首钢京唐丨“无废”钢厂是怎样炼成的

一座搬迁钢厂一直追求对绿色制造发展趋势的引领和示范

“无废”钢厂是怎样炼成的

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近日，首钢京唐钢铁联合有限责任公司（以下简称“首钢京唐公司”）的“无废”生产模式，经工业和信息化部、生态环境部评定为“无废企业”典型案例，成为全省唯一一个入选的钢铁企业案例。

“无废”的概念原本仅限于对固体废物的减排、处置、利用等。但在首钢京唐公司，“无废”体现在绿色生产的方方面面，包括固体废物、废气以及废水。

“工业三废”如何在首钢京唐公司“消失不见”？废物处置中用了哪些先进技术？被处理过的废物最后去了哪儿？日前，记者来到这家“无废”钢厂一探究竟。

9月13日，在首钢京唐公司冷轧作业部高强镀锌板成品库，运用大废钢比冶炼技术生产的钢卷正等待装车。河北日报记者王育民摄

能减的减

在源头上实现减排降碳

秋季的渤海湾，碧空如洗。

蓝，是渤海湾的主色调，也是渤海湾畔的首钢京唐公司厂区最醒目的颜色——许多建筑物都顶着天蓝色的“帽子”。

眼见为蓝，但绿才是这里的底色。

“这些‘蓝帽子’下面，是一个个封闭料场，从原料运输环节我们就开始了洁净生产。”9月30日，在首钢京唐公司厂区，公司环境保护处综合主管兼计划管理魏金梅介绍。

在魏金梅看来，作为“无废”钢厂，必须在源头上实现减排降碳，做到能减的尽量减。其中，要重点做好无组织排放和有组织排放两方面的治理。

原料堆积、装卸、传送等环节产生的排放，被称为无组织排放。和有组织排放相比，它具有排放源数量多、阵发性强、分布散、单源小、总量大等特点。

在无组织排放治理方面，首钢京唐公司可谓“武装到牙齿”：全面实施料场封闭项目，彻底解决原燃料及固废物资装卸、堆存无组织排放问题；建成总贮存能力14万吨的20个烧结矿筒仓，杜绝烧结矿落地现象；拥有上料、返矿、物料输送皮带554条，完全满足厂内大宗物料、返矿、返焦等密闭输送需求……

治理生产环节产生的有组织排放，更是不能含糊。

在首钢京唐公司冷轧作业部高强镀锌板成品库，看着一卷卷打包好的钢卷装载上车，公司能源技术运行中心碳排放与能评管理高赫岐十分自豪：“这些用来制造高端汽车、家电的钢材，原料里有50%用的是废钢。”

高赫岐介绍，废钢作为一种载能资源，其在炼钢过程中的占比增加不但能节约大量的焦炭和原煤，还有助于降低生产过程中的碳排放和废水排放——研究显示，每使用1吨废钢，可以节约0.4吨焦炭或1吨左右的原煤，比用铁水节能60%、节水40%。

2023年以来，在保证产品质量的前提下，首钢京唐公司瞄准大废钢比连续生产持续攻关，并在今年上半年顺利完成50%大废钢比7炉连浇生产，在低碳炼钢技术上取得新突破。

废钢比上去了，碳排放较高的炼铁环节也在不断优化工艺。

3台504平方米球团带式焙烧机、2台500平方米烧结机，配套3座5500立方米高炉……首钢京唐公司独创了55%以上的高比例球团冶炼技术，废渣和碳排放量大大降低。

“高比例球团冶炼技术，就是要改善高炉的‘饮食结构’。”高赫岐打了个比方，高炉“吃进去”的是铁矿石，“产出来”的是铁水，用球团好“消化”、易“吸收”，按55%的比例计算，每炼一吨铁水，碳排放量就能降低10%。

改良配餐还不够，首钢京唐公司还给高炉吃上了“健胃消食片”——开发高富氧冶炼技术，把更多氧气吹到高炉的“肚子”里，帮助它更加充分地“消化吸收”。这样一来，二氧化碳年排放量得以进一步减少。

对钢铁企业而言，减排降碳永远在路上。从北京石景山到河北曹妃甸，首钢完成的绝不仅仅是一座钢厂的搬迁，更是对绿色制造发展趋势的引领和示范。

“在建厂之初，公司采用的环保标准就远高于当时的国标。此后随着环保要求的不断严格，公司又将污染物排放量的控制线进一步下调，环保技术改造升级始终是进行时。”魏金梅说。

完成2000多项治理工作，累计投入环保治理资金42亿元……如今，首钢京唐公司高炉渣比从290kg/t降至222kg/t以下，除尘灰以及颗粒物排放降低20%，获评国家级“绿色工厂”、河北省钢铁长流程环保绩效A级企业。

9月24日，首钢京唐公司循环经济中心研发管理室主任程峥明展示由冶金渣做成的工艺品。河北日报记者王育民摄

能“吃”的“吃”

