2023年12月1日,河鋼集團邯鋼公司熱鍍鋅板、冷軋板兩款典型產(chǎn)品通過文件審核和現(xiàn)場審核,獲得國際權威檢測認證機構南德意志集團頒發(fā)的產(chǎn)品碳足跡核查聲明書,這是對邯鋼評估產(chǎn)品全生命周期碳足跡報告能力的肯定。這一成績的背后,凝聚著邯鋼技術人員在開發(fā)低碳排放汽車用鋼方面的諸多智慧和辛勤汗水。
共建共享 用好數(shù)據(jù)庫助力清潔低耗生產(chǎn)
2023年12月10日上午,邯鋼技術中心新技術研究所所長丁劍剛一到公司就聯(lián)系邯鋼邯寶煉鋼廠轉爐作業(yè)區(qū)的技術人員,約定一同前往煉鋼現(xiàn)場,驗證“減少高碳排放合金料加入量”的攻關效果?!巴七M綠色低碳生產(chǎn)是我的本職工作,我把‘減少高碳排放合金料加入量’作為重點攻關課題。鋼鐵產(chǎn)品生命周期評價軟件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫就是我實現(xiàn)攻關目標的‘法寶’?!倍φf。
鋼鐵產(chǎn)品生命周期評價軟件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫是在河鋼集團統(tǒng)一領導下,邯鋼參與研發(fā)的一款具有自主知識產(chǎn)權的軟件平臺。依托該平臺,鋼企可開展降碳潛力分析、降碳技術篩選、減排目標設定、低碳產(chǎn)品設計等場景應用,制訂和實施低碳產(chǎn)品生產(chǎn)方案,更好滿足客戶對低碳產(chǎn)品、低碳認證等方面的需求。
“在參與研發(fā)鋼鐵產(chǎn)品生命周期評價軟件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫的過程中,我們團隊完成了3個年度的鋼鐵制造全流程中涉及的原輔料、運輸、能源介質等9大類碳數(shù)據(jù)收集工作,開發(fā)了數(shù)據(jù)質量評價、碳足跡結果不確定度分析等模型化方法,建立了產(chǎn)品碳足跡計算、工序貢獻率及分析模型。同時,我們針對燃料、熔劑、動力介質、副產(chǎn)品進行生命周期碳排放因子測算,建立了適應國情的11大類排放因子數(shù)據(jù)庫?!倍ψ院赖卣f。
在使用該平臺測算邯寶煉鋼廠合金料碳排放過程中,丁劍和同事們提出了某高強汽車鋼產(chǎn)品合金料替代及減量化方案。此舉通過減少電解錳和鈮鐵消耗,可使噸鋼生產(chǎn)成本降低200多元,產(chǎn)品噸鋼碳排放量減少4.5%。他們還開展了工藝優(yōu)化降碳工作,將某高端熱軋產(chǎn)品由“LF+RH”(鋼包精煉爐+真空精煉爐)雙精煉工藝調整為“單LF”精煉工藝,噸鋼降本60元,噸鋼碳排放量減少2.7%。
創(chuàng)新工藝 生產(chǎn)降碳30%以上汽車鋼
“‘雙碳’背景下,下游產(chǎn)業(yè)鏈提出供應低碳排放鋼鐵產(chǎn)品、量化評估鋼鐵產(chǎn)品全生命周期碳足跡的新需求,一些歐美汽車主機廠相繼把產(chǎn)品碳足跡納入鋼鐵產(chǎn)品評價和采購指標……”2023年12月19日下午,利用集體學習時間,邯鋼技術中心煉鋼所所長高福彬給同事們講起“降碳”生產(chǎn)的緊迫性和重要性。
回憶其近一年的工作,高福彬最引以為傲的事情就是,和同事們共同開發(fā)出“高爐—轉爐”長流程工藝下降碳30%以上的汽車鋼。“那一個多月里,我們夙興夜寐,完成了以前想都不敢想的工藝創(chuàng)新。”高福彬回憶道。
2023年6月初,邯鋼技術中心接到邯鋼公司通知,協(xié)同邯鋼邯寶煉鋼廠等相關單位,建立由研發(fā)、技術、生產(chǎn)骨干組成的攻關團隊,全面啟動“高爐—轉爐”長流程工藝下大廢鋼比生產(chǎn)低碳排放汽車鋼攻關。
