朱礼想 吕慧 张亮 孙慧广 巴俊杰
（山东钢铁集团永锋临港有限公司 山东 临沂 276613）
摘要：在国家 “双碳” 战略持续深化、钢铁行业加速向绿色化转型的发展背景下，作为能源消耗和碳排放的重点领域，钢铁产业迎来了以绿色低碳为核心的转型攻坚阶段。为落实《“十四五” 工业绿色发展规划》《钢铁行业碳达峰实施方案》等政策要求，钢铁企业需从能源高效利用、碳排放精细化管控、资源循环利用、污染物精准治理及技术创新突破等多维度发力，这既是企业实现可持续发展的关键路径，也是提升核心市场竞争力的必然选择。本文以山东钢铁集团永锋临港有限公司的实践为例，探讨钢铁长流程企业在绿色低碳技术应用方面的具体举措，为行业整体绿色转型提供实践参考。
关键词：绿色低碳；钢铁行业；碳排放管控；能源利用；智能治理
引言
山东钢铁集团永锋临港有限公司是典型的钢铁长流程生产企业，主营建材类产品（螺纹钢、线材）与板材类产品。在行业绿色转型的政策导向与市场需求下，公司积极响应国家及山东省相关环保与低碳政策，将绿色发展理念融入生产全流程，在超低排放改造、工序碳排放管控、能源结构优化及低碳技术研发应用等方面持续探索，通过系统性推进绿色低碳技术落地，推动企业全产业链实现绿色低碳高质量发展。
1 环保绿色技术的实践应用
围绕污染物治理与环境管控，公司从污染源头减量、末端高效治理、智慧化环保管控三个维度构建环保绿色技术体系，实现全流程的环境治理与污染防控，全面落实超低排放要求。
1.1 源头减排技术应用
在污染源头管控上，公司重点针对烧结工序实施烟气循环技术改造，采用选择性烟气循环工艺，通过专用循环风机抽取烧结主抽风机后的烟气，同时搭配环冷机中温段热风烟气，经混合器充分混合后，通过分配与稳流装置均匀输送至烧结台车的循环烟气罩，重新参与烧结生产，该工艺可实现约 20% 的总烟气循环利用，从源头减少烟气排放。
同时，公司在各生产工序配套应用多项源头减排技术，包括超厚料层均热烧结技术、低氮燃烧技术，从生产工艺上降低污染物生成；推广环冷机含尘废气耦合循环利用、高炉煤气精脱硫、炉顶均压煤气回收等技术，提升资源回收利用率；采用钢包包壁砖替代传统打结料，有效减少钢包烘烤阶段的煤气消耗，实现节能与减排双重效果。
1.2 末端治理技术升级
末端治理环节以高效化、资源化、综合化为核心，打造全工序污染物处理体系。其中烧结机头烟气治理采用四电场静电除尘器结合两级活性炭脱硫脱硝的组合工艺，可对烟气中的颗粒物、二氧化硫、氮氧化物、二噁英及重金属等多种有害物质进行协同去除，且处理效率处于行业较高水平。活性炭兼具 SO₂吸附与 NOₓ催化去除的双重作用，吸附后的活性炭可通过解析实现再生复用，解析产生的富硫气体还可用于制取焦亚硫酸钠，实现二氧化硫的资源化利用，兼顾环境效益与经济效益。
转炉一次烟气除尘采用 LT 干法除尘工艺，配套新型阴极振打系统，设备运行稳定性显著提升，有效减少电瓷件损耗。通过不同阴极排的间断振打设计，降低除尘灰二次飞扬问题；阴极锤 360 度间断旋转振打的方式，进一步提升清灰效果。
此外，公司在全厂范围内统筹建设各类环保治理设施，包含 12 套脱硫装置、5 套脱硝装置、10 套电除尘器、4 套电袋除尘器、7 套湿式除尘器及 81 套高效覆膜布袋除尘器，共计 107 套环保设施，实现各生产环节污染物末端治理的全覆盖。
1.3 智慧环保管控体系构建