创新技术工艺让废弃物循环起来

行走在首钢京唐公司厂区，印象最深的便是各式腾空而架的管线。

“这些有的是物料运输连廊，有的是资源循环利用的通道。”首钢京唐公司能源与环境部部长陈恩军说。

超低排放不等于“零排放”，对于生产过程中不得不产生的废弃物，如何处置？

首钢京唐公司的答案是：能“吃”的“吃”。

在陈恩军看来，“废弃物是放错地方的资源”。本着这一理念，他们创新技术工艺，让废弃物循环起来，把其中有用的元素进行提取，做到“吃干榨净”。

炼钢工序中，石灰起到为钢水脱硫、脱磷的重要作用，不可或缺。然而，这一处理过程中会产生大量二氧化碳。

变废为宝，首钢京唐公司建设了全国首例白灰窑尾气二氧化碳回收项目，将回收的二氧化碳应用于转炉吹炼。

“过去转炉吹炼用的都是氮气或氩气，但效果却不如用二氧化碳。”陈恩军说，钢水中含有一定量的碳元素，二氧化碳可与其发生化学反应，让钢水更纯。

在首钢京唐公司办公区，摆放着一款名为“海澄露”的瓶装饮用水。喝上一口，甘洌清甜，查看瓶身却发现，水源竟是渤海海水。

“这款饮用水是我们用海水淡化的，已通过国家机构检测，我们职工日常都在饮用。”陈恩军说。

众所周知，钢铁企业是用水大户，每生产1吨钢大约需要消耗3吨淡水。

首钢京唐公司靠吹沙造地建起厂区，没有地下水源，也没有完备的地表水输送系统，炼钢用水从哪里来？

既然面朝大海，那就淡化海水。首钢京唐公司的海水淡化工程几乎与主体工程同时开工。

如今，首钢京唐公司工业用水中七成来自海水淡化，每年可节约地表水2600万吨。

焦化和冷轧是两大用水环节，其产生的废水因水质复杂，处理难度较大。

“我们采用‘分质处理、分质回用’的方法，配套建设焦化废水处理站、冷轧废水处理站和综合污水处理站，实现工业废水全部高效回用。”陈恩军说。

对于焦化废水，采用双膜法深度处理，处理后的淡水用于循环冷却水系统，达标排放的尾水用于烧结混料、炼铁冲渣。冷轧废水处理后，利用其含盐量低的特点，采用耦合式盐平衡的方式全部回收利用，实现全流程废水零排放。

在首钢京唐公司，水资源有自己的“小循环”，也融入“燃—热—电—水—盐”能源利用“大循环”。

陈恩军介绍，公司的海水淡化项目应用了热法海水淡化技术，运行所用的电能来自汽轮机发电，推动汽轮机的，则是冶金工序中燃气燃烧产生的高温烟气。同时，热法海水淡化产生的一次浓盐水，是下游膜法海水淡化装置的原料水，可被再次利用。

在这个“大循环”中，综合能源转化效率达81.5%。

废水零排放，固废“不出厂”。

对于钢铁企业来说，钢渣处理是个难题，一般都会选择堆至一角，打入“冷宫”。然而，首钢京唐公司看中了钢渣中丰富的铁元素。

“我们建成了钢渣辊压热闷产线，相当于把钢渣碾碎放进‘高压锅’，变成更细小的颗粒，再通过‘吸铁石’将里面的铁选出，用于转炉炼钢。”陈恩军说。

锅炉渣、工业污泥、脱硫灰、粉煤灰、除尘灰、钢渣、水渣……按照工业固废的特点和用途，首钢京唐公司根据“依法合规、全量处置、效益最大”原则，已形成固体废物梯级利用体系，实现钢铁企业固体废物全量处置，将钢铁企业工业固体废物全部消纳于厂内工业原料制造单元，助力实现企业资源增值、产业融合、协同降碳。

目前，首钢京唐公司每年消纳固废100余万吨，其中含铁类、含钙类固废实现100%消纳，含碳类固废在高炉喷吹100%循环利用，烧结工序配加固废比例达12%。

9月24日，在首钢京唐公司低碳胶凝材料产线中控室，工作人员正查看生产运行情况。河北日报记者王育民摄

能卖的卖

将各种废弃物“点废成金”

钢企不只卖钢，还卖上了乙醇和饲料蛋白。这样的“不务正业”，在首钢京唐公司早已司空见惯。

在首钢京唐公司厂区里，6个巨大的罐体看着与钢铁冶炼不太搭边。

“这是北京首钢朗泽科技股份有限公司的发酵罐，里面养着无数菌体，吃的是一氧化碳，产的是乙醇。”首钢京唐公司循环经济中心研发管理室主任程峥明说。

依托研发的气体生物发酵技术，首钢朗泽利用首钢京唐公司冶金产生的尾气，将一氧化碳转化为具有高附加值的燃料乙醇和饲料蛋白。

从消纳到增值，首钢京唐公司已进入废弃物利用新阶段——“点废成金”，能卖则卖。

“我们正积极打造‘固废不出厂、固废产品占领更多市场’的发展模式。”程峥明介绍，通过“无废细胞”建设，首钢京唐公司推进全流程废渣、尘泥等固体废物高效回收，通过深加工、再利用、提价值，实现资源增值、产业融合、协同降碳。

