2024年10月23日,中国钢铁工业协会在2024年全球低碳冶金创新论坛上发布了第一批共8个中国低碳排放钢大类产品(标准核算边界到热轧),鞍钢股份有限公司的热轧卷产品是其中之一。
1 品牌背景
鞍钢集团积极响应国家关于碳达峰、碳中和的战略部署,2024年发布了首个品牌战略规划,明确提出“创新、求实、绿色、共享”的品牌核心价值,生态优先、绿色发展成为鞍钢品牌发展总基调。
2024年10月18日,中国钢铁行业《低碳排放钢评价方法》标准正式发布,鞍钢股份有限公司第一时间完成基于该标准的热轧产品碳绩效评估,并达到了E级碳效等级,展示了鞍钢在碳减排方面取得的阶段性成果,为加快绿色转型、增强产品核心竞争力奠定了坚实基础。
2 品牌理念
鞍钢绿色低碳主品牌命名为“angreen”,“an”取自鞍钢英文名称“ANSTEEL”,代表品牌的主体——鞍钢;绿色、善待环境的英文单词“green”,代表品牌价值。品牌的设计标识图形凸显“友爱”“友好”“亲和力”,将科技创新的鞍钢蓝与象征着自然、生命、活力的绿色融合,形成品牌主色,象征鞍钢用科技创新推动绿色低碳发展,传达企业生产与自然和谐共生的发展理念。
3 技术与装备发展和创新
为推动绿色低碳转型,鞍钢强化顶层设计,制定了《鞍钢集团碳达峰行动方案》,将系统观念贯穿“双碳”工作全过程,通过数字化、智能化建设以及低碳技术研发来推动能源利用率、劳动生产率和系统能效持续提升。
3.1 加快数字化智能化建设,系统推进钢铁全流程降碳
鞍钢矿业关宝山公司打造的国内首个选矿“黑灯工厂”,以智能化手段再造生产流程,由人工调控变为系统自主调节,借助选矿智能系统,促使磨矿、磁选、浮选等选矿流程实现工序协同、智慧生产、智能制造。最终,原矿处理量、精矿产量、金属回收率不断提高;设备效率稳步提升,球磨机效率、压滤机效率大幅改善;综合能耗持续下降,药剂单耗、电单耗、动力煤单耗逐步降低。
2022年8月,鞍钢自主建成了全球最大的铁前一体化智慧炼铁中心,该平台集成了烧结、球团、焦化、高炉工序,融合了生产操控、设备监测、指挥决策及工业大数据平台,是建设数字鞍钢、创新鞍钢、绿色鞍钢的重点工程。鞍钢铁前一体化智慧炼铁中心,打破了传统工艺间的数据壁垒,通过汇聚高炉及辅助系统的生产数据和操控数据,将分布在厂区内的28个操作室、104套控制系统全部整合融合,实现了跨区域、跨工艺、跨界面;集中控制、集中调度、集中管理;“云”“智”“算”覆盖产线全流程;各岗位职能间横向联通、纵向融合,极大提高了生产效率和能源利用效率。
鞍钢大力度开展“智慧炼钢”技术攻关,将炼钢过程交给计算机“算法”和相关设备,依靠动态模型实时计算钢水温度以及碳含量等数据,实现了全过程动态自动控制“一键炼钢”。智慧炼钢系统给复杂的炼钢设备装上了“眼睛”和“大脑”,极大地提高了生产效率。
鞍钢股份炼钢总厂三分厂连铸工序也建成了“连铸集控中心”,实现了RH一键式智能生产,满足超低碳钢脱碳要求,在外界环境动态变化下能够做到成分、温度命中率100%,达到行业领先水平。
目前,鞍钢已建成三类39套智慧管理信息系统,构建起全方位实时动态监管体系。数据显示,通过打造智能化集控中心,鞍钢近年来实现了稳产高产与提质增效并行。
3.2 聚焦前沿技术创新,持续提升降碳能力
2022年9月,具有完全自主知识产权的全球首套绿氢零碳流化床高效炼铁新技术示范项目在鞍钢鲅鱼圈分公司开工建设,该项目致力于打造万吨级流化床氢气炼铁工程,实现我国钢铁行业在低碳冶金新技术路线方面的重大突破,目前即将进入热负荷试车阶段,争取早日产业化示范应用并在钢铁行业示范推广,为钢铁行业深度降碳提供鞍钢方案。
为进一步满足汽车钢客户对低碳产品需求,鞍钢股份制订高炉和转炉大比例废钢 绿电的生产工艺方案,突破技术瓶颈,实现多个牌号降碳30%汽车钢产品批量稳定生产,各项性能指标均满足要求。
