本報記者 王磊

　　4月的新疆烏魯木齊，大地春回。中國寶武八鋼廠區東南麵
，歐冶爐巍然聳立於藍天之下
，透著一份大氣。這座歐冶爐的“前世今生”，生動地刻畫了中國寶武在低碳冶煉上孜孜不倦的探尋與求索。

　　早在2005年，當時的寶鋼承擔起了我國探索非高爐煉鐵技術的重大使命，從奧鋼聯引入熔融還原技術，建成了設計年產能150萬噸、當時世界最大的COREX爐，並於2008年5月順利實現“三達”（達產、達標、達效）。由於國內外原燃料結構的差異，COREX爐的運行和經濟性受到了前所未有的挑戰。根據企業決策，2011年，COREX爐搬遷至新疆八鋼，希望利用當地的資源
，走出一條適合國情、高性價比的非高爐煉鐵技術之路。

　　顛覆“飲食結構”求生存

　　從今天來看，非高爐煉鐵技術其實就是低碳冶煉的一種探索。熔融還原工藝流程短、汙染低，碳排放自然可以減量。COREX爐搬遷的初衷，就是要找到一條適合國內原燃料結構的低碳冶煉之路。但是，它首先要解決的還是生存問題。

　　2012年，在很多八鋼人心裏是一個不同尋常的年份。正是這一年，COREX爐輾轉幾千公裏，在八鋼安家落戶。“老外都玩不轉的新玩意，到八鋼能好使不
？”“八鋼效益本來就不咋地，這不是雪上加霜麼
？”消息傳來
，一時間幹部員工議論紛紛

，不少人都把COREX爐看成了一個“燙手山芋”。製造管理部首席李濤回憶說，那時候，八鋼的接待酒店“好西部”連平常不開放的輔樓都住滿了人，寶鋼股份的支撐團隊來了好幾百人。在此之前，八鋼也組織了100多人到羅涇COREX爐跟班學習。李濤就在羅涇待了一年多，參與了設備搬遷的全過程。

　　在中國寶武的全力支撐下

，項目團隊充分發揮艱苦奮鬥、敢闖敢試的精神，對COREX爐的原燃料結構進行了顛覆式的創新。八鋼副總經理、低碳冶金創新中心副主任袁萬能打了個比方，原來的COREX爐食不厭精
、膾不厭細，“想啥吃啥”——煤要吃最好的塊煤，礦要吃高品質球團。到了八鋼以後，他們對原燃料結構進行了專項攻關
，現在成了“有啥吃啥”。與此同時

，歐冶爐還實現了高爐工藝返焦、返礦資源的全利用。原來派不上用處的高爐煤末、焦末等，都得到了充分利用
，實現了資源耦合。

　　從2018年到2020年，COREX爐的噸鐵成本直線下降。與八鋼2500立方米高爐相比

，2018年之前，COREX爐的噸鐵成本遠高於2500高爐；2018年基本持平；到去年，噸鐵成本比2500高爐要低100多元。這個天天“山珍海味”的“富家子”，變身成了“粗茶淡飯”的“糙漢子”，“飲食結構”發生了天翻地覆的變化。2018年至今，COREX爐運行穩定
，產量屢創新高
，並已連續3年實現盈利。

　　從COREX爐到歐冶爐

　　時至今日，已經很難說現在的“歐冶爐”還是不是當年的“COREX爐”。自開爐以來
，八鋼歐冶爐共申報專利400餘項
，已獲得授權專利142項，其中發明專利42項。歐冶爐粗獷的腸胃，也是建立在其核心工藝大量的顛覆性創新上。2018年，脫胎換骨的COREX爐更名為歐冶爐
，或許就能說明這一點。

