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王國(guó)棟:利用廢鋼煉出好鋼

2023-05-22 10:32:00

中國(guó)冶金報(bào) 中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)
記者 張鷹 張垚 報(bào)道
顧學(xué)超 攝影
 
  “逐步實(shí)現(xiàn)低比例廢鋼—高比例廢鋼—全廢鋼的平穩(wěn)過(guò)渡,最終達(dá)到基于全廢鋼高質(zhì)循環(huán)利用的潔凈鋼冶煉,利用廢鋼煉出好鋼?!?/div>
  “進(jìn)入全廢鋼時(shí)代,誰(shuí)掌握了廢鋼資源,誰(shuí)就掌握了未來(lái)?!?/div>
  “解決廢鋼問(wèn)題必須立即從現(xiàn)在做起?!?/div>
  “構(gòu)建產(chǎn)品全生命周期標(biāo)識(shí)解析體系,實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈廢鋼高質(zhì)循環(huán)利用?!?/div>
  “一定要探索出一條有中國(guó)特色的道路!”
  ……
  4月25日,中國(guó)工程院2023年度戰(zhàn)略研究與咨詢(xún)重點(diǎn)項(xiàng)目——“‘雙碳’背景下我國(guó)鋼鐵行業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略研究”啟動(dòng)會(huì)上,中國(guó)工程院院士、東北大學(xué)教授王國(guó)棟關(guān)于廢鋼資源高質(zhì)循環(huán)利用的技術(shù)方案和前瞻性觀點(diǎn)語(yǔ)“驚”四座,得到了現(xiàn)場(chǎng)多方代表的響應(yīng)。會(huì)議間隙,《中國(guó)冶金報(bào)》記者對(duì)王國(guó)棟進(jìn)行了專(zhuān)訪,圍繞該項(xiàng)目的規(guī)劃設(shè)計(jì)、關(guān)鍵策略、組織實(shí)施等話(huà)題進(jìn)行了深入交流。
  形成中國(guó)特色廢鋼資源利用建議,并創(chuàng)造條件落地實(shí)施
  “我們的項(xiàng)目目標(biāo)是圍繞廢鋼循環(huán)利用開(kāi)展一系列研究,形成具有我國(guó)特色的廢鋼資源科學(xué)、合理利用建議,上報(bào)國(guó)家,爭(zhēng)取各級(jí)政府相關(guān)政策支持。如何實(shí)現(xiàn)目標(biāo),國(guó)家應(yīng)采取哪些措施、出臺(tái)哪些政策,如何實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈高效協(xié)同、統(tǒng)一管理等內(nèi)容是我們研究的核心。”王國(guó)棟告訴《中國(guó)冶金報(bào)》記者,該項(xiàng)目前期已經(jīng)開(kāi)展了一年多的調(diào)研,初步計(jì)劃再利用半年時(shí)間對(duì)前期調(diào)研結(jié)果進(jìn)行梳理,同時(shí)掌握市場(chǎng)新情況,形成較為科學(xué)完備的咨詢(xún)報(bào)告,上報(bào)國(guó)家政府部門(mén)。
  雖然目標(biāo)是提出建議,但王國(guó)棟顯然有著更高的追求和期待?!霸谛纬山ㄗh的過(guò)程中,我們將創(chuàng)造條件,促進(jìn)建議落地實(shí)施。我們請(qǐng)中國(guó)信息通信研究院(簡(jiǎn)稱(chēng)信通院)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院、中科院新松機(jī)器人研究院參與進(jìn)來(lái),就是想要形成一個(gè)整體的設(shè)計(jì)思維,將整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈上的各行各業(yè)串起來(lái),待國(guó)家政策落地后,組織各環(huán)節(jié)相互配合、有序聯(lián)動(dòng)?!?/div>