公司依托工业互联网技术，搭建超低智能管控平台，打造数字化、智能化的环保管控体系。平台配套部署 63 套在线监测 CEMS 设备（其中 22 套实现在线联网），厂区道路布设 53 套环境空气监测微站，生产区域安装 242 套室内 TSP 浓度监测仪，厂界设置 2 套 β 射线法空气站，实现环保监测数据的实时采集与上传。该平台整合厂区环境实时监测、无组织排放源管理、有组织环保设施管控、清洁运输管理、环保车辆智慧调度等多项功能，形成超低排放管控治一体化管理模式。
借助物联网、大数据、云计算、人工智能等新技术，公司建立专业的环境监测模型，集成系统全面感知技术，实现环保数据的智能分析与趋势预警，可实时记录、评估并展示企业在重污染时段的生产运行行为，为污染防控提供数据支撑。
在清洁运输环节，公司搭建智能化门禁系统，各进出厂车道均配备高清摄像头，对运输车辆进出厂情况进行全程监控记录，监控视频统一接入环保智能管控平台进行集中监管。该系统具备车牌号智能识别功能，可自动识别车辆完整车牌信息并上传至平台后台，同时与提前审核录入的车辆白名单库进行信息比对，实现车辆的自动识别与自动抬杆，提升清洁运输管控的智能化与高效化水平。
2 节能降碳技术的创新与落地
节能降碳是钢铁企业实现绿色低碳转型的核心任务，公司针对高炉、转炉等核心生产工序制定个性化节能降碳技术方案，同时通过提升绿电占比、构建智能化碳排放管控体系，实现能源高效利用与碳排放精准管控。
2.1 各工序节能降碳技术举措
2.1.1 1350m³ 高炉节能降碳优化
针对 1350m³ 高炉，公司通过工艺参数优化实现节能降碳，将高炉富氧率提升至 7%，有效降低炉腹煤气量，控制炉煤气量指数不高于 70m/min，减缓煤气在高炉内部的流速，为间接还原反应创造有利条件，提升煤气利用率。
结合富氧率提升的工艺调整，优化高炉初始煤气流分布，通过调整风口面积与长度，匹配适宜的风速与回旋区深度，将风速控制在 230m/s 左右，通过延长风口长度保障回旋区深度达到炉缸半径的 55%~60%，避免风速过大造成风口前焦炭破损。同时，强化生产精细化操作，减少外围条件对高炉运行的波动影响，推广低硅冶炼工艺，进一步降低高炉能耗。
2.1.2 3070m³ 级高炉技术升级
3070m³ 级高炉引入超高顶压设计理念，顶压设计值达 300kPa，实际使用顶压 280kPa，根据行业数据，顶压每提高 10kPa，可实现焦比降低 2kg/t、产量提升 1% 的效果。采用高风温设计思路，配套板式换热器、热风炉智能烧炉技术及热风炉耐火砖高辐射覆层技术，将年平均使用风温提升至 1200℃以上，风温每提高 100℃可降低焦比 8~10kg/t。
配备脱湿鼓风装置，将鼓风湿度降至 8~10g/m³，减少风口前的热量消耗，鼓风湿度每减少 1g/m³，焦比可降低 0.8kg/t；安装料面形状在线监测设备，应用激光雷达技术定期测量料面形状，据此快速优化布料制度，实现高炉上部调剂的精细化与及时化，提升煤气利用效率。
同时，高炉配套均压煤气回收利用、冲渣水余热回收、铁水包加盖保温、TRT 发电等余压余热回收装备，最大化回收利用生产过程中的余能；搭建大数据智能化炼铁管控系统，开发高炉安全预警、生产操作优化、智能诊断、质量管理、原燃料管理、成本预测等多项业务功能模型，内置炉况智能诊断推理机及完整的炉况识别知识库、规则库，可实现炉况的自动分析、诊断与趋势预判，并针对外部条件变化给出针对性操作建议，保障高炉在极限操作状态下的稳定顺行，有效降低焦比与燃料比。
