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晋南钢铁: 向"吨钢吨碳排放"目标逐梦前行

2024年4月14日,山西晋南钢铁集团有限公司(下称晋南钢铁)总裁张天福与北京科技大学冶金与生态工程学院院长张建良分别代表双方签署共建低碳冶金示范基地战略合作协议。根据协议,双方将共同开展钢铁低碳冶金创新技术的研究与开发,共同打造低碳冶金示范基地,助力晋南钢铁早日实现“1吨钢1吨碳排放”目标,成为行业绿色钢铁的先行者。

晋南钢铁是山西省政府确定的首批氢能产业链“链主”企业,是国家绿色工厂、国家环保绩效A级企业、国家工业互联网试点示范企业、“双碳”最佳实践能效标杆示范厂培育企业。近年来,该集团以成为“中国近零碳钢铁企业先行者”为目标,聚焦绿色低碳前沿,加快绿色科技创新,壮大绿色能源产业,大力培育新质生产力,通过超前布局光伏、氢能、储能等新能源产业,创新应用氢冶金技术,提升光伏绿电使用占比,推广使用氢能重卡,有效减少了碳排放,实现了钢铁产业绿色低碳循环,提升了企业核心竞争力。目前,晋南钢铁超低排放、极致能效、绿色低碳、数字智能等多个领域已经走在行业前列。

图为晋南钢铁光伏项目。

钢焦融合、钢化联产是促进产业链减污降碳、协同增效的全新模式,也是推动钢铁企业绿色低碳高质量发展的有效途径。晋南钢铁充分发挥自身钢铁、焦化、化工的资源互补优势,在国内独创“钢-焦-化-氢+绿电”绿色工艺技术流程,形成了独具特色的钢铁流程钢化联产协同降碳的集成创新与应用技术。其创新点主要体现在:

一是建成了行业首条利用转炉煤气、焦炉煤气等副产煤气制备乙二醇等载碳化工产品的新产线,创新性地提出了采用氧化偶联法生产乙二醇新技术,构建了针对焦炉煤气转炉煤气特点的梯级深度除杂工艺,形成了利用钢铁副产煤气生产乙二醇高附加值化工产品的利用新途径,实现了“以化固碳”。

二是自主设计并建成了1860立方米高炉大规模喷吹化工富氢气体工业化应用工程,开发了高炉喷氢“物理自保护+工艺自保护智能联锁+紧急自保护切断”的三重化智能安全控制技术,实现了长期稳定高效喷吹和“以氢代碳”。

三是开展了利用转炉汽化冷却烟道高温余热将焦炭除尘灰中的碳和烟气中的二氧化碳转化为一氧化碳的转炉煤气提质增效研究,有效利用了转炉汽化烟道余热,实现了转炉煤气的提质增效和增量回收。

四是开发了钢化联产能源介质数字化集成管控技术,实现了钢铁产业蒸汽、氮气等能源介质与化工生产用气的耦合匹配及智能化调度,达到了产业间协同降碳。

五是基于钢铁和焦化的协同降碳新工艺,公辅系统共享使用,大幅度减少了空分制氧气和氮气、蒸汽、废水处理等公辅系统的配套建设。

2024年3月,山西省人民政府发布《关于2023年度山西省科学技术奖励的决定》,晋南钢铁“钢铁流程钢化联产协同降碳的集成创新与应用项目”荣获2023年度山西省科学技术进步奖一等奖,这是近年来山西省民营钢铁企业首次获得这一殊荣。

此外,晋南钢铁利用成熟转炉炼钢工艺,以转炉工序为边界,创建炼钢转炉深度降碳示范工程项目。该项目通过转炉饱和蒸汽余热发电、转炉工序节能设备改造、煤气系统降耗管理、二氧化碳转炉顶底复吹炼钢资源化利用技术等,实现了转炉煤气的高品质、高产量回收,能源的高效利用及余能的回收。在此基础上,该集团积极构建极致能效运行体系,持续探索新工艺、新技术应用,努力在2030年前实现转炉工序吨钢碳排放较项目实施前下降15%,成为国内长流程钢铁能效标杆示范企业。

未来,晋南钢铁将在现有新能源产业基础上,携手战略合作伙伴,持续开发建设光伏绿电项目,在周边区域布局建设加氢站,拟建储能和电解水制氢项目,推广使用长续航氢能重卡,加快绿色创新科技成果转化及应用,进一步提高极致能效水平,推动产业高端化、智能化、绿色化发展,力争在3年内实现长流程钢铁企业“1吨钢1吨碳排放”的目标,赋能钢铁行业绿色低碳高质量发展。(丁卫国)

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