　　幾年來，歐冶爐不僅開創了高比例使用動力煤和燒結礦的原燃料結構
，還自主創新了“兩爐三段式”的煤氣高效利用核心技術，開發了氣化爐拱頂幹煤粉氣化（DCGT）風口噴吹煤氣（TGIC）和豎爐CGD等係列新技術。在裝備創新上，他們研發了新型高溫布料器
、礦煤垂直膠帶機、粉塵線波補償器和風口氧煤燒嘴等歐冶爐專用設備。在操作層麵
，他們建立了一整套集低成本烘開爐
、固定豎爐爐頂壓力和休風安全操作等技術為一體的獨特操作技術。

　　在歐冶爐管控中心，煉鐵廠技術專家陳若平剛剛接待完一位慕名而來的業內專家。他笑著介紹說：“這兩年到歐冶爐參觀考察的同行太多了
，他們最感興趣的
，莫過於我們在歐冶爐上的這些工藝創新。”zaichenruopingyanli，ouyeluzuigenbendebianhua，zaiyutupoleyuanyouliangduanshiyeliandejishulinian
，chuangxinlesanduanshidegaoxiaoyelianjishu
，jianshaolehantanranliaodeshiyongliang
，luliaoranshaohaiyuangengjiachongfen

，yelianxiaolvmingxiantisheng。ciwai，yuanlaiyouyululiaonianjie，meibannianjiuyaoqingluyici，dehuashang10來天時間，現在因為爐料燃燒充分，清爐的時間周期已大大延長。

　　“這(zhe)樣(yang)的(de)創(chuang)新(xin)幾(ji)乎(hu)沒(mei)有(you)停(ting)過(guo)。這(zhe)些(xie)年(nian)，歐(ou)冶(ye)爐(lu)先(xian)後(hou)實(shi)施(shi)了(le)數(shu)十(shi)個(ge)改(gai)造(zao)項(xiang)目(mu)，從(cong)冶(ye)煉(lian)工(gong)藝(yi)到(dao)原(yuan)燃(ran)料(liao)結(jie)構(gou)

，從(cong)專(zhuan)用(yong)裝(zhuang)備(bei)到(dao)操(cao)作(zuo)體(ti)係(xi)，我(wo)們(men)改(gai)了(le)個(ge)遍(bian)。它(ta)還(hai)是(shi)不(bu)是(shi)原(yuan)來(lai)的(de)COREX爐
，我還真不好說。”出於專業技術人員的嚴謹，陳若平沒有正麵回答這樣的問題
，但他講述的這些事實
，已經做出了完整的解答。

　　低碳冶煉“急先鋒”

　　命運多舛的歐冶爐終於脫胎換骨，解決了生存問題，但中國寶武及八鋼並沒有止步於此。2018年，歐冶爐被確定為中國寶武低碳冶煉試驗基地項目之一
，全名是——歐冶爐全氧熔融還原試驗中心。毫無疑問，它是中國寶武低碳冶煉探索的“急先鋒”。

　　爐頂煤氣回用和二氧化碳捕集分離兩大突破性技術，是歐冶爐在低碳冶煉探索上的重大成果。從2018年到2020年
，歐冶爐的探索實踐一年上一個台階。2018年，歐冶爐實施“頂煤氣回配項目”，chongfenliyongouyelufenduanluxingzailuwenkongzhishangdexiantianyoushi
，tongguomeiqixunhuanliyongjishu
，jinyibutigaoleouyeludeshengchanwendingxing，bingyouxiaojianshaoleouyelushengchandeshijitanxuqiu。2019年該係統投用後
，經權威第三方減碳認證
，結果表明，其有效降低係統碳排放量0.1噸/噸鐵，按年產120萬噸鐵水能力
，每年可實現降低碳排放12萬噸。

　　為了突破煤氣循環量的“瓶頸”，2019年
，歐冶爐又實施了“煤氣製取和二氧化碳分離”項(xiang)目(mu)。鋼(gang)鐵(tie)冶(ye)煉(lian)中(zhong)分(fen)離(li)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)
，全(quan)世(shi)界(jie)都(dou)沒(mei)有(you)工(gong)業(ye)化(hua)的(de)實(shi)踐(jian)先(xian)例(li)。歐(ou)冶(ye)爐(lu)開(kai)創(chuang)性(xing)地(di)引(yin)入(ru)了(le)化(hua)工(gong)行(xing)業(ye)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)分(fen)離(li)技(ji)術(shu)，將(jiang)回(hui)用(yong)煤(mei)氣(qi)中(zhong)的(de)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)含(han)量(liang)從(cong)30%降低到了1%以內，極大地提升了煤氣回用的效能。該項目實施後，歐冶爐在原先基礎上，每年又實現減碳9萬餘噸。2020年

