朱禮想 呂慧 張亮 孫慧廣 巴俊杰
（山東鋼鐵集團永鋒臨港有限公司 山東 臨沂 276613）
摘要：在國家 “雙碳” 戰略持續深化、鋼鐵行業加速向綠色化轉型的發展背景下，作為能源消耗和碳排放的重點領域，鋼鐵產業迎來了以綠色低碳為核心的轉型攻堅階段。為落實《“十四五” 工業綠色發展規劃》《鋼鐵行業碳達峰實施方案》等政策要求，鋼鐵企業需從能源高效利用、碳排放精細化管控、資源循環利用、污染物精準治理及技術創新突破等多維度發力，這既是企業實現可持續發展的關鍵路徑，也是提升核心市場競爭力的必然選擇。本文以山東鋼鐵集團永鋒臨港有限公司的實踐為例，探討鋼鐵長流程企業在綠色低碳技術應用方面的具體舉措，為行業整體綠色轉型提供實踐參考。
關鍵詞：綠色低碳；鋼鐵行業；碳排放管控；能源利用；智能治理
引言
山東鋼鐵集團永鋒臨港有限公司是典型的鋼鐵長流程生產企業，主營建材類產品（螺紋鋼、線材）與板材類產品。在行業綠色轉型的政策導向與市場需求下，公司積極響應國家及山東省相關環保與低碳政策，將綠色發展理念融入生產全流程，在超低排放改造、工序碳排放管控、能源結構優化及低碳技術研發應用等方面持續探索，通過系統性推進綠色低碳技術落地，推動企業全產業鏈實現綠色低碳高質量發展。
1 環保綠色技術的實踐應用
圍繞污染物治理與環境管控，公司從污染源頭減量、末端高效治理、智慧化環保管控三個維度構建環保綠色技術體系，實現全流程的環境治理與污染防控，全面落實超低排放要求。
1.1 源頭減排技術應用
在污染源頭管控上，公司重點針對燒結工序實施煙氣循環技術改造，采用選擇性煙氣循環工藝，通過專用循環風機抽取燒結主抽風機后的煙氣，同時搭配環冷機中溫段熱風煙氣，經混合器充分混合后，通過分配與穩流裝置均勻輸送至燒結臺車的循環煙氣罩，重新參與燒結生產，該工藝可實現約 20% 的總煙氣循環利用，從源頭減少煙氣排放。
同時，公司在各生產工序配套應用多項源頭減排技術，包括超厚料層均熱燒結技術、低氮燃燒技術，從生產工藝上降低污染物生成；推廣環冷機含塵廢氣耦合循環利用、高爐煤氣精脫硫、爐頂均壓煤氣回收等技術，提升資源回收利用率；采用鋼包包壁磚替代傳統打結料，有效減少鋼包烘烤階段的煤氣消耗，實現節能與減排雙重效果。
1.2 末端治理技術升級
末端治理環節以高效化、資源化、綜合化為核心，打造全工序污染物處理體系。其中燒結機頭煙氣治理采用四電場靜電除塵器結合兩級活性炭脫硫脫硝的組合工藝，可對煙氣中的顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、二噁英及重金屬等多種有害物質進行協同去除，且處理效率處于行業較高水平?；钚蕴考婢?SO?吸附與 NO?催化去除的雙重作用，吸附后的活性炭可通過解析實現再生復用，解析產生的富硫氣體還可用于制取焦亞硫酸鈉，實現二氧化硫的資源化利用，兼顧環境效益與經濟效益。
轉爐一次煙氣除塵采用 LT 干法除塵工藝，配套新型陰極振打系統，設備運行穩定性顯著提升，有效減少電瓷件損耗。通過不同陰極排的間斷振打設計，降低除塵灰二次飛揚問題；陰極錘 360 度間斷旋轉振打的方式，進一步提升清灰效果。
此外，公司在全廠范圍內統籌建設各類環保治理設施，包含 12 套脫硫裝置、5 套脫硝裝置、10 套電除塵器、4 套電袋除塵器、7 套濕式除塵器及 81 套高效覆膜布袋除塵器，共計 107 套環保設施，實現各生產環節污染物末端治理的全覆蓋。
