我國(guó)是鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)，2020年粗鋼產(chǎn)量達(dá)到10.65億噸，但鋼渣利用率不到30%，鋼渣累計(jì)堆存量超過(guò)10億噸，給周邊生態(tài)環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重的污染風(fēng)險(xiǎn)。鋼渣中含有水硬性礦物硅酸三鈣和硅酸二鈣，且含量在50%以上，可稱(chēng)為過(guò)燒硅酸鹽水泥熟料，因此，處理后的鋼渣用途廣泛，可用作道路建設(shè)材料、建材制品、水泥及混凝土摻合料等。作為一種“被忽視的資源”，近年來(lái)，鋼渣的高效化處理和資源化利用問(wèn)題越來(lái)越受到鋼鐵企業(yè)的重視，如何選擇合適的工藝處理鋼渣，如何最大化地利用鋼渣，實(shí)現(xiàn)企業(yè)低碳綠色發(fā)展，一直困擾著諸多鋼鐵企業(yè)。
為了解決上述難題，中冶節(jié)能環(huán)保有限責(zé)任公司（下稱(chēng)中冶環(huán)保）積極開(kāi)展鋼渣處理及資源再利用技術(shù)研發(fā)，快速推動(dòng)鋼渣處理技術(shù)的迭代更新，成功研發(fā)了世界首套熔融鋼渣高效罐式有壓熱燜處理技術(shù)與裝備，擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)到90%以上，已成為鋼渣處理領(lǐng)域的“冠軍”技術(shù)，也為我國(guó)鋼鐵工業(yè)低碳綠色發(fā)展添翼助力。
作為中冶建筑研究總院有限公司全資子公司，中冶環(huán)保是我國(guó)最早開(kāi)展工業(yè)環(huán)境保護(hù)和污染防治的科研院所。為節(jié)約國(guó)家資源，減少對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞，解決企業(yè)燃眉之急，中冶環(huán)保瞄準(zhǔn)國(guó)家和鋼鐵企業(yè)急需解決的重大問(wèn)題，自1992年起，組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員研究鋼渣處理及利用技術(shù)，歷經(jīng)近30年的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，最終實(shí)現(xiàn)了鋼渣處理技術(shù)“質(zhì)”的飛躍。
圖為處理后鋼渣應(yīng)用于福建福寧高速公路下白石大橋。
圖為處理后鋼渣應(yīng)用于江蘇南通冬沙大橋。
圖為使用鋼渣粉混凝土建設(shè)的北京地鐵工程。
迭代革新 鋼渣處理技術(shù)不斷突破
1994年成功研發(fā)出400攝氏度塊狀鋼渣綜合熱燜處理方法，開(kāi)啟了中冶環(huán)保鋼渣處理技術(shù)開(kāi)發(fā)利用之旅，但第一代鋼渣熱燜處理技術(shù)存在內(nèi)襯板易變形、鋼渣余熱不足、鋼渣熱燜粉化效果不理想，且熱燜過(guò)程中易造成環(huán)境二次污染等問(wèn)題。中冶環(huán)保在總結(jié)第一代熱燜處理技術(shù)問(wèn)題的基礎(chǔ)上，2004年創(chuàng)新研發(fā)出將液態(tài)鋼渣倒到熱潑場(chǎng)內(nèi)冷卻到800攝氏度左右，再進(jìn)入熱燜裝置的新技術(shù)。第二代鋼渣熱燜技術(shù)具備了較第一代技術(shù)鋼渣冷卻和處理周期時(shí)間縮短、熱潑設(shè)施減少等優(yōu)點(diǎn)，但仍存在熱燜裝置內(nèi)襯板易碎、液態(tài)渣冷卻占地面積大、粉塵對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重等問(wèn)題。
圖為研發(fā)時(shí)的老照片。
2006年，為解決第二代熱燜技術(shù)存在的問(wèn)題，中冶環(huán)保再一次大膽創(chuàng)新，研發(fā)出第三代鋼渣熱燜技術(shù)，即1650攝氏度熔融鋼渣直接熱燜技術(shù)，減少了中間的熱潑環(huán)節(jié)，流程短，效率高。由于第三代鋼渣熱燜技術(shù)實(shí)用安全、節(jié)能環(huán)保，且鋼渣粉化效果好，易用于建材制品，鋼渣附加值增加，很快被行業(yè)認(rèn)同，廣泛應(yīng)用于鞍鋼鲅魚(yú)圈、寶鋼湛江、首鋼京唐、江西新鋼、沙鋼等大型新建及改擴(kuò)建鋼鐵企業(yè)，并首次走出國(guó)門(mén)，在越南河靜鋼鐵得到應(yīng)用。