，八鋼實施了“脫碳煤氣綜合利用項目”，進一步提升脫碳煤氣的使用效率。“我們的長遠目標是要實現全部頂煤氣的回用，前提是這些分離出來的二氧化碳得有個好去處。”技術專家陳若平介紹說。而就在3月初八鋼進行的一次低碳冶煉推進會上
，一批二氧化碳深度應用的項目已經浮出水麵，比如製取甲醇燃料等
，都已經進入可研階段。

　　功勳高爐獲綠色新生

　　“富氫碳循環高爐”的前身，是八鋼430立(li)方(fang)米(mi)高(gao)爐(lu)。這(zhe)是(shi)一(yi)座(zuo)為(wei)新(xin)疆(jiang)鋼(gang)鐵(tie)工(gong)業(ye)發(fa)展(zhan)立(li)下(xia)汗(han)馬(ma)功(gong)勞(lao)的(de)功(gong)勳(xun)高(gao)爐(lu)，其(qi)優(you)異(yi)的(de)全(quan)煙(yan)煤(mei)噴(pen)煤(mei)比(bi)指(zhi)標(biao)一(yi)度(du)全(quan)國(guo)領(ling)先(xian)。中(zhong)國(guo)寶(bao)武(wu)重(zhong)組(zu)八(ba)鋼(gang)後(hou)，新(xin)建(jian)了(le)兩(liang)座(zuo)2500立方米高爐。2014年
，430立方米高爐功成身退。八鋼想把它規劃為工業遺存保留下來
，誰也沒想到，隨著中國寶武綠色低碳發展步伐的加速，2020年，這座高爐有了一個全新的使命和定位——全球首家低碳冶金創新實驗基地
，要通過技術升級改造，打造具備全氧冶煉、富氫
、爐頂煤氣脫二氧化碳煤氣自循環噴吹等功能的低碳化高爐。整個項目試驗成功後，不僅能大幅度提高冶煉利用係數，還可以減少30%的二氧化碳排放。

　　據爐長田寶山介紹，這座高爐僅一階段試驗項目就投入了1.5億元。“富氫碳循環高爐”的低碳冶煉試驗分3個階段。一階段工業試驗去年7月啟動後，高爐鼓風含氧量成功突破了傳統高爐的極限，目前穩定在35%。二階段試驗工程今年2月(yue)底(di)已(yi)經(jing)動(dong)工(gong)，正(zheng)在(zai)緊(jin)鑼(luo)密(mi)鼓(gu)建(jian)設(she)中(zhong)。工(gong)程(cheng)將(jiang)引(yin)入(ru)歐(ou)冶(ye)爐(lu)脫(tuo)除(chu)二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)的(de)還(hai)原(yuan)煤(mei)氣(qi)和(he)富(fu)氫(qing)焦(jiao)爐(lu)煤(mei)氣(qi)
，打(da)通(tong)煤(mei)氣(qi)循(xun)環(huan)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)，今(jin)年(nian)內(nei)實(shi)現(xian)鼓(gu)風(feng)氧(yang)含(han)量(liang)50%的超高富氧冶煉和氫冶金冶煉探索。三階段試驗工程明年開始建設，將利用還原煤氣加熱循環技術，實現全氧冶煉。

　　從430立方米高爐到2500立方米高爐、歐冶爐，再到這座“富氫碳循環高爐”
，田寶山和高爐打了大半輩子交道，啃過的“硬骨頭”不少，但在他心裏，氧氣高爐低碳冶金和氫冶金創新的工業化研究，完全顛覆了他過去的認知——“我們所做的一切，都是前無古人的探索。難度之大，超乎想象。”