1.3 智慧環保管控體系構建
公司依托工業互聯網技術，搭建超低智能管控平臺，打造數字化、智能化的環保管控體系。平臺配套部署 63 套在線監測 CEMS 設備（其中 22 套實現在線聯網），廠區道路布設 53 套環境空氣監測微站，生產區域安裝 242 套室內 TSP 濃度監測儀，廠界設置 2 套 β 射線法空氣站，實現環保監測數據的實時采集與上傳。該平臺整合廠區環境實時監測、無組織排放源管理、有組織環保設施管控、清潔運輸管理、環保車輛智慧調度等多項功能，形成超低排放管控治一體化管理模式。
借助物聯網、大數據、云計算、人工智能等新技術，公司建立專業的環境監測模型，集成系統全面感知技術，實現環保數據的智能分析與趨勢預警，可實時記錄、評估并展示企業在重污染時段的生產運行行為，為污染防控提供數據支撐。
在清潔運輸環節，公司搭建智能化門禁系統，各進出廠車道均配備高清攝像頭，對運輸車輛進出廠情況進行全程監控記錄，監控視頻統一接入環保智能管控平臺進行集中監管。該系統具備車牌號智能識別功能，可自動識別車輛完整車牌信息并上傳至平臺后臺，同時與提前審核錄入的車輛白名單庫進行信息比對，實現車輛的自動識別與自動抬桿，提升清潔運輸管控的智能化與高效化水平。
2 節能降碳技術的創新與落地
節能降碳是鋼鐵企業實現綠色低碳轉型的核心任務，公司針對高爐、轉爐等核心生產工序制定個性化節能降碳技術方案，同時通過提升綠電占比、構建智能化碳排放管控體系，實現能源高效利用與碳排放精準管控。
2.1 各工序節能降碳技術舉措
2.1.1 1350m³ 高爐節能降碳優化
針對 1350m³ 高爐，公司通過工藝參數優化實現節能降碳，將高爐富氧率提升至 7%，有效降低爐腹煤氣量，控制爐煤氣量指數不高于 70m/min，減緩煤氣在高爐內部的流速，為間接還原反應創造有利條件，提升煤氣利用率。
結合富氧率提升的工藝調整，優化高爐初始煤氣流分布，通過調整風口面積與長度，匹配適宜的風速與回旋區深度，將風速控制在 230m/s 左右，通過延長風口長度保障回旋區深度達到爐缸半徑的 55%~60%，避免風速過大造成風口前焦炭破損。同時，強化生產精細化操作，減少外圍條件對高爐運行的波動影響，推廣低硅冶煉工藝，進一步降低高爐能耗。
2.1.2 3070m³ 級高爐技術升級
3070m³ 級高爐引入超高頂壓設計理念，頂壓設計值達 300kPa，實際使用頂壓 280kPa，根據行業數據，頂壓每提高 10kPa，可實現焦比降低 2kg/t、產量提升 1% 的效果。采用高風溫設計思路，配套板式換熱器、熱風爐智能燒爐技術及熱風爐耐火磚高輻射覆層技術，將年平均使用風溫提升至 1200℃以上，風溫每提高 100℃可降低焦比 8~10kg/t。
配備脫濕鼓風裝置，將鼓風濕度降至 8~10g/m³，減少風口前的熱量消耗，鼓風濕度每減少 1g/m³，焦比可降低 0.8kg/t；安裝料面形狀在線監測設備，應用激光雷達技術定期測量料面形狀，據此快速優化布料制度，實現高爐上部調劑的精細化與及時化，提升煤氣利用效率。
同時，高爐配套均壓煤氣回收利用、沖渣水余熱回收、鐵水包加蓋保溫、TRT 發電等余壓余熱回收裝備，最大化回收利用生產過程中的余能；搭建大數據智能化煉鐵管控系統，開發高爐安全預警、生產操作優化、智能診斷、質量管理、原燃料管理、成本預測等多項業務功能模型，內置爐況智能診斷推理機及完整的爐況識別知識庫、規則庫，可實現爐況的自動分析、診斷與趨勢預判，并針對外部條件變化給出針對性操作建議，保障高爐在極限操作狀態下的穩定順行，有效降低焦比與燃料比。
