走进钢企探寻钢铁氢未来——记河钢集团张宣科技绿色低碳引领之路

河北新闻网 2024-12-26 10:40:48

12月16日,河钢全球首条氢冶金绿色汽车板连铸生产线在张宣科技投产,标志着河钢绿色汽车板工艺路线全链条贯通,更彰显了中国钢铁持续引领世界钢铁行业绿色低碳发展的务实行动和创新示范。

从人类学会炼铁以来,“碳”就扮演着最关键、最重要的还原剂角色。如今,张宣科技从技术上颠覆并取代了几千年来碳在炼铁中的重要地位,并在中国钢铁工业绿色低碳转型中承担起了历史责任。

“随着碳达峰、碳中和成为全球产业发展的主旋律,要通过能源结构、工艺结构和材料技术的创新,从源头和根本上解决钢铁行业绿色低碳发展中的瓶颈问题。”河钢集团党委书记、董事长于勇表示,“面向未来,钢铁行业无论是能源结构创新还是工艺结构创新,氢能应用都是实现低碳甚至‘零碳’排放的最佳途径。”

行动是最好的诠释。能源绿色、工艺绿色、产品绿色,让张宣科技时刻发生着深刻而精彩的蝶变。近日,《中国冶金报》记者走进张宣科技,探寻钢铁的氢未来。

颠覆——让零碳工艺成为现实

张宣科技抓住绿色变革的“牛鼻子”,大刀阔斧颠覆习惯思维,积极探索低碳、零碳排放的最佳途径,释放出强大的改革穿透力和放射力。

9月9日,全球首例120万吨氢冶金示范工程一期实现“绿氢”氢冶金生产,标志着张宣科技引领钢铁工业绿色低碳转型站上新高度。同月,该项目二氧化碳捕集和精制系统完成入系并正式运行。该项目生产1吨DRI(直接还原铁)产品可捕集二氧化碳约125千克,精制后的二氧化碳浓度可达99.9%以上,用于工业生产或食品加工,为后续生产零碳排放“绿钢”产品奠定良好基础。

这一项目也让张宣科技“满载而归”。作为张宣科技绿色发展核心项目的“氢基竖炉+高效电炉”短流程工艺入选《河北省2024年钢铁行业先进工艺技术装备推荐目录》。今年11月份,张宣科技45#优质碳素钢顺利通过第三方产品碳足迹认证。

目前,张宣科技富氢直接还原技术、近零碳排电炉流程技术、CCUS(碳捕集、利用和封存)技术入选中国钢铁工业协会确定的世界前沿八大低碳共性技术方向之一,DRI+EAF(直接还原铁—电弧炉工艺)新型短流程工艺技术获国家发展改革委核心技术攻关专项支持,形成了独特的低碳竞争优势。河钢与北京科技大学合作实施全球首例“氢基竖炉—近零碳排电弧炉”新型短流程项目,获世界钢铁协会“低碳生产卓越成就奖”。

依托“氢基竖炉—近零碳排电弧炉”新型短流程工艺,张宣科技注册了中国钢铁第一个绿色品牌商标HyMEX®,强力打造张宣科技“绿钢”品牌。如果说“从0到1”代表着科技创新的原始突破,那么成果转化、孵化进入产线就是“从1到N”的路径演进,一批代表行业发展方向的“绿钢”品种在张宣科技不断出现。

颠覆性技术创新应用,离不开科技创新平台的支撑。张宣科技紧紧抓住建设中国首个钢铁工业绿色转型示范区的战略机遇,深度链接智力资源,打造具有良好经济性、世界领先的“氢基竖炉—近零碳排电弧炉”新型短流程绿色高端材料示范,打造绿氢绿能耦合冶金全球示范,打造京津冀协同科技创新与成果转化示范。

提高氢冶金科技成果孵化水平、推进核心工艺模型化开发应用是氢冶金科技转化为新质生产力的关键。

张宣科技科技创新产业园引进并重点建设绿色低碳钢铁冶金全国重点实验室中试基地等6个院士团队及国家重点实验室中试基地,建设河北省氢冶金低碳技术重点实验室等5个省级重点实验室、中试基地,充分利用丰富的工业场景,规划人才建设“千人计划”“万人培训”,支撑绿色转型示范区的科技创新主引擎更“燃”。

为此,张宣科技基于DRI的电炉智能冶炼模型、视觉电炉流渣模型等20余个模型,全过程、全方位展示生产质量信息和数据化管控水平。如电炉智能冶炼模型应用后,电耗环比降低8千瓦时/吨,模型使用率达到65%,成功打通氢基竖炉近零碳排电炉新型短流程工艺,冶炼生产全数字化场景尽收眼底。

此外,张宣科技还突破技术瓶颈,创新热渣循环利用操作方法,创出降低成本新途径;探索出覆盖剂保温替代方式,增强保温效果;采用造渣辅料低价物料替代高价物料,降低成本;优化钢包耐火砖结构,让寿命延长一倍;改造引流砂装置,水口自开率达到100%,实现无氧化浇注;应用加热炉燃烧模型,使轧钢工序燃气成本降低3.2元/吨……

