實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)，是一場(chǎng)硬仗，也是一場(chǎng)大考。目前，我國(guó)鋼鐵工業(yè)主要以高爐——轉(zhuǎn)爐工藝流程生產(chǎn)粗鋼，二氧化碳排放量約占全國(guó)總量的16%。其中，高爐煉鐵系統(tǒng)是鋼鐵生產(chǎn)中最大的二氧化碳排放源，排放量占整個(gè)鋼鐵工業(yè)的70%以上。高爐煉鐵生產(chǎn)中，球團(tuán)礦比燒結(jié)礦更具鐵品位高、工序能耗低、污染物排放少等特點(diǎn)。通過制造工藝技術(shù)變革，以球團(tuán)礦代替燒結(jié)礦提升高爐爐料中球團(tuán)比例，降低高爐煉鐵系統(tǒng)能源消耗，減少煉鐵生產(chǎn)全流程溫室氣體和污染物排放，是鋼鐵工業(yè)低碳綠色化高質(zhì)量發(fā)展的重要方向之一，對(duì)國(guó)家實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)意義重大。
白云鄂博礦是包鋼鐵前工序最主要的煉鐵用料，具有“鈣高、硅低”的特點(diǎn)，鐵精礦自然堿度達(dá)2.0左右，因此包鋼制備堿性球團(tuán)并實(shí)施高爐高球團(tuán)比例冶煉具有得天獨(dú)厚的資源優(yōu)勢(shì)。包鋼瞄準(zhǔn)國(guó)家“雙碳”目標(biāo)，落實(shí)環(huán)保政策，結(jié)合白云鄂博礦產(chǎn)特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，將堿性球團(tuán)開發(fā)及高爐高球團(tuán)比例冶煉作為科研課題深入研究，探索出了一條科學(xué)利用白云鄂博礦，實(shí)現(xiàn)煉鐵工序節(jié)能降碳的高質(zhì)量發(fā)展新途徑。
近年來，包鋼公司技術(shù)中心煉鐵研究所研發(fā)人員致力于制備冶金性能優(yōu)良的堿性球團(tuán)礦，對(duì)不同熔劑種類及不同含鐵原料配比的選擇進(jìn)行反復(fù)試驗(yàn)與論證，擇優(yōu)選取細(xì)磨石灰石粉作熔劑，白云鄂博礦為主要鐵料生產(chǎn)堿性球團(tuán)的配比方案，構(gòu)建了包鋼生產(chǎn)堿性球團(tuán)礦的雛形。
在2021年工業(yè)試驗(yàn)基礎(chǔ)上，2023年8月，包鋼公司組織成立了由技術(shù)中心、制造部、煉鐵廠、固陽礦山公司等單位人員組成的“堿性球團(tuán)生產(chǎn)及高爐高球比冶煉工業(yè)試驗(yàn)”攻關(guān)組。攻關(guān)組經(jīng)多次研討論證，制訂了縝密的實(shí)施方案，確保了固陽礦山公司順利生產(chǎn)出合格的堿性球團(tuán)礦。同時(shí)，包鋼5#高爐開展高球比冶煉工業(yè)試驗(yàn)，高爐爐料中球團(tuán)礦比例逐步由30%提高至50%。針對(duì)高爐高球比冶煉出現(xiàn)的透氣性差、壓差升高、中心氣流弱、風(fēng)量萎縮等生產(chǎn)問題，攻關(guān)組人員每天到現(xiàn)場(chǎng)對(duì)爐況進(jìn)行診斷分析，提出優(yōu)化操作思路和方向，技術(shù)人員則根據(jù)爐料特點(diǎn)不斷調(diào)整裝料制度，保證煤氣流合理分布。經(jīng)過數(shù)天的技術(shù)攻關(guān)后，5#高爐日產(chǎn)生鐵達(dá)4000t、利用系數(shù)達(dá)2.67t/（m3·d）、燃料比降低至575kg/t左右。與2021年5#高爐高球比冶煉取得的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)相比，高爐生鐵日產(chǎn)量增長(zhǎng)幅度為4.88%，利用系數(shù)升高幅度為5.12%，燃料比降低了22kg/t，創(chuàng)造了包鋼50%以上球團(tuán)比例冶煉經(jīng)濟(jì)指標(biāo)的最好水平，刷新了5#高爐高球比冶煉產(chǎn)量和燃料比指標(biāo)的新紀(jì)錄。堿性球團(tuán)的成功生產(chǎn)及應(yīng)用，標(biāo)志著包鋼球團(tuán)造塊技術(shù)再次躍升，同時(shí)為白云鄂博鐵礦資源合理利用及優(yōu)化包鋼高爐爐料結(jié)構(gòu)奠定了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)基礎(chǔ)。
下一步，包鋼煉鐵科研人員與技術(shù)人員將持續(xù)開展提升堿性球團(tuán)性能及產(chǎn)質(zhì)量、強(qiáng)化高爐高球比冶煉生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等相關(guān)的攻關(guān)工作，將科學(xué)合理的操作制度推廣至包鋼2200m3高爐，為包鋼煉鐵工序節(jié)能降碳綠色高質(zhì)量發(fā)展提供有力的支撐和保障。