詳解！綠色低碳與高效生產兼容的寶鋼煉鐵經驗

2026-04-01 17:39:16

中國冶金報社

記者呂林報道

特約通訊員藍義高攝影

　　環保指標優於國標、新型燃料噴吹有效降碳、智能高爐提升生產穩定性與能效……近年來，中國寶武鋼鐵集團寶鋼股份煉鐵廠在綠色、低碳及智能技術方麵收獲頗豐，不僅為行業提供了可複用的技術模塊，更驗證了綠色低碳與高效生產兼容的可能性。8月26日，寶鋼股份煉鐵廠廠長張代華在“第十屆國際煉鐵科技大會”上分享了這方麵的實踐經驗。

　　據介紹，寶鋼股份煉鐵廠目前擁有4座有效容積超4000m³的現代化高爐、3座600m²級燒結機及3座焦爐，年產能達1500萬噸鐵水、2100萬噸燒結礦與550萬噸焦炭。近年來，寶鋼通過係統性技術與流程創新，在超低排放、廢水零排放、固廢資源化利用、低碳冶煉及智能煉鐵係統等領域實現技術突破，為煉鐵行業綠色轉型提供了有力技術支撐。

　　綠色煉鐵

　　多汙染物協同治理體係領跑行業

　　麵對煉鐵工序高排放、高汙染的行業難題，寶鋼構建了“源頭減量—過程優化—末端治理”的全鏈條綠色技術體係，主要包括以下四個方麵：

　　一是煙氣超低排放技術矩陣。寶鋼煉鐵廠配備數百套環保設施，針對不同工序特性定製淨化方案。例如，針對焦爐煙氣，一期采用SDA半幹法脫硫+布袋除塵+SCR脫硝，三期、四期升級為活性炭幹法脫硫+中低溫SCR；備用係統采用逆流式活性炭一體化技術，確保排放值穩定優於國標（如1號焦爐SO₂實測為11.7mg/Nm³，大大低於國標要求的30mg/Nm³）。

　　二是廢水零排放閉環係統。該廠建立了全流程水資源管理體係：原料場新建5座雨水收集池，雨水回用於灑水及燒結生產；燒結酸性廢水經中和、沉澱、過濾後渣料送煉鋼回用；焦化脫硫廢水產生的3%-5%稀硫酸通過NaOH中和後進入集中汙水處理設施進行達標處理；高爐衝渣水構建“智能液位監測+冗餘儲水罐”係統，實現100%循環利用。

　　三是“固廢不出廠”係統性資源化利用體係。該廠創新固廢分類資源化路徑：含鋅塵泥、電爐灰經轉底爐處理，鋅回收率超90%，爐渣用作建材原料；酸堿汙泥、熱解吸汙泥直接摻入燒結原料協同處理；廢輪胎、廢塑料經預處理後噴吹至高爐替代燃料。

　　四是無組織排放智能管控。原料場全封閉改造，配合無人化運輸、霧炮抑塵、“兩蓋一吸”皮等帶密封技術，從源頭削減粉塵逸散。

　　低碳煉鐵

　　傳統工藝優化與新型燃料替代雙線並進

　　張代華表示，圍繞高爐降碳核心目標，寶鋼在傳統工藝優化與新型燃料替代領域取得雙線進展。

　　一方麵，寶鋼對高爐能效展開極限挖掘。主要措施包括：高塊礦比冶煉——通過調整高爐送風係統、優化裝料順序、強化槽下篩分管理，2024年，寶鋼四座大型高爐塊礦比年均達到18%，燃料比穩定在490kg/t左右，為低成本冶煉積累寶貴經驗。低燃料比操作——通過煤焦配比優化與操作製度創新，高爐煤氣利用率穩定在50%以上，為鋼鐵行業低碳高效生產提供可複製的實踐路徑。高比例循環鋼鐵料利用——寶鋼開展高爐使用熱壓塊鐵（HBI）與廢鋼的工業試驗，當廢鋼添加量達200kg/t時，燃料比較添加廢鋼前降低60kg/t以上。

　　另一方麵，寶鋼推進新型爐料的研發與應用。主要進展如下：一是開發冷壓結合熱處理製備的高強度顆粒鋼球團，冷壓強度超3000N、在2米水泥地麵的落下強度超13次，高溫抗壓強度大於800N，基本滿足高爐冶煉性能要求。二是大力推進新型燃料噴吹技術的應用，富氫燃料噴吹工業化和生物質燃料篩選均取得可喜進展。

