本報(bào)記者 陶海銀 通訊員 張?jiān)ゴ?/b>
1月10日，中共中央、國務(wù)院在北京隆重舉行國家科學(xué)技術(shù)獎勵大會，正式揭曉2019年度國家科學(xué)技術(shù)獎。其中，由中冶集團(tuán)提名、中冶賽迪牽頭申報(bào)的“綠色高效電弧爐煉鋼技術(shù)與裝備的開發(fā)應(yīng)用”項(xiàng)目喜獲國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎，受到隆重表彰。這是中冶賽迪繼2016年?duì)款^申報(bào)“高效低耗特大型高爐關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用”項(xiàng)目獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎二等獎之后，再次牽頭獲得國家級科技獎勵，中冶集團(tuán)對國家支柱性產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展發(fā)揮的引領(lǐng)作用在國家層面得到了高度認(rèn)可和褒獎。
著眼未來
以短流程煉鋼推動鋼鐵工業(yè)流程再造
習(xí)近平總書記強(qiáng)調(diào)，綠水青山就是金山銀山。生態(tài)效率的提升已成為世界工業(yè)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，而鋼鐵占據(jù)全球二氧化碳排放的 20%，是生態(tài)效率提升的關(guān)鍵。
電弧爐煉鋼是社會廢鋼再資源化的核心環(huán)節(jié)，能耗和碳排放均只有高爐-轉(zhuǎn)爐長流程的1/3，是鋼鐵工業(yè)可循環(huán)、綠色化發(fā)展的重要方向。加速電弧爐煉鋼技術(shù)發(fā)展，是《國家中長期科技發(fā)展規(guī)劃綱要（2006-2020）》“可循環(huán)鋼鐵流程工藝與裝備”的優(yōu)先主題，是實(shí)現(xiàn)“中國鋼鐵工業(yè)工藝流程再造”的重要內(nèi)容。推動新一代綠色高效電弧爐煉鋼技術(shù)及裝備的研究應(yīng)用，對鋼鐵工業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重大戰(zhàn)略意義。
為推動鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展，2005年，中冶賽迪聯(lián)合北京科技大學(xué)、西安電爐研究所等單位組成項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)，堅(jiān)持“產(chǎn)學(xué)研用”協(xié)同創(chuàng)新，開始了提高綠色電弧爐國產(chǎn)化水平的研究工作。2007年，中冶集團(tuán)立足中國鋼鐵行業(yè)未來發(fā)展的高度，兼并重組西安電爐研究所，并劃撥給中冶賽迪，推動冶金建設(shè)“國家隊(duì)”領(lǐng)跑者和電爐行業(yè)專業(yè)研究單位進(jìn)行強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，以企業(yè)、國家未來發(fā)展為己任，謀劃短流程電爐煉鋼關(guān)鍵技術(shù)及裝備的研發(fā)和創(chuàng)新，打造具有自主知識產(chǎn)權(quán)的綠色、高效、潔凈電弧爐裝備。
堅(jiān)持市場導(dǎo)向
解決高效低耗治污重大難題
推動“長流程”煉鋼向“短流程”轉(zhuǎn)換，是鋼鐵行業(yè)綠色發(fā)展的大勢所趨。然而，由于廢鋼資源積累不足、生產(chǎn)成本高起，我國短流程電爐煉鋼發(fā)展并不理想，國產(chǎn)電弧爐裝備技術(shù)水平與國外相比，在綠色節(jié)能、自動化、智能化、生產(chǎn)服務(wù)以及配套檢測、機(jī)器人技術(shù)等方面差距很大，先進(jìn)大型電弧爐基本依賴進(jìn)口。目前，國內(nèi)僅有10%的電爐鋼，與發(fā)達(dá)國家20%~30%的電爐鋼相比差距明顯。
2005年以來，面對長期困擾電弧爐生產(chǎn)的冶煉周期長、能量利用率低、質(zhì)量不穩(wěn)定及生產(chǎn)成本高等重大技術(shù)難題，中冶賽迪研發(fā)團(tuán)隊(duì)制訂了可行的電弧爐自主研發(fā)的技術(shù)路線圖，不斷改進(jìn)和優(yōu)化方案，申請大批專利，并于2015年推出了綠色節(jié)能環(huán)保電弧爐的核心裝備——第一代基于AutoARC連續(xù)加料技術(shù)為基礎(chǔ)的廢鋼預(yù)熱系統(tǒng)，受到鋼鐵企業(yè)高度關(guān)注。