  王國(guó)棟透露,當(dāng)前興澄特鋼就在研究布局相關(guān)事宜。“有行業(yè)樣板企業(yè)在著手落地,我們的信心就足了。如果我們真能使項(xiàng)目完美落地,等到廢鋼量超過(guò)鋼鐵需求量的時(shí)候,相當(dāng)于進(jìn)入全廢鋼時(shí)代。屆時(shí),誰(shuí)掌握了廢鋼資源,誰(shuí)就掌握了未來(lái)?!蓖鯂?guó)棟感慨道。
  王國(guó)棟指出,傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為,按照國(guó)際上的發(fā)展慣例,廢鋼只能冶煉低端鋼材,必須保留20%的“高爐—轉(zhuǎn)爐”產(chǎn)能用于生產(chǎn)高端產(chǎn)品。這就意味著無(wú)法擺脫“高爐—轉(zhuǎn)爐”流程的碳排放。對(duì)此,他指出,這些難題既是挑戰(zhàn),又是機(jī)遇。今后幾十年間,我們要抓住機(jī)遇,直面挑戰(zhàn),自立自強(qiáng),自主創(chuàng)新,走出我們中國(guó)特色的廢鋼資源循環(huán)利用的道路來(lái)。要加強(qiáng)高比例廢鋼情況下低碳節(jié)能冶煉與精煉工藝和裝備的研發(fā),逐步實(shí)現(xiàn)低比例廢鋼—高比例廢鋼—全廢鋼的平穩(wěn)過(guò)渡,最終實(shí)現(xiàn)基于全廢鋼高質(zhì)循環(huán)利用的潔凈鋼冶煉,脫離“高爐—轉(zhuǎn)爐”生產(chǎn)工序,擺脫對(duì)鐵礦石的進(jìn)口依賴(lài),利用我國(guó)特色的廢鋼資源冶煉出滿(mǎn)足國(guó)家需要的各類(lèi)鋼材。
  王國(guó)棟坦言,這將是一個(gè)艱難、復(fù)雜的過(guò)程,但這對(duì)我國(guó)加強(qiáng)環(huán)境與資源保護(hù)、實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)意義重大,解決廢鋼問(wèn)題必須立即從現(xiàn)在做起。他還提到,在此過(guò)程中,無(wú)論是鋼鐵行業(yè),還是下游制造業(yè),抑或是廢鋼回收利用行業(yè),都會(huì)相應(yīng)地提高收益,給國(guó)家創(chuàng)造財(cái)富。
  “今天的會(huì)議,是項(xiàng)目啟動(dòng)會(huì),也是項(xiàng)目調(diào)研會(huì)。產(chǎn)業(yè)鏈上各行業(yè)協(xié)會(huì)和企業(yè)的代表聚集在一起,圍繞綠色低碳高質(zhì)量發(fā)展主題建言獻(xiàn)策,心中都有千言萬(wàn)語(yǔ)。制作名冊(cè)、收錄聯(lián)系方式、合影留念,就是為了給大家創(chuàng)造相互聯(lián)系和合作的機(jī)會(huì),為產(chǎn)業(yè)鏈各行業(yè)企業(yè)交叉融合、相生共贏提供便利。我們會(huì)對(duì)會(huì)上提出的問(wèn)題和一些未達(dá)成共識(shí)的關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步討論,研究形成協(xié)同機(jī)制,最后一定要探索出一條有中國(guó)特色的道路!”王國(guó)棟目光堅(jiān)毅,話(huà)語(yǔ)擲地有聲。
  標(biāo)識(shí)解析技術(shù),意義在于互聯(lián)互通基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)
  作為該項(xiàng)目的重要組成部分和未來(lái)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),科技感極強(qiáng)的標(biāo)識(shí)解析技術(shù)引起了大家的關(guān)注和好奇。