　　突破傳統冶煉“百年瓶頸”

　　“現代的高爐發展了200多年，其熱效率很高、channengguimoda，shigexiangdanglebuqidefanyingqi。danxianyougaoluzhongtandenengliangbunengbeiwanquanliyong，haiyouxiangdangyibufenbeifuchanmeiqidaizou。jianglaigaoluyelianjiantanyoukexingdeliangtiaolujing，yishitongguotishenggaoluneitandenengliangliyongxiaolv

，zuodaojizhihua，laijianshaogutiranliaotandeshuru

；二是在冶煉過程中，使用清潔無碳的新能源來替代碳，如富氫冶煉。”中國寶武低碳冶煉創新中心專家、中央研究院博士許海法介紹說。

　　傳統高爐鼓風主要成分為氮氣，要實現高效

、低碳的目的，需要最大化地提高鼓風富氧水平來減少氮氣的累積，受工藝和裝備所限，傳統高爐的鼓風含氧量一般都在30%以內。這是一個很多年來沒人能夠突破的瓶頸。按照專家們的話來說，這是“冶金原理”的極限。“富氫碳循環試驗高爐”的一階段試驗
，卻成功地做到了35%，史無前例。

　　“這就是一個不斷嚐試
、不斷試錯的過程！”李濤介紹說
，鼓風含氧量的不斷提升，會造成爐內溫度變化等一係列問題，導致“懸料”“崩料”等現象，爐況極難控製。去年開爐後
，“富氫碳循環高爐”就曾經出現過爐缸凍結的情況。許海法坦言，立項之初


，他和同事們也很忐忑，擔心失敗
，“這(zhe)些(xie)我(wo)們(men)都(dou)有(you)心(xin)理(li)準(zhun)備(bei)。從(cong)國(guo)家(jia)到(dao)行(xing)業(ye)到(dao)企(qi)業(ye)，低(di)碳(tan)是(shi)一(yi)個(ge)大(da)方(fang)向(xiang)
，總(zong)得(de)有(you)人(ren)去(qu)試(shi)去(qu)闖(chuang)。但(dan)一(yi)步(bu)步(bu)走(zou)到(dao)今(jin)天(tian)，很(hen)多(duo)不(bu)可(ke)能(neng)都(dou)變(bian)成(cheng)了(le)現(xian)實(shi)，信(xin)心(xin)也(ye)越(yue)來(lai)越(yue)足(zu)了(le)。”

　　低碳鋼鐵的引領者

　　今年1月，中國寶武發布了碳減排路線圖——2023年力爭實現碳達峰，2025年具備減碳30%的工藝技術能力，2035年力爭實現減碳30%
，2050年力爭實現碳中和。“這是中國鋼鐵對全世界的一次莊嚴承諾。”袁萬能說。中國寶武2025年要具備減碳30%的工藝技術能力
，很大程度上就是指“富氫碳循環高爐”實現真正意義上的全氧和富氫冶煉。

　　congquanshijielaikan，quanyangyelianhefuqingyelian
，zaizhemedaguimogaolushangdeshijianshangshushouci，meiyourenhejingyankeyicanzhao。danzheshiyicimeiyoutuiludetiaozhan，shiyicibunengshibaidedakao。guoqu
，zhongguogangtieyezaijishushangshigensuizhe。jinrizhibaowu
，yilizhiyaochengweiquanqiugangtieyedeyinlingzhe，zaiyijingshixianguimoyinlingdejichushang

，gengweiguanjiandejiushi“技術引領”，這也是從“老大”變“強大”的必由之路。

　　盡管“富氫碳循環高爐”項目試驗取得了階段性的成果，但要實現全氧和富氫的低碳冶煉
，前路必然坎坷波折，更多顛覆性的技術理念
、全新的應用場景以及未知的挑戰，都在等待闖關者們去突破。鋼鐵的未來
，將從這裏出發。