近日，在首鋼股份煉鐵作業部1號高爐，技術人員利用自行設計開發的生物質炭并罐噴吹裝置成功完成生物質富氫微粉百噸級連續噴吹工業試驗，實現我國生物質能用于鋼鐵冶金的首次突破。

此次工業試驗的成功，跑出了鋼鐵企業減碳“加速度”，標志著生物質冶金成功走出實驗室，開啟了生物質炭在鋼鐵工業應用的新紀元，開創了鋼鐵行業低碳轉型的“新引擎”，在我國生物質冶金發展史上具有里程碑意義。

抓創新就是抓發展，謀創新就是謀未來。首鋼股份煉鐵作業部始終堅持創新發展理念，深刻把握面對的形勢任務、困難挑戰，大力推進低碳技術研發與應用，爭做創新發展的探索者、組織者、引領者。

鎖定目標，開啟新技術試驗攻關

生物質是主要來自農林剩余物的燃料資源，是自然界最廣泛、可再生能力最強的資源，其生長過程吸收大氣中的二氧化碳，燃燒后釋放二氧化碳，具備“碳中性”的特性。隨著碳減排任務的日益迫切，鋼鐵行業節能減排的任務不斷嚴格，優化高爐效能成為鋼鐵企業節能降耗、減排CO2和提高企業競爭力的重要途徑，是實現“碳達峰”和“碳中和”的關鍵。中國的生物質產量可達100億噸/年，每年累積的生物質能達4.5億噸標煤，量大面廣，為我國鋼鐵生產提供了充足的資源保障。

生物質種類繁多，總量巨大

為了降低碳排放，首鋼股份煉鐵作業部搶抓機遇，聯合技術中心、北京科技大學張建良教授科研團隊，將目標鎖定生物質資源，全力沖鋒生物質富氫微粉高爐噴吹技術攻關。

自主設計，驗證生物質噴吹可行

目前，國內對高爐生物質富氫燃料的研究多數還局限于實驗室的理論分析，尚且未進行工業試驗。對于高爐固態生物質炭噴吹的可行性，噴吹過程的安全性以及噴吹以后對高爐爐況所造成的影響了解還較為局限。作為非化石能源，生物質雖具有可再生、碳中性、資源豐富等優勢，但燃點低、可磨性差、水分高、揮發分高，特別是其燃點低的特性，難以通過現有制粉系統直接噴入高爐。

這是一場全新技術的“攻堅戰”，攻關人員無畏考驗，百折不撓，經歷了一場能力、耐心和毅力的全方位考驗。項目團隊聯合北科大科研人員共同研制了先進的變壓閃蒸生物質炭化技術，定向制備了適用于高爐直接噴吹的生物質富氫微粉，通過生物質富氫微粉替代高爐噴吹化石燃料，以達到高爐煉鐵低碳生產的目的。要想將生物質富氫微粉噴入高爐，還需要重新設計一套噴吹系統。在沒有專業設備、缺乏技術經驗的背景下，項目團隊從零開始，沒有條件就主動創造條件。通過攻關，成功設計出一套小型噴吹裝置，并于2022年3月份在1號高爐成功完成600kg的小型噴吹試驗，驗證了生物質富氫微粉可以實現高爐噴吹。

攻堅克難，實現工業化連續噴吹

能夠噴吹并不意味著能夠實現工業化的連續噴吹，第一次小型實驗就存在著噴吹系統堵塞嚴重等問題。而且要作為燃料使用，對富氫微粉的成分、熱值、粒度也要有進一步的要求。項目組成員不斷對生物質富氫微粉的生產工藝進行優化，提高其燃燒性能和噴吹性能，力求生產出最適合高爐連續噴吹的產品。為實現生物質富氫微粉均勻輸送、穩定噴吹，項目組成員多次進行設計修改，并與首鋼設計院總工張福明進行了研討，最終設計了一套可以單風口連續噴吹系統，為工業化實驗打下堅實基礎。

萬事俱備，2022年10月進行了第二階段共計30噸生物質富氫微粉噴吹試驗。整個試驗期間系統最大噴吹能力達到2t/h，平均噴吹能力為1.8 t/h，實現了生物質均勻輸送、穩定噴吹。針對試驗期間存在的運輸及上料過程困難，噴吹管道時有堵塞，噴煤金屬軟管磨漏等問題，項目團隊均在后續攻關中進行了優化改善。

反復沖鋒，取得百噸級噴吹突破

好事多磨，攻關工作并不是一帆風順的。“受疫情及環保影響，生產生物質富氫微粉的合作廠家倒閉，后期試驗無料可用。”項目負責人段偉斌介紹說。巧婦難為無米之炊！針對這一情況，項目組成員通過網頁、地圖搜索全國各地能夠大規模生產生物質的廠家，并對其產品成分進行分析，最終找到一家成分能夠滿足高爐需要，與前期合作廠家成分相近的生產單位，并對其生產工藝進行了改善，加班加點生產出了滿足高爐噴吹實驗的原料。

2023年12月初進行了第三階段生物質富氫微粉的噴吹試驗。試驗期間最大噴吹能力達到2.4 t/h，累計噴出量達100噸，而且在有意降低噴煤量以后高爐爐內仍保持熱狀態穩定，驗證了生物質富氫微粉有效替代噴吹煤的可行性。通過本次工業試驗，項目團隊掌握了高爐噴吹生物質的操作技術，為大規模生物質噴吹積累了寶貴經驗。目前，正緊鑼密鼓準備2000t生物質富氫微粉的放大噴吹試驗。

筑夢新征程，奮進向未來！在推動高質量發展的道路上，煉鐵作業部將秉持“求真務實、精細苛求、砥礪篤行、創先爭優”的煉鐵精神，深耕鐵前高效、低耗、綠色工藝生產技術，牢牢牽住技術創新“牛鼻子”、下好技術創新“先手棋”，在“鍛造長板”上持續發力，反復沖鋒，堅定不移推動技術創新成為首鋼第一競爭力，為進一步增強企業市場競爭力注入新活力、增添新動能。

(關鍵字：首鋼)