2.1.3 120t 轉爐工藝優化
120t 轉爐聚焦煤氣回收與能耗降低開展工藝優化，一方面精細化、標準化轉爐降罩操作與微差壓控制，在煤氣回收與蒸汽回收之間探尋最佳平衡點，實現轉爐余熱的最大化合理利用，提升轉爐煤氣回收量與煤氣熱值；另一方面通過工藝調整降低煉鋼氮氣消耗，試驗下調轉爐氮封壓力與氮氣用量，將蒸發冷卻器由氮氣驅動改造為蒸汽引射，既提升電除塵效果，又減少氮氣引入，進一步提高轉爐煤氣熱值與質量。
同時，優化轉爐煤氣冷卻器噴淋操作，減少機械水帶入后部煤氣系統，保障煤氣質量；加強鐵鋼協同作業管理，減少鐵水溫度與 Si 含量的波動，做好撇渣器日常點檢工作，避免過渣現象導致鐵水渣量增加，從生產協同層面降低能耗損耗。
2.1.4 250t 轉爐智能化升級
250t 轉爐打造完善的高效化、智能化控制系統，配套轉爐副槍系統、LT 干法除塵、滑板擋渣、“一鍵煉鋼” 與自動出鋼、爐后合金快速烘烤、全程鋼包加蓋、鋼包節能烘烤、LF “一鍵精煉”、RH 機械真空系統等多項先進設備與技術，實現轉爐生產的智能化與自動化，提升生產效率的同時降低能耗。
此外，公司密切關注行業前沿低碳技術研發進展，針對轉爐全余熱回收、CO?-O?復合噴吹轉爐煉鋼等先進技術開展跟蹤研究，結合企業生產實際適時推進技術落地與推廣應用。
2.1.5 綠電占比提升舉措
在能源結構優化方面，公司重點推進分布式光伏項目建設，充分利用廠房屋頂、停車場等閑置空間新增分布式光伏設施，通過可再生能源的應用持續提升綠電在企業能源消費結構中的占比，從能源源頭減少碳排放。
2.2 碳排放與能源智能管控
2.2.1 碳排放智能管控系統建設
公司基于工業互聯網平臺，在原有 “碳排放一張圖” 的基礎上完成系統升級迭代，搭建全新的碳排放智能管控系統。該系統構建了完善的碳排放核算模型，涵蓋頁面總覽、碳排放強度趨勢、碳排放明細、分析診斷、碳資訊及相關鏈接等功能模塊，形成關鍵碳排放信息與數據的集中展示界面。系統借助可視化圖表對碳排放核算結果進行多維度展示與對比分析，為企業碳排放的精細化管理、低碳決策制定奠定堅實的數據基礎。
2.2.2 能源智能調度優化
圍繞能源高效利用，公司完善高爐煤氣、氧氣等 10 大類能源介質的智能調度模型，打造 “能源 - 生產” 協同調度體系。通過實時采集各生產工序的能源產耗數據，實現能源介質的動態調度，例如根據高爐煤氣的實時產量動態調整發電機組的發電負荷，避免能源浪費，提升能源資源的綜合利用效率。
3 結束語
鋼鐵行業作為國民經濟的支柱產業，同時也是碳排放重點領域，其綠色低碳轉型是實現國家 “雙碳” 戰略的關鍵環節。本文以山東鋼鐵集團永鋒臨港有限公司為研究對象，系統梳理了企業在環保綠色與節能降碳領域的技術實踐，從燒結、高爐、轉爐等核心生產工序出發，詳細闡述了源頭減排、末端治理、智慧環保、工序節能、綠電應用、碳排管控等方面的具體技術舉措與實施成效。
永鋒臨港的實踐探索，為鋼鐵長流程企業推進綠色低碳轉型提供了可復制、可借鑒的實踐路徑。未來，鋼鐵行業仍需持續攻克綠色低碳技術難題，深化技術創新與應用。期待行業內各企業加強交流合作，共享技術經驗與實踐成果，共同推動鋼鐵工業在綠色低碳發展道路上穩步前行，實現行業的高質量、可持續發展。