降碳30%以上、公司內此前未有先例供參考……一個個困難擺在眼前,勇于挑戰(zhàn)、敢想敢干的高福彬和其所在的攻關團隊沒有退縮,毅然接下了這項艱巨的任務。利用邯鋼參與研發(fā)的鋼鐵產(chǎn)品生命周期評價軟件系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫,高福彬和同事們開展降碳潛力分析、降碳技術篩選等,制訂低碳排放產(chǎn)品生產(chǎn)方案?!坝辛思瘓F打造的強大技術‘武器’,我們豁然開朗?!彼f。
那段時間,高福彬一有空就“纏著”平臺開發(fā)工作的重要參與者丁劍“討教”,和丁劍一起尋找“降碳突破口”。最終,他們利用產(chǎn)品碳足跡核算優(yōu)勢,開展降碳改進潛力分析,篩選出了關鍵降碳技術和改進指標。
隨后,高福彬帶領攻關團隊開始測算不同轉爐爐料熱平衡。他們在測算過程中發(fā)現(xiàn),在配吃氫基DRI(直接還原鐵)、高硅鐵塊等發(fā)熱劑條件下,轉爐熱量不夠?!斑@樣不僅會影響鋼水質量,而且會增加生產(chǎn)成本。我們必須進行更為細致的測算?!彼麄冇謱﹁F水、石灰、輕燒白云石、鐵礦石等10多種物料逐個進行梳理分析,尋找突破點,并制訂了詳實的試驗方案。
“為不影響正常生產(chǎn),試驗必須一次成功。當時我生怕自己哪點沒想到,導致試驗失敗。”高福彬深有感觸地說。為確保入爐鐵水溫度達標、試驗一次成功,他們嚴格落實鐵水包加蓋制度,并提高鐵水運輸效率,同時優(yōu)化煉鋼冷料加入量。
2023年7月24日,他們最終將鐵水溫度提至超過設定目標值,很好地彌補了轉爐熱平衡損失,成功將轉爐廢鋼比提升至30%以上,實現(xiàn)了汽車鋼降碳30%以上的目標。
“雖然初戰(zhàn)告捷,但任重道遠。后續(xù),我們還要瞄準擴大降碳30%以上汽車鋼爐次、讓更多鋼種走進降碳隊伍、增加產(chǎn)品‘綠元素’,開展進一步攻關,為集團搶占未來發(fā)展制高點貢獻更多力量?!闭劦揭院蟮墓ぷ髂繕?,高福彬如是說。
協(xié)同研發(fā) 促產(chǎn)業(yè)鏈上下游合作共贏
2023年12月8日上午,丁劍再次撥通了某國際知名汽車零部件制造企業(yè)材料主管的電話,和對方溝通下一步工作計劃。“非常感謝你們6月份到訪,為我們提供了碳足跡研究進展和低碳產(chǎn)品設計規(guī)劃。希望以后咱們能建立定期交流機制,協(xié)同開發(fā)具有全生命周期減碳優(yōu)勢的低碳排放材料,合作共贏發(fā)展?!睂Ψ皆谕ㄔ捴邢蚨Ρ磉_了強烈的合作意向。
鋼企不僅要為下游企業(yè)提供鋼鐵產(chǎn)品,而且要為他們提供技術服務,身為低碳排放技術研發(fā)人員的丁劍瞄準了市場。“自2022年初,受終端客戶需求影響,部分汽車行業(yè)客戶不僅要求鋼企提供鋼鐵產(chǎn)品碳足跡指標和認證報告,而且要求我們提供產(chǎn)品降碳規(guī)劃?!倍φf,“這些變化對鋼企既是挑戰(zhàn),又是深化客我合作的難得機遇。”
2023年6月份,邯鋼技術中心新技術研究所聯(lián)合邯鋼汽車用鋼研發(fā)團隊走訪了某國際知名汽車零部件制造企業(yè)。對方向邯鋼提出了共同開發(fā)低碳排放產(chǎn)品的請求,而丁劍也向客戶簡要介紹了邯鋼在此方面的技術優(yōu)勢和成功案例,獲得了客戶高度認可。
2023年,丁劍帶領團隊研發(fā)指標降碳敏感性分析法,向各生產(chǎn)廠征集各工序攻關指標,查詢可收集到的行業(yè)先進值,依據(jù)降碳指標進行改進潛力分析,篩選出對產(chǎn)品碳足跡影響較大的50余項指標進行排序,得到關鍵降碳指標,確定了碳減排實施路徑和不同降碳比例下的低碳產(chǎn)品生產(chǎn)方案。同時,丁劍與同事們加強走訪下游客戶,分享產(chǎn)品碳減排信息,協(xié)助各汽車主機廠、配套廠啟動產(chǎn)品碳核算,共同研究低碳排放產(chǎn)品實施路徑。
目前,邯鋼已聯(lián)合部分車企開展了與EVI(供應商先期介入)相結合的低碳產(chǎn)品生態(tài)設計和工藝優(yōu)化,完成了某款熱銷車型的整車碳足跡計算及輕量化減碳概念設計?!伴_展上下游協(xié)同降碳技術合作,建設綠色低碳鋼鐵產(chǎn)業(yè)鏈,將進一步助力企業(yè)市場開拓和產(chǎn)品效益提升?!倍φf。