由此,绿色基因已成为张宣科技的活跃增长极和强劲动力源。

该公司研发应用DRI产品生产“绿钢”,添加比例由零提升到42%;高端B400A磨球钢产品供应全球耐磨材料领军企业,欧标角钢畅销东南亚地区,进一步提升“绿钢”品牌影响力;依托德高平台,出口欧洲低碳排放产品;成功开发特材领域新型高强殷瓦钢、哈氏合金、耐蚀合金、精密合金等60多种高端绿色新材料,广泛应用于航空航天、核电、军工等领域……

目前,张宣科技已经完全打通了从绿氢到绿色产品的全流程、全智能、全系列的新一代钢铁冶金流程,呈现出钢企的未来绿色天空。

未来,从氢冶金、近零碳排电炉到高效轧制的全工艺流程均采用氢基DRI作为原料,张宣科技绿色产品将形成高档次汽车板、高档次家电板等6类30余个典型牌号产品,按低碳排放钢、“绿钢”、近零碳排钢划分为5个产品等级。

重塑——从产品到服务全面焕新

只有大力培育和发展新质生产力,加快转变发展方式、优化经济结构、转换增长动力,才能为高质量发展注入更为强劲的动能,奠定更为坚实的基础。

“氢基竖炉+高效电炉”新一代冶炼流程给张宣科技带来的是由内而外、由产品到客户的全面焕新。

特钢产品不仅要求内部性能稳定,还对表面质量要求同样苛刻。特钢产线相关负责人介绍,其中作为稳定控制稀有气体含量的真空脱气装置和倾斜45度角产品端部的精饰线最具代表性。

特钢生产要严格按照“准时化生产系统”规范真空脱气周期,制订工艺技术操作指南,稀有气体成分控制标准,熟练掌握设备性能,改善质量管控方法。据了解,在应对气温骤降因素方面,该公司动态更新引流砂烘烤工艺、结晶器保护渣工艺、炼钢烘烤炉温度等参数,努力稳定了产品性能,质量控制举措更有力。

同时,生产人员要自主安装设计精饰线设备,优化在线倒棱、托起台架、对齐挡板等功能程序,稳定控制产品端部切面角度偏差,精准稳定控制圆钢产品尺寸等,以确保成功开发欧标角钢。

一系列精细操作,让曾经遥不可及的梦想成为事实。张宣科技特钢产线硕果纷纷涌现,今年初以来累计新增品种30余个,产品规格由70毫米拓宽至120毫米,耐磨球钢销售区域覆盖华北地区,抽油杆用钢供应石油开采龙头企业,产品结构更优、应用领域更宽、拓市能力更强。

发展新质生产力还必须形成与之相适应的生产关系。从变革的四大销售区入市协同到运营管控升级,“产技销”系统全面发力“三准交付”,产线与市场联动、互补,产品质量逐步攀升,张宣科技深度转型迎来新发展。

张宣科技遵循“集中火力推动优势产品、优势客户上量”的工作方针,组建抽油杆、高端齿轮、工程机械、国贸出口4个SBU(战略业务单位)专业化销售团队,变简单的售后服务为全流程品质跟踪管理机制,从售前咨询、售中跟踪到售后支持,全程解决产品在使用过程中的问题,为客户提供定制生产、仓储、配送、质检、使用指导等多业态融合服务。

营销零距离,倒催产品提质。张宣科技专门制订 “线上+线下”模式,搭建智慧营销平台、网络对接平台等,信息反向传递倒逼质量快速提升,塑造出“专业+高效”现代化服务新品牌,在短短数月内实现了产品—市场—用户需求贯穿链接的迭代跃升。第3季度,该公司圆钢出口订单量环比增长156%,产品“三准交付”率达到99.14%。

与客户联动,共同向市场推广HyMEX®品牌,共建绿色产业链。张宣科技发挥定制化生产优势,深度塑造流程绿色、工艺绿色、产品绿色的独有品牌,依托“三准交付”预警机制,传递价值、建立信任,借助客户信息互动优势发挥“1+1>2”的叠加效能,拉动客户需求再创新高,让独有品牌产生特色、特效,助力客户产业向绿延伸、升级。今年初以来,张宣科技开发新客户101家,其中终端客户58家,直销比达39%,中标重点工程用钢占比超50%。

牢牢把握绿色低碳转型先行一步的优势,张宣科技向集战略、低碳、科技、经济性为一体的全新场景奋楫扬帆,锚定高端化、智能化、绿色化发展方向,加快培育发展新质生产力,不仅实现了向“专业特钢、高效特钢”的转变,更是用HyMEX®“绿钢”品牌打开了“凤凰涅槃”的崭新局面,绿色品牌价值和竞争力正由此得到全面释放……

(转自:中国冶金报社报道组 报道组成员:范铁军、陈晓莉、吕兵、刘加军、顾学超、苏亚红、滕珊、王伟,本篇执笔:刘加军)

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