  “標(biāo)識(shí)解析技術(shù),簡(jiǎn)單來(lái)講,就像我們平常用的二維碼。對(duì)準(zhǔn)附在鋼鐵產(chǎn)品上的二維碼掃一掃,所有參數(shù)一目了然,包括鋼是怎么煉的,連鑄是怎么鑄的,軋鋼是怎么軋的,產(chǎn)品的等級(jí)、牌號(hào)、成分分別是什么,產(chǎn)品的排放是多少,都有記錄?!蓖鯂?guó)棟向《中國(guó)冶金報(bào)》記者舉例道,“就拿一卷鋼板來(lái)說(shuō),把它運(yùn)到汽車(chē)零件廠做成零件,給它附上二維碼,這個(gè)信息就跟著零件了;零件又做成部件,各個(gè)零件的二維碼匯在一起,成為部件的二維碼;部件再組裝成汽車(chē)。汽車(chē)的各個(gè)部件、部件的各個(gè)零件,都有各自的二維碼,制造汽車(chē)所用的所有產(chǎn)品信息一應(yīng)俱全。這樣的話(huà),這些產(chǎn)品流通到哪個(gè)地方,哪個(gè)地方就能拿到這些信息。我們只需跟蹤二維碼,就可以對(duì)這些產(chǎn)品進(jìn)行比較準(zhǔn)確、細(xì)致的分類(lèi)?!?/div>
  他同時(shí)強(qiáng)調(diào),必須保證二維碼在全產(chǎn)業(yè)鏈上的統(tǒng)一性?!安荒茉谀氵@里代表一個(gè)意思,到其他環(huán)節(jié)又不一樣,必須統(tǒng)一?!蓖鯂?guó)棟介紹,“所以我們邀請(qǐng)信通院、中國(guó)工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)研究院參與進(jìn)來(lái),由信通院作為二維碼的牽頭單位,幫助我們把產(chǎn)業(yè)鏈上各個(gè)行業(yè),特別是鋼鐵行業(yè)的標(biāo)識(shí)解析系統(tǒng)建立起來(lái)。屆時(shí),產(chǎn)業(yè)鏈上各環(huán)節(jié)的生產(chǎn)者不僅要考慮其生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)環(huán)境和資源產(chǎn)生的影響,還要從全生命周期的角度進(jìn)行綜合考量,對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期負(fù)責(zé),這是社會(huì)進(jìn)步的一個(gè)表現(xiàn)?!?/div>
  “標(biāo)識(shí)的價(jià)值不在于標(biāo)識(shí)自身,而在于標(biāo)識(shí)背后連接的數(shù)據(jù)信息,在于構(gòu)建互聯(lián)互通渠道,在于互聯(lián)互通基礎(chǔ)上的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn),在于數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)中的數(shù)字價(jià)值,在于未來(lái)更開(kāi)放、更柔性的生產(chǎn)體系與價(jià)值網(wǎng)絡(luò)。”王國(guó)棟這樣看待標(biāo)識(shí)解析技術(shù)的意義。他指出,標(biāo)識(shí)解析技術(shù)是國(guó)家2016年出臺(tái)的《生產(chǎn)者責(zé)任延伸制度推行方案》(把生產(chǎn)者對(duì)其產(chǎn)品承擔(dān)的資源環(huán)境責(zé)任從生產(chǎn)環(huán)節(jié)延伸到產(chǎn)品設(shè)計(jì)、流通消費(fèi)、回收利用、廢物處置等全生命周期)的核心內(nèi)容,也是實(shí)現(xiàn)全球供應(yīng)鏈系統(tǒng)和企業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)精準(zhǔn)對(duì)接、產(chǎn)品全生命周期管理和智能化服務(wù)的前提和基礎(chǔ),將為實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈、全場(chǎng)景數(shù)據(jù)共享和追溯,推進(jìn)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革和制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供有力支撐。