2007年，在第三代鋼渣熱燜技術(shù)取得巨大成功并在全國(guó)大型鋼鐵企業(yè)廣泛推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)上，中冶環(huán)保重整行裝再出發(fā)，為了滿(mǎn)足鋼渣處理裝備化、自動(dòng)化、潔凈化生產(chǎn)的需要，開(kāi)始了對(duì)第四代鋼渣處理技術(shù)的研究探索工作。經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的工況模擬、試驗(yàn)、分析、計(jì)算，中冶環(huán)保的鋼渣熱燜處理技術(shù)取得一次次突破與迭代更新，并最終形成了以一種熔融鋼渣熱燜處理方法發(fā)明專(zhuān)利為核心的專(zhuān)利保護(hù)群。2013年10月9日，由當(dāng)時(shí)環(huán)保部、高等院校和鋼鐵行業(yè)的權(quán)威專(zhuān)家組成的鑒定委員會(huì)鑒定后認(rèn)為，該成果“技術(shù)屬?lài)?guó)內(nèi)外首創(chuàng)，在鋼渣處理領(lǐng)域做出了開(kāi)拓性工作，技術(shù)處于國(guó)際領(lǐng)先水平”。
圖為各個(gè)鑒定會(huì)現(xiàn)場(chǎng)。
精專(zhuān)為路 工匠精神破解技術(shù)“密碼”
在第三代鋼渣處理技術(shù)的研發(fā)過(guò)程中，為了盡快實(shí)現(xiàn)突破創(chuàng)新，解決第一代、第二代鋼渣熱燜裝置中存在的各類(lèi)問(wèn)題，中冶環(huán)保的研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員像陀螺一樣不知疲倦地旋轉(zhuǎn)，常常忘了吃飯、睡覺(jué)，忙碌的身影穿梭在辦公室、實(shí)驗(yàn)室和各大鋼廠里，早來(lái)晚走，研發(fā)團(tuán)隊(duì)辦公室的燈似乎從來(lái)就沒(méi)有滅過(guò)。他們堅(jiān)持在“精專(zhuān)”上下功夫，克服惡劣生產(chǎn)環(huán)境帶來(lái)的困難，為了確定一項(xiàng)參數(shù)，走訪各大鋼廠進(jìn)行反復(fù)論證、考察，精益求精，最大限度保障了技術(shù)研發(fā)的精準(zhǔn)性，成功研發(fā)的第三代鋼渣處理技術(shù)首次解決了熔融鋼渣熱燜爆炸難題，實(shí)現(xiàn)1650攝氏度熔融鋼渣直接入池，解決第一代、第二代鋼渣熱燜裝置易變形、壽命短等問(wèn)題。
圖為研發(fā)過(guò)程與研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
第一代400攝氏度熱燜裝置內(nèi)壁采用鋼板焊制，高溫下鋼板易變形、壽命短；第二代800攝氏度熱燜裝置內(nèi)壁采用鑄鐵板，用軌道鋼固定，高溫時(shí)軌道鋼變形，內(nèi)壁脫落，挖取渣時(shí)鑄鐵板易撞碎；第三代1650攝氏度熔融鋼渣池式熱燜裝置耐高溫，急冷急熱不變形；第四代世界最大直徑全自動(dòng)快開(kāi)熔融鋼渣高效罐式有壓熱燜裝置單體處理效率提升70%……中冶環(huán)保人以工匠精神破解技術(shù)“密碼”，也再次驗(yàn)證了中國(guó)鋼渣資源化處理與利用系統(tǒng)及裝備達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
世界首創(chuàng) 助力鋼鐵工業(yè)低碳綠色發(fā)展