在研发新型炉料技术上,基于低碱高硅球团的低碳排放高炉炉料技术在鞍钢带式机球团矿生产线实现产业化应用,获得2022年度世界钢铁协会“低碳生产卓越成就奖”。这项技术的突破为降低钢铁企业硫化物、碳氧化物、氮氧化物排放开辟了新路径。
鞍钢炼铁总厂新烧分厂1号烧结机竖冷窑项目采用烧结矿竖式冷却工艺技术,颠覆了传统烧结冷却工艺,能够以较少的冷却风量高效地冷却烧结矿,有效提高烧结矿的余热回收利用率,极大降低烧结工序生产成本及碳排放水平,是烧结工艺的一次重大技术创新。
鞍钢矿业公司全国最大的单体地下铁矿山西鞍山铁矿开工建设。建成投产后,该矿山将成为一座年产铁精矿千万吨级、技术领先、绿色、智能、无废、无扰动的世界一流地下铁矿山。
3.3 多效并举发展绿色电力,以新型能源助力低碳转型
鞍钢高效回收利用厂内富余煤气资源,鞍山钢铁3台135MW超临界和1台100MW亚临界高效发电机组正在按计划推进,其中朝阳基地100MW亚临界发电机组已于2024年7月并网发电,其他3台机组也将于2024年底前并网发电,届时将为鞍钢在推进绿色低碳发展、优化能源结构方面提供重要支撑。
鞍钢制订绿电发展规划,充分利用厂区的厂房屋顶及闲置土地等自有资源开发光伏及风电项目,按照循序渐进的原则,分类实施,有力支撑钢铁主业用能结构优化,提升钢铁产品的绿色竞争力。朝阳钢铁12.2MW光伏发电一期项目已于2023年底并网发电、鞍山钢铁本部基地二渣场80MW光伏发电项目将于2024年底并网发电。同时,积极参与绿电交易,提高风电、光伏发电等可再生能源电力外购比例,力争让更多绿电进入生产环节,满足下游客户对低碳产品的需求。此次认证的E级碳效热轧钢卷产品全路径采用了绿电生产。
3.4 加快废钢资源集聚发展,深挖再生资源降碳潜力
为贯彻落实国家“1 N”再生资源产业体系建设工作部署,加快推进鞍钢“双核 第三极”发展战略,筹划组建鞍钢绿金产业发展有限公司,打造废钢资源产业化发展平台,掌控源头资源,为东北区域各大钢厂提供稳定、优质、高效的废钢资源与保障服务。
鞍钢众元产业废钢资源(鞍山)有限公司的“打造废钢回收利用新模式,实现绿色低碳循环发展”项目入选“2022企业绿色低碳发展优秀实践案例”。该项目采取“邻钢而建核心基地,邻废而建卫星基地”方式,积极探索废钢回收、智能验质、加工、配送一体化运营新模式,打破了目前废钢行业重回收、轻加工、无延伸服务的产业链结构。同时,通过废钢自动分类、料斗最佳化操作、炉料跟踪、实时存贮、动态3D图像等,实现智能打包预警远程监控系统技术输出,有效提高了废钢资源综合利用水平。
3.5 强化碳数据核算能力,实现产品碳足迹精准评价
2022年,鞍钢碳排放及产品生命周期评价平台开工建设,2023年8月平台全面建成并实现稳定运行。该平台在ISO14040系列标准框架下,结合了鞍钢的工艺流程、加工路径、原/燃料条件、能效及排放水平、能源结构及产品结构等本地化条件,具有计算、预测、分析、优化等功能,平台建成以来,已完成汽车钢、核电用钢、船板钢、厚钢板、低碳排放钢等产品的生命周期评价,满足了下游企业对碳足迹核算数据的需求,也便于更好地管理产品的碳足迹,支撑和加快鞍钢绿色产品开发和认证,提升产品的市场竞争力。
4 小结
此次发布的鞍钢热轧卷产品严格按照《低碳排放钢评价方法》团体标准进行认定,结合鞍钢股份生产工艺,优选“炼焦-烧结-1#/2#/3#/10#高炉-炼钢四/五号线-1780/2150热轧线”工艺路径,在11.9%废钢比情况下,碳效等级达到E级。此次发布彰显了鞍钢工艺、技术、设备等方面的创新和实践,不仅推动了自身的绿色低碳转型,也为钢铁行业绿色低碳高质量发展提供了示范和样板。(马光宇)