4月的烏魯木齊，大地春回。八鋼廠區(qū)東南面，歐冶爐巍然聳立于藍(lán)天之下，透著一份大氣。
這座歐冶爐的“前世今生”，生動(dòng)地刻畫(huà)了中國(guó)寶武在低碳冶煉上，孜孜不倦的探尋與追索。
早在2005年，當(dāng)時(shí)的寶鋼承擔(dān)起了我國(guó)探索非高爐煉鐵技術(shù)的重大使命，從奧鋼聯(lián)引入熔融還原技術(shù)，建成了設(shè)計(jì)年產(chǎn)能150萬(wàn)噸、當(dāng)時(shí)全世界最大COREX爐，并于2008年5月順利實(shí)現(xiàn)“三達(dá)”。任何敢為天下先的探索，都要付出巨大的代價(jià)。由于國(guó)內(nèi)外原燃料結(jié)構(gòu)的差異，COREX爐的運(yùn)行和經(jīng)濟(jì)性受到了前所未有的挑戰(zhàn)。2011年，公司作出決策，將COREX爐搬遷至新疆八鋼，希望利用當(dāng)?shù)氐馁Y源，走出一條適合國(guó)情、高性價(jià)比的非高爐煉鐵技術(shù)之路。
顛覆“飲食結(jié)構(gòu)”求生存
從今天來(lái)看，非高爐煉鐵技術(shù)其實(shí)就是低碳冶煉的一種探索。熔融還原工藝流程短、污染少，碳排放自然可以減量。COREX爐搬遷的初衷，就是要找到一條適合國(guó)內(nèi)原燃料結(jié)構(gòu)的低碳冶煉之路。但是，它首先要解決的還是生存問(wèn)題。
2012年，在很多八鋼人心里是一個(gè)不同尋常的年份。正是這一年，COREX爐輾轉(zhuǎn)幾千公里，在八鋼安家落戶?！袄贤舛纪娌晦D(zhuǎn)的新玩意，到八鋼能好使不？”“八鋼效益本來(lái)就不咋地，這不是雪上加霜么？”消息傳來(lái)，一時(shí)間干部員工議論紛紛，不少人都把COREX爐看成了一個(gè)“燙手山芋”。制造管理部首席李濤回憶說(shuō)，那時(shí)候，八鋼的接待酒店“好西部”連平常不開(kāi)放的輔樓都住滿了人，寶鋼股份的支撐團(tuán)隊(duì)來(lái)了好幾百號(hào)人。在此之前，八鋼也組織了100多人到羅涇COREX爐跟班學(xué)習(xí)。李濤就在羅涇待了一年多，參與了設(shè)備搬遷的全過(guò)程。
在集團(tuán)公司的全力支撐下，項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)充分發(fā)揮艱苦奮斗、敢闖敢試的精神，對(duì)COREX爐的原燃料結(jié)構(gòu)進(jìn)行了顛覆式的創(chuàng)新。八鋼副總經(jīng)理袁萬(wàn)能打了個(gè)比方，原來(lái)的COREX爐食不厭精、膾不厭細(xì)，“想啥吃啥”——煤要吃最好的塊煤，礦要吃高品質(zhì)球團(tuán)。到了八鋼以后，我們對(duì)原燃料結(jié)構(gòu)進(jìn)行了專(zhuān)項(xiàng)攻關(guān)，現(xiàn)在成了“有啥吃啥”，比如煤吃的就是新疆當(dāng)?shù)刈钇匠５膭?dòng)力煤，球團(tuán)也吃得少了。與此同時(shí)，歐冶爐還實(shí)現(xiàn)了高爐工藝返焦、返礦資源的全利用。原來(lái)派不上用處的高爐煤末、焦末等，都得到了充分利用，實(shí)現(xiàn)了資源耦合。