歷經(jīng)四代技術(shù)革新，中冶環(huán)保已建立了世界上第一套熔融鋼渣高效罐式有壓熱燜處理技術(shù)與裝備知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，世界首創(chuàng)了熔融鋼渣高效罐式有壓熱燜處理技術(shù)與關(guān)鍵裝備，開(kāi)發(fā)了鋼渣高效處理成套工藝及裝備，與鋼渣磁選工藝技術(shù)、鋼渣粉磨工藝技術(shù)等資源化利用技術(shù)相結(jié)合，已形成一整套鋼渣資源化利用體系。該工藝技術(shù)適用于對(duì)熔態(tài)、固態(tài)等各種狀態(tài)鋼渣的處理，處理效果好，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益顯著，已廣泛應(yīng)用于中國(guó)寶武、鞍鋼、首鋼、河鋼、沙鋼、建龍、柳鋼、馬來(lái)西亞聯(lián)合鋼鐵等50余家國(guó)內(nèi)外大型鋼鐵企業(yè)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)90%以上，同時(shí)極大提升了我國(guó)在鋼渣處理領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)鋼渣高附加值利用的進(jìn)程，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
圖為寶鋼湛江鋼鐵基地鋼渣處理工程。
圖為首鋼京唐60萬(wàn)噸/年鋼渣有壓熱燜項(xiàng)目。
圖為河鋼產(chǎn)業(yè)升級(jí)及宣鋼產(chǎn)能轉(zhuǎn)移項(xiàng)目鋼渣處理項(xiàng)目。
圖為沙鋼集團(tuán)五干河鋼渣加工處理線項(xiàng)目。
圖為武鋼有限煉鋼三分廠鋼渣處理環(huán)保改造項(xiàng)目。
圖為建龍集團(tuán)（山西建龍）首臺(tái)套96萬(wàn)噸/年鋼渣及加工生產(chǎn)線項(xiàng)目。
圖為越南臺(tái)塑河靜鋼廠鋼渣處理項(xiàng)目。
圖為鑌鑫鋼鐵70萬(wàn)噸/年鋼渣有壓熱燜處理及加工提純生產(chǎn)線工程。
圖為馬來(lái)西亞馬中關(guān)丹產(chǎn)業(yè)園350萬(wàn)噸鋼鐵節(jié)能環(huán)保項(xiàng)目50萬(wàn)噸/年鋼渣處理線。
國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)、優(yōu)質(zhì)工程獎(jiǎng)、冶金科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)、中國(guó)專(zhuān)利獎(jiǎng)優(yōu)秀獎(jiǎng)等數(shù)十個(gè)國(guó)家及行業(yè)榮譽(yù)見(jiàn)證著中冶環(huán)保在鋼渣處理技術(shù)研發(fā)方面的雄厚實(shí)力。伴隨著國(guó)家“一帶一路”倡議的推進(jìn)，中冶環(huán)保也把我國(guó)自主創(chuàng)新研發(fā)的鋼渣處理技術(shù)及國(guó)產(chǎn)裝備推向世界，在向世界展示中國(guó)專(zhuān)業(yè)團(tuán)隊(duì)研究成果的同時(shí)，也讓世界看到了中國(guó)在節(jié)能減排方面所具備的能力與堅(jiān)定決心。
圖為各項(xiàng)發(fā)明專(zhuān)利獲獎(jiǎng)?wù)掌?/div>
圖為各個(gè)冠軍產(chǎn)品（從上到下依次為：立式有壓熱燜罐、輥壓破碎機(jī)、渣槽及轉(zhuǎn)運(yùn)臺(tái)車(chē)、臥式有壓熱燜罐、渣罐傾翻車(chē)）。
目前，中冶環(huán)保積極研發(fā)的第五代鋼渣處理技術(shù)，已日漸成熟、呼之欲出，預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)得到應(yīng)用，更好解決鋼渣處理與資源化利用問(wèn)題?；仡櫧?0年的研發(fā)歷程，中冶環(huán)保用取得一次次突破與迭代更新的鋼渣熱燜處理技術(shù)，不斷為鋼鐵企業(yè)解決實(shí)際問(wèn)題，也為國(guó)內(nèi)鋼渣處理技術(shù)的發(fā)展樹(shù)立了標(biāo)桿，引領(lǐng)著行業(yè)的發(fā)展，彰顯著央企的責(zé)任擔(dān)當(dāng)。