  “關(guān)于標(biāo)識(shí)解析技術(shù)及體系,工信部已經(jīng)在幾個(gè)行業(yè)里進(jìn)行了推廣,其中與鋼鐵行業(yè)相關(guān)的是家電行業(yè)。目前汽車(chē)行業(yè)也正在布局?!蓖鯂?guó)棟舉例表示,“現(xiàn)在有一些鋼鐵企業(yè)已被列為二維碼(標(biāo)識(shí))的二級(jí)節(jié)點(diǎn)。在新冠疫情防控常態(tài)化的背景下,我們利用二維碼實(shí)現(xiàn)了全國(guó)各地甚至全世界的‘一碼通行’。在工業(yè)生產(chǎn)中建立起標(biāo)識(shí)解析體系,就相當(dāng)于賦予工業(yè)生產(chǎn)中的機(jī)器和物品唯一的‘身份證’,實(shí)現(xiàn)唯一性的定位和信息查詢(xún)。有了它,就可以打通企業(yè)產(chǎn)品、機(jī)器、車(chē)間、工廠甚至行業(yè)間的‘信息孤島’,完成工業(yè)大數(shù)據(jù)匯聚,實(shí)現(xiàn)信息系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)共享,進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘和分析應(yīng)用。鋼鐵材料在其全生命周期中會(huì)經(jīng)歷許多不同的領(lǐng)域、部門(mén)、場(chǎng)景,有了二維碼這個(gè)‘身份證’,通過(guò)數(shù)據(jù)解析就可以準(zhǔn)確地識(shí)別它、分析它,真正體現(xiàn)出數(shù)據(jù)的價(jià)值所在?!?/div>
  兩大挑戰(zhàn)當(dāng)前,亟須建立全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同平臺(tái)
  “當(dāng)前,我國(guó)推進(jìn)廢鋼資源管理、循環(huán)和再利用面臨哪些挑戰(zhàn)?”面對(duì)《中國(guó)冶金報(bào)》記者的這一問(wèn)題,王國(guó)棟從廢鋼回收本身和全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同兩個(gè)方面進(jìn)行了分析,并給出了解決方案。
  一是廢鋼成分復(fù)雜,高效回收難度大。
  “行業(yè)從業(yè)人員有近1000萬(wàn)人,而社會(huì)廢鋼的占比達(dá)到了50%~60%,成分復(fù)雜、種類(lèi)繁多,一個(gè)一個(gè)地掃描二維碼,顯然不現(xiàn)實(shí)。怎么辦?”王國(guó)棟停頓了一下,隨即給出答案,“我們可以把廢鋼分成兩類(lèi),一類(lèi)是社會(huì)廢鋼,另一類(lèi)是高端廢鋼。對(duì)于社會(huì)廢鋼,要進(jìn)行分揀,剔除其中的各種有害物質(zhì),剩余部分主要是普碳鋼。經(jīng)過(guò)分揀后的廢鋼在攝像頭全過(guò)程監(jiān)控下壓制成大塊,并運(yùn)用二維碼技術(shù)進(jìn)行標(biāo)識(shí)以追溯責(zé)任,實(shí)現(xiàn)高效管理。從更進(jìn)一步、長(zhǎng)期發(fā)展的角度來(lái)看,我們還可以在冶煉過(guò)程中對(duì)廢鋼進(jìn)行成分調(diào)整,通過(guò)潔凈化冶煉,使低端廢鋼逐漸向高端化發(fā)展?!?/div>
  “對(duì)于高端廢鋼,即有著‘高爐—轉(zhuǎn)爐’流程‘出身’的優(yōu)質(zhì)廢鋼,要通過(guò)數(shù)字化、智能化技術(shù)進(jìn)行合理分類(lèi)、定向回收和循環(huán)利用。比如汽車(chē)面板,我們費(fèi)了很大的勁兒,花費(fèi)資源和能源,把它生產(chǎn)出來(lái)。等到報(bào)廢的時(shí)候,如果和其他廢品混在一起處理,那就全變成低端廢鋼了;但如果實(shí)現(xiàn)了合理分類(lèi)、定向回收,在熔化后直接回收至精煉爐冶煉,即可保持其高端價(jià)值,實(shí)現(xiàn)循環(huán)利用。這不就省了很多成本和能源消耗嗎?”王國(guó)棟說(shuō)。