隨著國家產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，鋼鐵企業(yè)新建工程大幅減少，AutoARC連續(xù)加料系統(tǒng)的項(xiàng)目投資較高、占地面積較大、不利于既有電爐設(shè)備改造等問題開始顯現(xiàn)，并且國家環(huán)保政策對二噁英控制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了提高。為此，中冶賽迪正視問題自我突破，轉(zhuǎn)而針對電弧爐冷區(qū)改善、二噁英智能抑制和節(jié)能問題進(jìn)行技術(shù)攻關(guān)，并在中冶陜壓熱加工中心建設(shè)了綠色電弧爐關(guān)鍵技術(shù)和裝備的鋼鐵短流程試驗(yàn)平臺。歷經(jīng)多年研發(fā)，該項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)終于取得了一系列重大突破。
針對長期困擾國內(nèi)外全廢鋼電弧爐煉鋼生產(chǎn)的能量消耗高、質(zhì)量不穩(wěn)定、二噁英污染等重大關(guān)鍵問題，中冶賽迪以電弧爐煉鋼綠色節(jié)能、高效潔凈為目標(biāo)，與相關(guān)機(jī)構(gòu)聯(lián)合完成了超高功率智能供電、高效深度潔凈冶煉、綠色輸送廢鋼預(yù)熱和跨尺度高效協(xié)同控制集成，即“三個單元、一項(xiàng)集成”的創(chuàng)新性研究，并成功實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。
其具體研發(fā)成果包括：研發(fā)出國際領(lǐng)先的超高功率電弧爐變壓器和電極自動調(diào)節(jié)技術(shù)，首次形成了超高功率電弧爐供電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，打破了國外長期技術(shù)壟斷，強(qiáng)力支撐“中國制造”；發(fā)明了熔池內(nèi)氣-固噴吹、CO2-Ar動態(tài)底吹、出鋼過程在線噴粉脫氧等新方法，實(shí)現(xiàn)了低成本快速深脫磷、脫氮和鋼液氧含量控制，解決了長期制約電弧爐潔凈化冶煉的世界性難題；開發(fā)了適應(yīng)多元爐料結(jié)構(gòu)的全余熱回收、低阻尼除塵、高效急冷二噁英治理、階梯擾動函道廢鋼預(yù)熱等新技術(shù)，系統(tǒng)解決了連續(xù)加料、廢鋼預(yù)熱、余熱利用及廢氣治理等關(guān)鍵問題，顯著提高了電弧爐煉鋼節(jié)能環(huán)保水平；提出了以質(zhì)量為核心的煉鋼潔凈生產(chǎn)與綠色制造協(xié)同運(yùn)行新思路，開發(fā)了非接觸鋼液連續(xù)測溫、爐氣成分在線分析、終點(diǎn)預(yù)報(bào)和成本質(zhì)量控制軟件等，實(shí)現(xiàn)了電弧爐煉鋼綠色-潔凈技術(shù)集成，進(jìn)一步提升了電弧爐煉鋼運(yùn)行效率和產(chǎn)品質(zhì)量，顯著降低了生產(chǎn)成本。
基于綠色高效電弧爐煉鋼技術(shù)與裝備的先進(jìn)性和引領(lǐng)性，該項(xiàng)目獲得授權(quán)發(fā)明專利20項(xiàng)、實(shí)用新型專利37項(xiàng)、軟件著作權(quán)5項(xiàng)，申請PCT國際專利3項(xiàng)（授權(quán)1項(xiàng)），形成標(biāo)準(zhǔn)8項(xiàng)（國際2項(xiàng)、國家4項(xiàng)、行業(yè)2項(xiàng)），發(fā)表論文91篇（SCI/EI 34篇），專著3部。該項(xiàng)目曾獲省部級科技獎勵一等獎2項(xiàng)，在2017年中國金屬學(xué)會組織的項(xiàng)目成果評價會上，以中國工程院院士殷瑞鈺為組長的評價委員會一致評價該項(xiàng)目總體達(dá)到國際先進(jìn)水平。
目前，綠色潔凈電弧爐煉鋼關(guān)鍵技術(shù)及裝備已在國內(nèi)外廣泛推廣應(yīng)用，出口至俄羅斯、意大利、土耳其、印度尼西亞等20余個國家；整體及單元技術(shù)支撐了全國50%以上電爐鋼產(chǎn)能，經(jīng)濟(jì)及社會效益顯著。
《中國冶金報(bào)》（2020年01月23日 04版四版）
