作为全球最大最强的冶金建设承包商和冶金企业运营服务商，中国冶金科工集团有限公司（简称 “中冶集团”）始终站在国际水平的高端和整个冶金行业发展的高度，用独占鳌头的国际一流核心技术、持续不断的创新研发自主可控能力、无可替代的冶金全产业链整合集成优势，承担起引领中国冶金实现智能化、绿色化、低碳化、高效化发展的“钢铁强国”责任。中冶集团全力绘制碳减排技术路线图，推进低碳、无碳冶炼，重点在氢冶炼、电炉炼钢以及超低排放、资源能源高效利用等领域创新突破、迭代升级，积累了一批自主研发关键技术，并依托智能化技术，加速减排减碳进程，助力实现钢铁冶金行业绿色、低碳、智能、高效发展。

优化体系能力建设开启绿色低碳新时代

为满足钢铁行业绿色低碳发展的需求，当务之急是要建立起适应钢铁行业实际情况的碳排放计算方法以及与之对应的碳减排评价标准体系。为此，中冶集团所属中冶南方正在建设“钢铁生产低碳管理系统”，该系统包含“钢铁生产碳排放智能分析软件”和“钢铁生产碳减排智能管理系统”两部分。

钢铁生产碳排放智能分析软件，深度兼容国内外权威、通用的碳排放核算方法，全面融合国内外原燃料、工艺流程和产品结构等条件的差异性，具备排放源启发式盘查、排放因子智能修正、排放活动数据智能清洗、核查核算高效精准、减排活动智能化建议等功能和特征，是钢铁企业开展碳资产数字化管理的巧帮手。软件预置国内外多种规范性核算报告模版，并以向导模式支持高度灵活的自定义，可实现常用报告一键生成并报送。软件数据接口与企业能管系统和制造执行系统等深度融合，应用大数据分析给出工序级减排活动智能化建议和减排潜力评价。

通过钢铁生产碳减排智能管理系统可实现排放活动数据实时在线采集，采集后的数据能够高效、智能分析，从而为企业提供实时可靠的碳资产预测预警，有助企业筹划未来碳减排活动及碳排放交易。即时快照可生成钢铁产品的碳足迹数字标签，有助钢铁产品规避出口海外低碳壁垒。

推动工艺技术变革以短流程加速碳减排

围绕碳减排主题，中冶集团着力发挥核心工艺技术优势，从优化生产结构角度，深入剖析工艺、装备等关键、核心技术短板，缩短工艺流程，优化工序界面，为钢铁行业绿色低碳发展提供强有力的技术支撑。

降低“高炉+转炉”长流程钢铁生产碳排放是当前的重点工作。中冶集团所属中冶京诚已经开发基于长流程的低碳冶金技术，具体包括富氢烧结、富氧大喷煤、高比例球团、高炉低碳炼铁、薄板坯连铸、长材直轧等重点技术。“氢基竖炉 +电弧炉短流程或废钢电炉 +无头轧制、直轧、铸轧”是钢铁行业绿色低碳发展的前沿工艺。中冶京诚总体设计、全球首次开发实施 “焦炉煤气自重整制气基竖炉直接还原 ”制备高品质脱氧球团技术，可实现碳减排60%，同时自主研发的CERI-S1-Arc新型废钢预热电炉采取新型“竖井+推钢机构+水平加料”的复合型废钢预热技术，通过“高温烟气+急冷预热锅炉+活性炭吸附”全程超净消除二噁英，通过“活性碳吸附+电凝并的耦合布袋除尘”实现颗粒物、二噁英和二氧化碳协同减排。

另外，加强废钢资源回收利用、提高转炉废钢比，是降低钢铁行业碳排放的重要途径，短流程电炉炼钢则成为这一工艺技术转型升级趋势下的首选。短流程电炉炼钢可以直接缩短从烧结到高炉炼铁，再到转炉炼钢的工艺流程，据测算，单台电炉可实现碳减排70% -80%，节省综合能耗45%-50%。中冶南方近年来在该领域提前布局，储备力量进行技术探索与更新，相继实施五台量子电炉项目。