对于首钢京唐公司来说，循环经济中心便是“无废细胞”的“孵化器”。

2020年7月1日，循环经济中心挂牌成立，设有研发管理室、运行管理室、营销综合室。中心利用钢渣、水渣、粉煤灰等固废资源，不断开拓冶金固废资源利用途径。

皮带机飞速运转，搅拌机嗡嗡作响……在厂区东南角，低碳胶凝材料产线正有序生产。

“冶金渣和水泥在化学组成方面具有相似性，我们通过适当活化激发，将冶金渣制成胶凝材料，具备普通硅酸盐水泥的功效。”该产线生产负责人赵涛说，如今，厂区内多条道路铺设的都是自家产“新水泥”。

将冶金渣变为胶凝材料，既解决了固废处理问题，又开辟出一条新赛道。

前不久，首钢京唐国家循环经济标准化试点示范项目——“钢铁生产国家循环经济标准化试点”项目正式启动。

程峥明介绍，项目建设周期1年，将对现行节能、环保、固废循环利用相关标准进行收集、整理、完善，构建包括生产工序能源管理、钢铁行业智能工厂能源管控、碳减排等在内的循环经济标准体系。

钢渣辊压热闷产线、水渣细磨产线、锌资源循环产线……当前，首钢京唐公司以冶金固废资源跨行业综合利用为目标，正不断加强与科研院所、企业机构的合作。

“我们积极向安徽工业大学等科研院所‘集智’，建立研究、开发、生产一体化的先进固废管理体系。”程峥明说，通过不断研发，固废新材料产品类型持续丰富，已包含全固废胶凝材料、复合矿粉、盾粉、钢渣粉（超细粉）、固废基低碳混凝土、路基料、免烧砖等150多种新型材料产品，产品附加值从每吨几元至数千元不等。

在程峥明办公桌上，冶金渣做成的笔筒和花瓶摆在中间位置。“这是我们的新尝试，待完成市场调研、时机成熟后，将打造一批固废手工艺品，通过融入首钢元素，把‘首钢造’品牌叫得更响。”程峥明说。（河北日报记者 王育民）

记者手记

“环境包袱”也能是“绿色财富”

9月24日，在首钢京唐公司钢渣辊压热闷产线，工作人员操控设备吊运处理后的钢渣。河北日报记者王育民摄

过去，钢渣是钢铁企业难处理的废弃物，如今却变成供应下游生产的必需品。

钢渣还是那些钢渣，何以从“包袱”变为“财富”？

在首钢京唐钢铁联合有限责任公司能源与环境部部长陈恩军看来，这是因为他们“跳出了钢铁看固废”，找到了不同产业体系中的交集。

思路一新，遍地黄金。站在新视角，“环境包袱”也能是“绿色财富”。

一个绿色“密码”，同样能解锁一座城市的转型。

如今，唐山正遵循“减量化、再利用、资源化”原则，以废弃物循环利用体系建设为核心，打造国内一流的废弃物循环利用示范城市。

在滦南县，粉煤灰变身新型建材陶瓷棉；在玉田县，废旧家电可用于钢厂、铝厂、铜厂等再生产；在丰南区，废弃饮料瓶成为织布做衣的涤纶产品……一个个看似不同产业的“混搭”，构成了变废为宝的生动图景。

“无废城市”建设，“循环”是关键词。

唐山市发改委环资科科长胥战海认为，循环利用体系就是将产业链进一步延伸、互补、闭合，这其中流动的看似是各种废弃物，实则是宝贵资源。

唐山金利海生物柴油股份有限公司，将令人厌恶的地沟油视为生产生物柴油不可或缺的宝贝，年回收利用地沟油等废弃油脂20万吨，年生产生物柴油16万吨，实现销售收入10亿元以上；

滦南富瑞慈新能源科技有限公司，把臭气熏天的禽畜粪便变成并网发电的清洁能源，年处理禽畜粪便100万吨，年实现沼气发电5187.6万千瓦时，碳减排达1.14万吨；

…………

物尽其用，是对大自然馈赠的珍惜。据权威部门测算，每回收利用1万吨废旧物资，可节约原生资源4.12万吨，节约能源1.4万吨标准煤，可减少垃圾处理量6万至10万吨，减排二氧化碳3.67万吨、二氧化硫119吨、氮氧化物103吨。

当前，设备更新、消费品以旧换新正火热开展，换下来的旧设备、旧产品何去何从？

这对于城市废弃物循环利用体系建设是一种考验，对于城市转型发展，开辟固废产业新蓝海，也是一个机遇。

文/河北日报记者 王育民