  二是廢鋼回收利用尚未實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈的規(guī)范化、集約化運(yùn)行。
  “要想實(shí)現(xiàn)廢鋼在全產(chǎn)業(yè)鏈的高效回收、加工、流通和利用,建立通用的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)體系非常重要。比如,鋼廠和制造廠建立聯(lián)系相對(duì)容易,但要實(shí)現(xiàn)鋼材生產(chǎn)廠、制造廠、下游用戶(hù)、廢鋼企業(yè)全產(chǎn)業(yè)鏈的綠色低碳生產(chǎn)和科學(xué)規(guī)范管理,難度很大,需要國(guó)家政策上的支持,也需要行業(yè)層面、全產(chǎn)業(yè)鏈層面的積極行動(dòng)。尤其是鋼廠,它是廢鋼的源頭與歸宿,處于廢鋼資源回收體系中心,應(yīng)主動(dòng)探索產(chǎn)業(yè)鏈廢鋼回收體系的運(yùn)行機(jī)制與管理模式,確保各個(gè)環(huán)節(jié)都在這個(gè)過(guò)程中有所收益,有積極性和驅(qū)動(dòng)力?!?/div>
  “當(dāng)前存在的這些問(wèn)題,最主要的癥結(jié)在于廢鋼加工與回收行業(yè)分散度高、缺乏全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同平臺(tái)?!蓖鯂?guó)棟話(huà)鋒一轉(zhuǎn),“所以我們一定要建立起這樣的平臺(tái),上下游打好配合,實(shí)現(xiàn)廢鋼有效利用的‘四全’和‘四化’,即針對(duì)未來(lái)全廢鋼時(shí)代,從鋼鐵材料全生命周期、全生產(chǎn)流程、全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同,實(shí)現(xiàn)廢鋼資源的管理、循環(huán)和再利用,加強(qiáng)全流程生產(chǎn)管理的數(shù)字化、信息化、標(biāo)識(shí)化,以及優(yōu)質(zhì)廢鋼拆解回收的機(jī)器人化,進(jìn)行產(chǎn)業(yè)重構(gòu)和經(jīng)營(yíng)模式創(chuàng)新?!?/div>
  “成本會(huì)不會(huì)是一個(gè)挑戰(zhàn)?”《中國(guó)冶金報(bào)》記者追問(wèn)道?!霸擁?xiàng)目將產(chǎn)生非??捎^的經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益,遠(yuǎn)超其成本。”王國(guó)棟透露,當(dāng)前已有特鋼廠通過(guò)高端廢鋼精選優(yōu)用收獲了較高的效益。他進(jìn)一步解釋道,對(duì)于特鋼廠來(lái)說(shuō),加入合金的成本很高,但如果實(shí)現(xiàn)了高端廢鋼的精選優(yōu)用,“邊角廢料”也能變成“真金白銀”。與此同時(shí),作為“邊角廢料”的來(lái)源地,機(jī)械廠也可用高端廢鋼換取一定收益。
  “另外,現(xiàn)在國(guó)際上也對(duì)碳足跡有所要求,構(gòu)建產(chǎn)品全生命周期標(biāo)識(shí)解析體系,實(shí)現(xiàn)全產(chǎn)業(yè)鏈廢鋼高質(zhì)循環(huán)利用,將意味著我們的產(chǎn)品可以大踏步出口,走向更廣闊的市場(chǎng)。”王國(guó)棟目光炯炯。目光所及,一張全廢鋼冶煉的綠色低碳藍(lán)圖好像正在徐徐鋪開(kāi)。

來(lái)源:中國(guó)冶金報(bào)-中國(guó)鋼鐵新聞網(wǎng)

編輯:張雨恬

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