极致能效,就是以最少的能源消耗,生产出最高品质的钢铁产品,实现全流程、全链条的能效极限优化。一直以来,首钢京唐公司高度重视系统能效提升,坚持“一引领两融合”,扎实做好流程提效、工艺提效、设备提效等各方面工作,全面推进能效标杆示范厂创建工作。
为尽快找到工作思路,能源与环境部攻关团队深入焦化、炼铁、炼钢、轧钢每道工序进行实地调研,经过反复讨论研究,制定出《首钢京唐公司极致能效推进方案》,为能效标杆示范厂的打造明确了路径。
烧结工序能耗从落后到冠军
首钢京唐公司投产后,高炉、转炉都曾获评全国节能降耗对标竞赛冠军炉,唯独烧结工序能耗长期落后于先进企业。烧结技术人员意识到,要实现突破,必须打破传统思维,既要敢想敢干,更要结合自身,集成创新。
无论是追求一次能源的极致效率,还是深挖二次能源的利用潜能,京唐烧结用系统思维谋划生产各环节。如何在超厚料层和超高固废的“双超”条件下实现降耗?烧结技能专家郝乐带领团队抽测焦粉样本,检验、分析、记录,光提取的数据就有4000多个,最终找到了燃料粒度和混匀矿粒度的最佳匹配区间。
团队成员以毫米级别修正布料厚度,以千克级别控制料面下压力,先后5次改进松料装置,料层厚度较之前提升30毫米,在生产、质量“双稳定”的前提下,吨矿燃耗降低2.8千克。同时,技术人员在烟气循环和料面喷吹上做文章,通过47轮配风试验找到了27个风箱不同位置的合理喷吹介质和喷吹量,创新料面综合喷吹技术,吨矿燃耗再次降低4.6千克。此外,通过优化环冷机余热利用模式,实现余热梯级利用,吨矿蒸汽发生量达到以前的2.5倍。
通过综合节能降耗技术的实施,烧结工序能耗达到行业标杆水平,京唐烧结机不仅连续三年获评全国节能降耗对标竞赛冠军炉,还获评工信部行业能效“领跑者”称号。
炼钢转炉的绿色突围
炼钢转炉吹炼过程中会产生大量高温、高含尘量、高CO含量的烟气。传统干法除尘工艺虽以低能耗、节水和显著环保优势脱颖而出,但随着转炉供氧强度的提升和装入量的增加,核心设备EC冷却器在烟气降温和烟尘调质环节的性能瓶颈日益突出,成为生产效率提升的关键障碍。
面对技术难题,炼钢工艺工程师王延飞带领团队先后5次到国内钢铁企业实地调研,收集了大量关键备件的性能参数与应用数据,结合转炉生产特点反复论证,最终明确了将EC“蒸汽喷枪”改为“氮气喷枪”的技术路线。然而,当氮气喷枪首次安装到转炉上试运行时,雾化效果却远不及预期。
王延飞没有气馁,在研究不同位置烟气流速变化时,他发现管道东北侧气体流速较慢,容易积灰堵塞。喷枪的雾化效果及气体回流是造成积灰的关键因子,如果把喷枪加长一点,也许就能遏制管道壁的潮湿与积灰现象。有了灵感,他立即带领团队行动起来,模拟烟道内烟气流速分布,一毫米一毫米地调整氮气喷枪长度,最终锁定了喷枪长度,彻底攻克了烟道积灰的重大难题。
在技术攻坚的战场上,没有一蹴而就的奇迹,只有千锤百炼的坚持。王延飞和团队成员不仅攻克了新型氮气喷枪这道关卡,还成功拓展了氮气雾化的应用场景,助推吨钢能耗降低了1.23千克标煤,创造了行业绿色制造新标杆。
焦炉荒煤气的余热新生
焦炉炼焦时产生的大量高温荒煤气,以往直接冷却后由化工回收,既增加能耗,又浪费资源。为改变这一现状,焦化决心建设荒煤气上升管余热利用项目。项目筹备阶段,团队深入走访调研数月,为7.63米焦炉量身定制技术方案。施工期间,团队始终将安全与环保放在首位,精心制定28条生产管控措施,在保障焦炉正常作业的同时,提高了上升管更换效率。在各方努力下,6座焦炉的上升管余热利用项目顺利改造完成。
然而,试运行阶段上升管开盖时出现冒烟现象,出焦烟尘管控未达到设计预期。团队迅速采取应急措施保障生产,同时通过对比分析查找问题根源。经反复观察验证,发现换热器换热量过多是导致冒烟现象的根源。团队尝试降低循环流量、优化孔板、对换热器导热材料抽丝等方法,虽有所好转,但收效甚微。常规方法行不通,团队决定另辟蹊径,利用检修机会实施压缩风吹扫管壁,可几轮结焦后冒烟问题依旧存在。
就在大家迷茫时,一次深入现场的细致分析带来转机。团队发现280根换热器底部涂抹浇筑料部位均无挂料冒烟现象。这一发现如黑暗中的曙光,团队立刻与行业专家研讨改进对策,成功找到了换热量和产气率的平衡点,根治了上升管打盖冒烟难题,实现资源高效利用,炼焦工序能耗每吨焦降低6.45千克标煤,为企业的绿色发展注入了强大动力。
一项项创新改造的顺利完成为能效标杆示范厂创建工作铺平了道路。2024年初,验收工作正式启动,为了写好验收报告,能源与环境部攻关团队也开启了“披星戴月”模式。团队成员每天天不亮就出发前往北京,同钢协沟通验收数据、环节等问题,结束后当天再连夜赶回公司,几乎每天只吃一顿饭。经过三个月的反复修改完善,终于完成了400多页的验收报告。
基于前期的沟通配合,最终钢协确定首钢京唐作为行业第一家模拟验收企业。2024年6月24日,30余位专家如期来到首钢京唐公司,开始了为期5天的解剖式验收审查。为更好地解答专家组提问,能源与环境部团队成员连续36小时守在临时作战室,查台账、验模型,溯源、验证每一项数据。最终,验收顺利通过,首钢京唐公司被评为2024年度钢铁极致能效工程能效标杆三年行动先进企业。
从烈焰熊熊的高炉到智慧流淌的能源数据中枢,从工程师的图纸到工人沾满油污的双手,这里没有超级英雄,只有一群普通人用极致的追求,将“绿色”刻进钢铁的基因,用实际行动诠释着“做表率当先锋”的风采。这场征程没有终点,只有更高的山峰等待攀登。首钢京唐公司所有干部职工将以创新为笔,以实干为墨,共同书写钢铁行业的绿色未来。
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文字 | 尹松松 薛贵杰 薛超杰 刘仁娟
校对 | 杨立文
审核 | 王萍 杨景
出品 | 首钢京唐融媒体

