“基于智能、绿色、低耗的超厚料层烧结关键技术开发”项目科技成果评价会成功召开

2022年12月24日，中国金属学会以视频会议形式组织召开了由鞍钢股份有限公司、中南大学、辽宁科技大学、山东钢铁集团永锋临港有限公司共同完成的“基于智能、绿色、低耗的超厚料层烧结关键技术开发”项目科技成果评价会。会议由中国金属学会副理事长兼秘书长王新江主持。评价委员会由来自北京科技大学、中国宝武集团、首钢集团、东北大学等单位的国内9位专家组成，主任由中国金属学会炼铁分会主任委员、北京科技大学冶金学院党委书记张建良教授担任。会上项目完成单位汇报了项目的技术研究情况、应用及经济效益情况、科技查新报告等，9位专家进行认真质询和讨论后形成了评价意见。

我国烧结矿年生产规模高达10亿吨，烧结的碳排放和污染物排放分别占到整个钢铁行业排放总量的第二和第一，达到15%和40%以上。按照国家“碳达峰”、“碳中和”目标要求，2030年单位国内生产总值碳排放要比2005年下降60%-65%，烧结行业减碳压力巨大。因此，进一步开发并挖掘烧结工艺降碳减排的潜能，对于实现钢铁行业双碳目标、降低能耗、提高企业竞争力等方面极具重要意义。鞍钢股份有限公司鲅鱼圈钢铁分公司是全国首个落实钢铁产业发展规划批准建设的沿海钢铁基地，具有较强的区位优势，是鞍钢股份公司绿色制造的主要组成部分。但一段时间以来，烧结工序出现了成品矿产质量下滑，固体燃料消耗上升的问题，这不仅未达到炼铁生产工艺要求，更与企业碳排放目标相距甚远。同时，在全粉矿超厚料层烧结技术方面，仍存在低温还原粉化性能差，混合料粒度和偏析布料控制不合理，如何实现混合料粒度和燃料粒度的优化匹配，如何发挥超厚料层烧结降耗潜力等一系列行业共性问题和难题。因此，从原料、工艺、设备、经济成本等方面开展系统性技术攻关，结合数字化、智能化自动堆取料和漏风在线监测等技术开发，查明超厚料层烧结存在问题的本质原因，解决行业共性问题，大幅降低烧结工序“碳耗”、“能耗”、“成本”和“排放”，有力推动鞍钢炼铁的技术进步，对推动我国钢铁工业绿色可持续发展和“双碳”目标实现具有重要的现实意义。

项目研究单位历经近7年的研究和技术攻关，取得了非常理想的技术成果。项目主要创新性成果包括：1、首次建立了全粉矿条件下固体燃料分布数据模型，为烧结燃料的粒度控制及料层内部的合理分布提供了优化方向；首次研发出烧结矿“化学成分-微观矿物构成-低温还原粉化性能”的理论体系，构建了烧结矿低温还原粉化性能的定量评价模型与调控机制。2、首次建立了“铁矿石粒度-混合料粒度-烧结矿产质量”的定量模型，开发出低温过饱和蒸汽喷射水循环系统，基于粒度和料面形态的偏析布料技术，过湿带动态控制技术，实现了混合料最终粒度的可预测和调控，完成了900mm超厚料层集成工艺的开发和应用。3、研发了一系列烧结智能化技术，特别是基于原料场全工艺流程的智能化混匀技术，完全实现原料场数字化；开发了烧结机远程智能化在线漏风率监测系统。

该项目获授权专利43件（其中发明专利22件）、发表论文24篇、制定行业及企业内部标准9项，软件著作权1件。本项目在2020-2022年直接创造经济效益48587.69万元，

实现了405m2烧结机利用系数稳定在1.48t/（m2﹒h），烧结矿固体燃料消耗最低达到39kgce/t，烧结主线电耗和工序能耗分别低至33.22kwh/t（不含脱硫脱硝）和35kgce/t，CO2年均减排34.6万吨，实现鞍钢股份鲅鱼圈钢铁分公司吨烧结矿烟尘排放量下降12.71%，吨SO2排放量下降12.96%，吨烧结矿NOx排放量下降1.54%，经济和社会效益显著。评价委员会认为，该成果总体达到国际先进水平，工序能耗指标和原料场智能化达到国际领先水平。