從2018年到2020年，COREX爐的噸鐵成本直線下降。與八鋼2500高爐相比，2018年之前，COREX爐的噸鐵成本遠(yuǎn)高于2500高爐；2018年基本持平；到去年，噸鐵成本比2500高爐要低100多元。這個(gè)天天“山珍海味”的“富家子”，變身成了“粗茶淡飯”的“糙漢子”，“飲食結(jié)構(gòu)”發(fā)生了天翻地覆的變化。2018年至今，COREX爐運(yùn)行穩(wěn)定，產(chǎn)量屢創(chuàng)新高，并已連續(xù)三年實(shí)現(xiàn)盈利。
脫胎換骨的“忒修斯之船”
“忒修斯之船”是一個(gè)古老的哲學(xué)悖論，以此來(lái)形容今天的歐冶爐，也許并不合適。但有一點(diǎn)是確定的，時(shí)至今日，已經(jīng)很難說(shuō)現(xiàn)在的“歐冶爐”還是當(dāng)年的“COREX爐”。自開(kāi)爐以來(lái)，八鋼歐冶爐共申報(bào)專(zhuān)利400余項(xiàng)，已獲得授權(quán)專(zhuān)利142項(xiàng)，其中發(fā)明專(zhuān)利42項(xiàng)。歐冶爐粗獷的腸胃，也是建立在其核心工藝大量的顛覆性創(chuàng)新上。2018年，脫胎換骨的COREX爐更名為歐冶爐，或許能說(shuō)明這一點(diǎn)。
幾年來(lái)，歐冶爐不僅開(kāi)創(chuàng)了高比例使用動(dòng)力煤和燒結(jié)礦的原燃料結(jié)構(gòu)，還自主創(chuàng)新了“兩爐三段式”的煤氣高效利用核心技術(shù)，開(kāi)發(fā)了氣化爐拱頂干煤粉氣化（DCGT）風(fēng)口噴吹煤氣（TGIC）和豎爐CGD等系列新技術(shù)。在裝備創(chuàng)新上，研發(fā)了新型高溫布料器、礦煤垂直膠帶機(jī)、粉塵線波補(bǔ)償器和風(fēng)口氧煤燒嘴等歐冶爐專(zhuān)用設(shè)備。在操作層面，建立了一整套集低成本烘開(kāi)爐、固定豎爐爐頂壓力和休風(fēng)安全操作等技術(shù)為一體的獨(dú)特操作技術(shù)。
在歐冶爐管控中心，煉鐵廠技術(shù)專(zhuān)家陳若平剛剛接待完一位慕名而來(lái)的業(yè)內(nèi)專(zhuān)家。他笑著介紹說(shuō)，這兩年到歐冶爐參觀考察的同行太多了，他們最感興趣的，莫過(guò)于我們?cè)跉W冶爐上的這些工藝創(chuàng)新。在陳若平眼里，歐冶爐最根本的變化，在于突破了原有兩段式冶煉的技術(shù)理念，創(chuàng)新了三段式的高效冶煉技術(shù)，不僅減少了含碳燃料的使用量，爐料燃燒還原更加充分，冶煉效率明顯提升，而且，原來(lái)由于爐料粘結(jié)，每半年就要清爐一次，得花上10來(lái)天時(shí)間，現(xiàn)在因?yàn)闋t料燃燒充分，清爐的時(shí)間周期已大大延長(zhǎng)。
“這樣的創(chuàng)新幾乎沒(méi)有停過(guò)。這些年，歐冶爐先后實(shí)施了數(shù)十個(gè)改造項(xiàng)目，從冶煉工藝到原燃料結(jié)構(gòu)，從專(zhuān)用裝備到操作體系，我們改了個(gè)遍。它還是不是原來(lái)的COREX爐，我還真不好說(shuō)。”出于專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員的嚴(yán)謹(jǐn)，陳若平?jīng)]有正面回答這樣的問(wèn)題，但他講述的這些事實(shí)，卻已經(jīng)作出了完整的解答。
低碳冶煉“急先鋒”