除鋼渣處理等固體廢物處理及資源化利用技術(shù)外，中冶環(huán)保在水處理及資源化技術(shù)、大氣污染防治、噪聲防治、環(huán)境影響評(píng)價(jià)與檢測(cè)、環(huán)保能源現(xiàn)狀評(píng)估、工業(yè)節(jié)能和生態(tài)環(huán)境修復(fù)等節(jié)能環(huán)保領(lǐng)域同樣頗有建樹(shù)，擁有鋼鐵企業(yè)綜合污水處理及回用技術(shù)、高效低阻脈沖袋式除塵技術(shù)及設(shè)備、低溫?zé)煔庋h(huán)流化床脫硫脫硝技術(shù)、轉(zhuǎn)爐一次干法除塵技術(shù)（LT法）等多項(xiàng)代表性成果；同時(shí)以技術(shù)突破支撐模式創(chuàng)新，推廣應(yīng)用鋼鐵企業(yè)環(huán)境污染第三方治理BOO（建設(shè)—擁有—經(jīng)營(yíng)）模式，以全新市場(chǎng)化運(yùn)行模式，走出冶金建設(shè)全生命周期的綠色智能化新路。
國(guó)家“十四五”規(guī)劃綱要明確提出“落實(shí)2030年應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家自主貢獻(xiàn)目標(biāo)，制定2030年前碳排放達(dá)峰行動(dòng)方案”，也為鋼鐵工業(yè)環(huán)保治理指明了方向。國(guó)家生態(tài)環(huán)境保護(hù)和行業(yè)綠色低碳發(fā)展，是中冶環(huán)保一直堅(jiān)守的責(zé)任和使命。在新的征程中，中冶環(huán)保將在以習(xí)近平同志為核心的黨中央領(lǐng)導(dǎo)下，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度、無(wú)限的活力和踏實(shí)的作風(fēng)，不斷實(shí)現(xiàn)自我革新與突破，為鋼鐵工業(yè)低碳綠色發(fā)展不斷積蓄新的能量，護(hù)航美麗中國(guó)。
冠軍檔案
中冶環(huán)保鋼渣處理技術(shù)與裝備
研發(fā)單位：中冶節(jié)能環(huán)保有限責(zé)任公司
技術(shù)簡(jiǎn)介：為最大化地利用鋼渣、實(shí)現(xiàn)鋼鐵企業(yè)低碳綠色發(fā)展，中冶環(huán)保自1992年起組織專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員研究鋼渣處理及利用技術(shù)，歷經(jīng)近30年的技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新，3次迭代升級(jí)，成功研發(fā)出世界上第一套熔融鋼渣高效罐式有壓熱燜處理技術(shù)與裝備，并擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)體系，實(shí)現(xiàn)世界首創(chuàng)并開(kāi)發(fā)了鋼渣高效處理成套工藝及裝備，與鋼渣磁選工藝技術(shù)、鋼渣粉磨工藝技術(shù)等資源化利用技術(shù)相結(jié)合，已形成一整套鋼渣資源化利用體系。該工藝技術(shù)適用于熔態(tài)、固態(tài)等各種狀態(tài)鋼渣的處理，處理效果好，經(jīng)濟(jì)、環(huán)境效益顯著，極大提升了我國(guó)在鋼渣處理領(lǐng)域的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)了鋼渣高附加值利用的進(jìn)程，具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
技術(shù)應(yīng)用：該工藝技術(shù)已廣泛應(yīng)用于中國(guó)寶武、鞍鋼、首鋼、河鋼、沙鋼、建龍、越南河靜、馬來(lái)西亞聯(lián)合鋼鐵等國(guó)內(nèi)外50余家大型鋼鐵企業(yè)，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率達(dá)90%以上。
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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