn)業(yè)帶動方面，該裝備的高能效高壓電源、柔性調(diào)節(jié)噴霧裝置等核心部件，能夠助力國內(nèi)相關(guān)企業(yè)實現(xiàn)技術(shù)升級，形成覆蓋“設(shè)計—制造—安裝—運維”的完整綠色產(chǎn)業(yè)鏈。
在世界范圍內(nèi)，因排放濃度更低、煤氣回收率更高、更適應(yīng)煉鋼節(jié)奏，該系統(tǒng)已成為東南亞、中亞等地區(qū)鋼鐵項目的優(yōu)選方案，推動著中國冶金環(huán)保裝備技術(shù)走出去。
目前，這套裝備系統(tǒng)正在多個項目現(xiàn)場應(yīng)用，以低碳排放、智能化技術(shù)，使煉鋼煙氣實現(xiàn)污染“近零排放”。
《中國冶金報》（2025年09月18日 08版八版）