　　智能煉鐵

　　全流程閉環控製重塑生產模式

　　據張代華介紹，依托大數據與AI技術，通過智能模型與智能裝備的協同發力，寶鋼建成了覆蓋“原料—焦化—燒結—高爐”的智能煉鐵係統，具體如下：

　　一是智能高爐係統。寶鋼實現了爐溫閉環控製、氣流智能調優、爐渣堿度自調整，並通過與華為公司的AI深度合作，優化溫度預測模型實現2小時溫度預測平均誤差低於5℃，模型自動調整比例超過90%，保證了爐況的長期的穩定。同時，通過智慧診斷平台監控22座高爐的料運動、爐型、壓容關係、爐缸狀況、煤氣流分布五個維度的指標，實現跨基地實時預警。

　　二是智能燒結協同優化。寶鋼以大數據應用、自動控製等為基礎，運用過程推理、曆史優化、深度學習等技術，開發燒結礦堿度自動檢測調整、燒結過程關鍵參數優化、燒結礦質量預測等模型，提升燒結過程穩定性，改善燒結礦質量，降低高爐工序燃料消耗。

　　三san是shi智zhi能neng焦jiao化hua全quan鏈lian貫guan通tong。煤mei焦jiao切qie片pian跟gen蹤zong實shi現xian焦jiao炭tan質zhi量liang溯su源yuan，單dan燃ran燒shao室shi按an需xu供gong熱re模mo型xing降jiang低di煤mei氣qi消xiao耗hao，幹gan熄xi焦jiao風feng料liao比bi與yu循xun環huan氣qi成cheng分fen智zhi能neng控kong製zhi減jian少shao焦jiao炭tan燒shao損sun，焦jiao爐lu煙yan氣qi淨jing化hua協xie同tong運yun行xing優you化hua實shi現xian焦jiao爐lu煙yan氣qi淨jing化hua裝zhuang置zhi在zai超chao低di排pai放fang前qian提ti下xia的de經jing濟ji運yun行xing。

　　四是智能裝備集群落地。寶鋼煉鐵廠以生產線自動化率100%為目標，通過生產設備自動化、智能化改造替代人工操作，減少“3D”（髒、累、險）崗位；通過設備升級改造提升質量與效率。

　　未來展望

　　圍繞三大核心方向開展係統性創新

　　張代華認為，未來煉鐵技術發展將圍繞綠色低碳、智能、低成本三大核心方向開展係統性創新。

　　zhenduilvseditanzhuanxing，yinggaigoujianduowuranwuxietongzhilitixi，zhongdiantuidongfeishuilingpaifanggongyiyouhuayugufeiziyuanhualiyongjishu，shixianwuranwupaifangqiangduchixujiangdi。ditanfazhancaiqushuanglujingcelve：一方麵，通過富氫冶金技術、餘熱餘能梯級回收係統及全流程能效優化模型，推動現有工序極致能效生產；另一方麵，加快HyCROF工藝、氫基豎爐直接還原、生物質能應用、電冶金等顛覆性技術的工業驗證，建立碳減排效果與成本競爭力綜合評價體係。

　　針對智能化升級，應該基於工藝機理與大數據融合，開展全煉鐵流程智能大模型研發。通過構建高爐數字孿生係統、智能操作控製模塊及能耗優化模型，實現關鍵工藝參數閉環控製與動態優化。深化人工智能（AI）技術在設備狀態管理、生產調度決策等場景的應用，形成覆蓋“感知—分析—決策—執行”的智能生產體係，提升工序協同效率與控製精度。

　　針對低成本製造能力建設，應該建立基於多目標優化的智能配礦模型，開發非傳統礦產高效利用技術，強化礦—焦—煤協同調控機製。通過全係統穩定生產、設備狀態預測性維護、工藝指標持續改進，係統性降低噸鐵物料消耗與運維成本。同時推動低成本與低碳技術融合應用，實現環境效益與經濟效益有機統一。

　　落實到企業來說，張代華表示，未來寶鋼將持續探索低碳冶金與AI技術，推動煉鐵工序向碳中和目標邁進，為全球鋼鐵行業綠色轉型提供係統性解決方案。

來源：中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯：張雨恬

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