2.1.3 120t 转炉工艺优化
120t 转炉聚焦煤气回收与能耗降低开展工艺优化，一方面精细化、标准化转炉降罩操作与微差压控制，在煤气回收与蒸汽回收之间探寻最佳平衡点，实现转炉余热的最大化合理利用，提升转炉煤气回收量与煤气热值；另一方面通过工艺调整降低炼钢氮气消耗，试验下调转炉氮封压力与氮气用量，将蒸发冷却器由氮气驱动改造为蒸汽引射，既提升电除尘效果，又减少氮气引入，进一步提高转炉煤气热值与质量。
同时，优化转炉煤气冷却器喷淋操作，减少机械水带入后部煤气系统，保障煤气质量；加强铁钢协同作业管理，减少铁水温度与 Si 含量的波动，做好撇渣器日常点检工作，避免过渣现象导致铁水渣量增加，从生产协同层面降低能耗损耗。
2.1.4 250t 转炉智能化升级
250t 转炉打造完善的高效化、智能化控制系统，配套转炉副枪系统、LT 干法除尘、滑板挡渣、“一键炼钢” 与自动出钢、炉后合金快速烘烤、全程钢包加盖、钢包节能烘烤、LF “一键精炼”、RH 机械真空系统等多项先进设备与技术，实现转炉生产的智能化与自动化，提升生产效率的同时降低能耗。
此外，公司密切关注行业前沿低碳技术研发进展，针对转炉全余热回收、CO₂-O₂复合喷吹转炉炼钢等先进技术开展跟踪研究，结合企业生产实际适时推进技术落地与推广应用。
2.1.5 绿电占比提升举措
在能源结构优化方面，公司重点推进分布式光伏项目建设，充分利用厂房屋顶、停车场等闲置空间新增分布式光伏设施，通过可再生能源的应用持续提升绿电在企业能源消费结构中的占比，从能源源头减少碳排放。
2.2 碳排放与能源智能管控
2.2.1 碳排放智能管控系统建设
公司基于工业互联网平台，在原有 “碳排放一张图” 的基础上完成系统升级迭代，搭建全新的碳排放智能管控系统。该系统构建了完善的碳排放核算模型，涵盖页面总览、碳排放强度趋势、碳排放明细、分析诊断、碳资讯及相关链接等功能模块，形成关键碳排放信息与数据的集中展示界面。系统借助可视化图表对碳排放核算结果进行多维度展示与对比分析，为企业碳排放的精细化管理、低碳决策制定奠定坚实的数据基础。
2.2.2 能源智能调度优化
围绕能源高效利用，公司完善高炉煤气、氧气等 10 大类能源介质的智能调度模型，打造 “能源 - 生产” 协同调度体系。通过实时采集各生产工序的能源产耗数据，实现能源介质的动态调度，例如根据高炉煤气的实时产量动态调整发电机组的发电负荷，避免能源浪费，提升能源资源的综合利用效率。
3 结束语
钢铁行业作为国民经济的支柱产业，同时也是碳排放重点领域，其绿色低碳转型是实现国家 “双碳” 战略的关键环节。本文以山东钢铁集团永锋临港有限公司为研究对象，系统梳理了企业在环保绿色与节能降碳领域的技术实践，从烧结、高炉、转炉等核心生产工序出发，详细阐述了源头减排、末端治理、智慧环保、工序节能、绿电应用、碳排管控等方面的具体技术举措与实施成效。
永锋临港的实践探索，为钢铁长流程企业推进绿色低碳转型提供了可复制、可借鉴的实践路径。未来，钢铁行业仍需持续攻克绿色低碳技术难题，深化技术创新与应用。期待行业内各企业加强交流合作，共享技术经验与实践成果，共同推动钢铁工业在绿色低碳发展道路上稳步前行，实现行业的高质量、可持续发展。