宝钢钢渣处理的一场绿色革命
在钢铁企业钢渣处理现场,粉尘漫天、烟气笼罩、能见度低、作业环境恶劣……这情景曾经深刻而无奈地定格在人们的脑海里。
如今,在宝钢、马钢等炼钢生产现场,却再也看不到这样的景象。1400摄氏度高温的钢渣进入处理装置后,迅速冷却分离:钢得到回收利用,渣成了再生资源,而周边环境依然保持清洁。
奇迹的出现得益于宝钢短流程渣处理技术的推广运用。13年来,宝钢科研团队在传统钢渣处理工艺上进行了一场革命,实现了钢渣绿色处理的梦想。
新年伊始,在人民大会堂召开的国家科技奖励大会上,宝钢这项具备“工艺创新、流程再造、环保化、资源化、专利化、产品化、市场化”七大特点的具有世界领先水平的新型钢渣处理工艺技术荣获国家技术发明二等奖。
果断决策 立足高效环保
钢渣是炼钢过程中产生的副产品,每炼100吨钢就会产生10至15吨钢渣。在铁矿石资源日益匮乏、能源成本日渐高涨的今天,如何高效环保地处理、利用钢渣是钢铁行业实现可持续发展亟待解决的一个重要课题。
宝钢投产之初采用的是传统浅盘钢渣处理法。该方法虽然能满足宝钢大型转炉快速排渣的工艺需要,但浅盘的消耗费用惊人,每年更换费用就要数千万元。而钢渣一直作为垃圾处置,大量的钢渣在护厂河边堆成了一座座小山。这些“渣山”侵占了大量的土地,对大气、水资源和土壤等自然环境造成了影响,在日后的处理中,还要投入大量的人力、物力和财力。随着宝钢产能的不断提高,钢渣处理成为宝钢的一块心病。
1995年,钢渣处理露出一缕曙光。宝钢从有关方面获悉,某社会科研部门有了一个设想,将热态钢渣送入一个装置,实现钢渣分离,既可回收资源,又能保护环境。时任宝钢副董事长的沈成孝当即决定,派工程技术人员前往考察。在认真听取了考察人员的汇报后,沈成孝认为,尽管该项技术还处在实验室研发阶段,但是,这是冶金行业钢渣处理的一个发展方向,宝钢应该大胆尝试。于是,宝钢果断划拨经费批准立项,并成立了由宝钢分公司炼钢厂工程师曹志栋、原宝钢设计院工程师陈重丽等组成的科研小组,由时任公司总经理助理的张清朗负责推进。由此,一场对传统钢渣处理的工艺革命在宝钢拉开序幕。
大胆尝试 设想变为现实
项目立项后,摆在科研人员面前的是一大堆难题。由于该项目直接利用宝钢炼钢产生的高温渣进行试验,涉及渣处理工艺操作、参数的摸索研究、装备设计制造、安装和调试以及安全环保部门认可等宝钢内外众多接口问题,协调难度很大。
开展新型钢渣处理研究只有一个选择,就是将科研和工程同步进行。但随之而来的问题是,要在连续化大生产现场开展这样复杂的大型科研活动,一不能影响生产,二要保证现场安全。这对第一次涉及钢渣处理技术的科研人员来说,几乎是一个不可能完成的任务。
困难面前,科研人员没有止步。在宝钢领导的全力支持下,1998年5月,世界上第一台滚筒法处理液态钢渣的工业化试验装置在宝钢分公司炼钢厂建成。之后,在时任炼钢厂厂长伏中哲的关心和支持下,液态钢渣短流程、清洁化处理的设想终于变为现实。这标志着宝钢滚筒渣处理成功实现了从实验室技术向工业试验转化的跨越。时任宝钢集团董事长的黎明对科研成果给予高度评价,认为“这是一场钢渣处理的革命”。
优化改进 实现推广应用
按说,钢渣处理装置在二炼钢正式投用,项目就可以结题了。但是,随着装置的运行,暴露出不少缺陷:工艺、技术及装备方面的问题有待完善,功能有待扩展。特别是炼钢厂转炉因实施溅渣护炉技术,钢渣由稀变稠,处理发生困难,有必要加快开发高粘度渣处理工艺。为此,科研人员又自我加压,设立了“新型钢渣处理技术的研究和应用”课题,提出了继续开展研究的想法。他们的想法得到了宝钢领导的大力支持,并指示科研人员在深化研究的同时,进一步拓展视野,把该技术推向社会。时任宝钢总经理助理兼研究院院长的崔健也多次召开推进会,部署该技术的进一步研发、完善和推广。很快,一个由研究院、炼钢厂为核心的项目组成立了,包括工程技术公司及宝冶等参与的虚拟团队也开始运作。
科研攻关、技术改进,不能闭门造车,必须与工程紧密结合。可工程又在哪里?宝钢内部条件有限,那么国内其他钢厂有吗?崔健等领导果断拍板采用技术贸易的平台,加快该技术的创新和进步。负责技术贸易的胡传实、吴其法、徐仁等一次次地奔波于国内各大钢厂,为该项目的完善寻求更多的机会。
2002年,南昌钢厂老总来宝钢时,宝钢领导向他推荐了宝钢的渣处理技术,尽管当时该技术还不很成熟,但他深信这是个非常有前景的技术,对钢铁企业走可持续发展道路意义重大。在实地了解装置使用情况后,他当即与宝钢签订技术贸易协议。
此时,宝钢科研人员的心还不踏实。南钢采用的也是溅渣护炉工艺,而宝钢滚筒装置处理溅渣护炉渣还在研究之中,并不成熟。正当人们在选型上举棋不定的时候,项目组经理郁祖达在征得大家意见后果断决定,向南钢推荐由项目组最新设计改进的第二代滚筒法渣处理装置。
南钢项目上马后,项目组成员都意识到,这是钢渣处理技术第一次走出宝钢,压力大,责任重。为此,从设计到设备制造,大家尽心尽责。在研究院、知识资产部技术贸易室、炼钢厂、宝钢机械厂、工程技术公司的大力支持下,科研人员夜以继日地工作,在半年时间内拿出了符合用户要求的全新设计方案。摆在人们面前的这套钢渣处理装置,已没有了研发初期的影子了,取而代之的是由宝钢科研人员运用全新的原理、全新的结构、全新的进料工艺,重新开发的技术。
在南钢项目的基础上,宝钢又把这一技术推广到了宣钢。随着南钢、宣钢项目相继热试成功并投产,用于溅渣护炉后熔渣的垂直进料的第二代滚筒技术方案得到实践验证。此后,项目组又一鼓作气,在第二代滚筒的基础上进一步优化改进,开发出了第三代滚筒技术用于宝钢内部渣处理滚筒化改造。
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