基于简化生产工艺、减少轧制过程、提高成材率等优势，近终形连铸及轧制技术同样有助于降低钢铁生产过程中的碳排放。中冶南方早于数年前就在该技术领域进行不断的探索革新，推动连铸高效化技术迭代升级， 2019－2021年，依托阳春新钢铁小方坯连铸机、福建三钢3#连铸机项目开展拉速试验，成功将小方坯连铸拉速推进到6.02米/分钟，创国内新高，完全实现小方坯铸坯不经过加热炉直接送入轧机轧制成材，省去加热炉工序，降低轧钢能耗达60％－70%。

代表当今世界热轧带技术最高水平的ESP无头连铸连轧生产线，可实现部分产品 “以热代冷”，吨材能耗比常规轧制节约66%左右，节能减耗降碳效果明显。中冶南方在该领域抢先一步开展工程技术实践，目前全球共有8条ESP生产线，国内7条生产线中5条为中冶南方总承包建设。

深化能源结构革新多措并举助力低碳转型

传统钢铁企业能源结构以碳基（煤）为主，要实现绿色低碳，必须对现有的能源结构进行调整和优化。早在2011年，中冶南方就通过国家科技部审批，组建了“国家钢铁生产能效优化工程技术研究中心”，牵头承担国家863计划课题“冶金工业系统能效监测评估及优化控制技术与系统”，开展了湖北省钢铁企业产能认定及能耗分析、钢铁联合企业节能环保规划等数百项咨询项目，主持起草了工业节能与绿色环保国家及行业标准数十项，2017年成功入选国家工信部“工业节能与绿色发展评价中心”，完全具备冶金行业乃至工业行业全流程的节能与绿色规划、咨询、设计及优化改造的技术实力。

近年来，中冶南方致力推进钢铁生产能源结构创新变革，注重能源减量化、再利用、资源化，通过降低高炉等用煤用焦总量及清洁能源替代，减少煤炭使用量，积极开发钢铁生产工序余热、余能的循环利用效率提升技术，从而实现不同程度降低二氧化碳排放。

以氢代碳(煤)是当前低碳发展、能源变革的重要方向，从积极响应国家清洁能源产业氢能战略要求出发，中冶南方积极开展氢能技术的储备与研究，正立足低碳工艺路线研究开展富氢高炉冶炼、低碳高炉技术等系列化技术项目群开发。在高炉冶炼中采用高氢碳比原料部分替代焦炭或煤粉，部分实现碳冶金向氢冶金的转化，不仅可以提高高炉的生产效率，还可以减少约10%的高炉二氧化碳排放。

钢铁冶金过程中产生的副产煤气是碳一化工的优质原料，将焦炉煤气、转炉煤气经净化处理，可用来合成多种化工产品，使资源得到更为有效的利用，并更大幅度减少碳排放。中冶南方开发的钢化联合企业生产能源一体化智能管控系统，通过对企业级的全局能源产耗进行扁平化的监控、管理和系统优化，建立客观的能源考核评价体系，促进钢铁企业优化配置煤气资源，提高能源利用率，构建能源产业链，从而降低碳排放。

为破解钢铁冶炼过程中排放大量低热值煤气造成的能源浪费和环境污染的问题，中冶南方研发了高参数小型化系列煤气发电技术，是 “煤气零排放”调度的最佳保证手段，该技术一举斩获冶金科学技术一等奖。这一技术已迭代升级至第6代— —超临界煤气发电技术，全厂热效率可达46%，较传统技术发电效率提升50%。

传统转炉一次烟气净化回收工艺均采用喷淋方式进行初除尘，不仅造成烟气中900℃以下的显热资源浪费，还会消耗水、蒸汽和电。作为国内转炉一次烟气处理技术的领先者，中冶南方开发了转炉烟气纯干式净化及余热深度回收技术，通过余热回收装置回收烟气中200℃-900℃左右的显热资源，并使用陶瓷纤维过滤器进行烟气净化，全过程无需喷水和蒸汽，提高吨钢蒸汽回收量约60公斤，减少吨钢耗水量0.4-0.6立方米，处理后的烟气粉尘含量满足超低排放要求。

另外，中冶京诚独创烧结烟气恒温复合循环余热回收技术，针对烧结工序大烟道烟气显热和冷却机废气余热进行利用，可实现烧结烟气和冷却废气双热源平衡互补取热，发电量可达吨烧结矿25kWh。在转炉烟气热回收方面，中冶京诚开发了高效长寿型成套技术，可实现吨钢回收蒸汽90kg-120kg，活动烟罩等易损段使用寿命达3年以上，余热回收量比传统技术增加10%-20%。在超高参数煤气发电技术方面，实现了钢铁行业单超机组、双超机组、亚临界机组业绩的全覆盖。冶金加热炉节能领域，开发了超低氮烧嘴及燃烧系统、全炉智能控制系统，可节能 3%-8%。上述产品指标已在行业处于领先水平。