命運(yùn)多舛的歐冶爐終于脫胎換骨，噸鐵成本大幅下降，連續(xù)三年實(shí)現(xiàn)盈利……解決了生存問(wèn)題。但集團(tuán)公司和八鋼顯然并沒(méi)有止步于此。COREX爐在誕生之時(shí)就有著節(jié)能環(huán)保、綠色減排的初衷，輾轉(zhuǎn)十?dāng)?shù)年、縱橫幾千里，這樣的初衷如今又打上了鮮明的時(shí)代印記。2018年，歐冶爐被確定為集團(tuán)公司低碳冶煉試驗(yàn)基地項(xiàng)目之一，全名是——?dú)W冶爐全氧熔融還原試驗(yàn)中心。毫無(wú)疑問(wèn)，它是中國(guó)寶武低碳冶煉探索的“急先鋒”。
爐頂煤氣回用和二氧化碳捕集分離兩大突破性技術(shù)，是歐冶爐在低碳冶煉探索上的重大成果。從2018年到2020年，歐冶爐的探索實(shí)踐一年一個(gè)臺(tái)階。2018年，歐冶爐實(shí)施“頂煤氣回配項(xiàng)目”，充分利用歐冶爐分段爐型在爐溫控制上的先天優(yōu)勢(shì)，通過(guò)煤氣循環(huán)利用技術(shù)，不僅進(jìn)一步提高了歐冶爐的生產(chǎn)穩(wěn)定性，更重要的是，有效減少了歐冶爐生產(chǎn)的實(shí)際碳需求。2019年該系統(tǒng)投用后，八鋼專(zhuān)門(mén)請(qǐng)來(lái)權(quán)威第三方進(jìn)行了減碳認(rèn)證，其結(jié)果表明，該技術(shù)有效降低了系統(tǒng)的碳排放量0.1噸/噸鐵，按年產(chǎn)120萬(wàn)噸鐵水能力，每年可實(shí)現(xiàn)降低碳排放12萬(wàn)噸。
為了突破煤氣循環(huán)量的“瓶頸”，2019年，歐冶爐又實(shí)施了“煤氣制取和二氧化碳分離”項(xiàng)目。鋼鐵冶煉中分離二氧化碳，全世界都沒(méi)有工業(yè)化的實(shí)踐先例。歐冶爐開(kāi)創(chuàng)性地引入了化工行業(yè)的二氧化碳分離技術(shù)，將回用煤氣中的二氧化碳含量從30%降低到了1%以內(nèi)，極大地提升了煤氣回用的效能。該項(xiàng)目實(shí)施后，歐冶爐在原先基礎(chǔ)上，每年又實(shí)現(xiàn)減碳9萬(wàn)余噸。2020年，八鋼實(shí)施了“脫碳煤氣綜合利用項(xiàng)目”，進(jìn)一步提升脫碳煤氣的使用效率?！拔覀兊拈L(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)是要實(shí)現(xiàn)全部頂煤氣的回用，前提是這些分離出來(lái)的二氧化碳得有個(gè)好去處”，技術(shù)專(zhuān)家陳若平介紹說(shuō)。而就在3月初八鋼進(jìn)行的一次低碳冶煉推進(jìn)會(huì)上，一批二氧化碳深度應(yīng)用的項(xiàng)目已經(jīng)浮出水面，比如，制取甲醇燃料、石油行業(yè)去油應(yīng)用等，都已經(jīng)進(jìn)入可研階段。
歐冶爐的“前世今生”，是中國(guó)寶武引領(lǐng)全行業(yè)低碳發(fā)展，矢志不渝、勇?lián)姑囊粋€(gè)生動(dòng)寫(xiě)照。無(wú)論身在何處，初心始終未改。它的不斷探索，正在為鋼鐵冶煉的低碳化提供源源不斷的可能性。
今天的歐冶爐，似天山腳下的一個(gè)“綠巨人”，正邁開(kāi)步子，向著低碳發(fā)展的前路，穩(wěn)步行遠(yuǎn)！