提升科技赋能水平擦亮绿色智造生态底色

近年来，中冶南方持续推动互联网、大数据、人工智能和钢铁工业深度融合，构建生产全流程、管理全方位、产品全生命周期的全新绿色智慧制造集成技术体系，加速减排减碳进程，助跑碳达峰、碳中和。

高炉炼铁工序的燃料比水平决定了二氧化碳的排放强度。中冶南方智慧高炉系统将打开高炉冶炼 “黑匣子 ”，动态展示高炉从上料到出铁整个生产过程，并具有评估、诊断及预警功能，实现“智能感知—智能分析—智能决策—智能执行”的科学闭环。该系统在宁钢、武钢等企业成功应用后，将实时呈现炉顶布料效果，精确获取气流状态，及时诊断异常操作炉型，降低高炉燃料比，显著提升煤气利用率。

中冶南方自动炼钢技术采取 “静态模型 +副枪检测+动态模型”的控制模型，已在武钢、首钢、柳钢、印尼德信钢铁等多个项目中成功应用，可以有效降低铁水用量，提高废钢资源利用率，从而实现碳减排。

2020年，中冶南方与湖北工业大学联合完成的“复杂制造环境下钢铁工业绿色化智能化节能降耗关键技术及应用”捧获湖北省科技进步奖一等奖。在国家863计划和中冶集团重大科技专项等项目的支持下，建立了高炉热风炉节能优化燃烧的技术体系，研制了高炉热风炉节能燃烧优化系统软件，有效提升风温9 ℃-20℃，降低煤气消耗3%-6%；发明了加热炉智能化低成本生产控制关键技术，建立了基于钢坯最优升温曲线的炉温设定模型，研制了各种炉型加热炉节能燃烧优化控制技术及国内外首创的台架自动装钢出钢智能视觉系统，有效降低煤气消耗4%-6%。

构建全面治理方案全力保卫碧水蓝天净土

中冶南方构建了涵盖源头减排、过程控制和末端治理一体化的污染治理技术体系，运用先进成熟高效的废气、废液、固废治理技术，拓展节能减排新途径，用科技创新促进钢铁企业节能环保水平均衡提升，力促钢铁行业绿色发展，助力打赢蓝天碧水净土保卫战。

高质量实施超低排放改造，推动常规大气污染物和碳协同减排，是现阶段最可行的碳达峰途径，也可为下一步碳中和奠定坚实的基础,目前中冶南方已掌握钢铁行业各类烟气脱硫脱硝、除尘减排技术。针对烟气烧结机脱硫脱硝核心原料——活性焦品质参差不齐情况，中冶南方设计出一套集安全、智能、绿色、高效于一体的现代化活性焦制备工艺流程，并在盛隆建成了国内首套环保型活性焦生产线，产出的活性焦粒核心指标也优于市场上流通的同类产品，耐磨强度可达 98%以上，耐压强度可达50公斤以上，脱硫值可达22毫克以上。

采用 “钢铁企业综合污水深度处理工艺集成技术 ”设计的太钢工业废水处理系统，实际出水水质稳定达到钢铁联合企业水污染物特别排放限值和地表准Ⅳ类水质标准,树立了钢铁联合企业全厂综合污水处理超低排放的新标杆。

建设“一带一路”的绿色钢铁服务探索

自“一带一路”倡议提出以来，中国承接“一带一路”相关国家钢铁项目共60余个，合同金额达到30亿美元。这些技术及产品不但以产品竞争力最强赢得了发达经济国家的合同订单，如为韩国浦项钢铁公司提供第一套高炉干式布袋除尘系统及喷煤技术与装备，也为经济发展中国家既输出技术又输出最先进的标准，如为印尼、越南等提供全流程的钢铁交钥匙工程。近10年来，中冶集团一直以将最先进的钢铁技术与产品带入“一带一路”为己任，以此引领这些国家钢铁行业的发展直接进入世界钢铁发展的第一梯队，达到绿色可持续发展的目的，对“一带一路”国家新建钢铁项目全部采用当期国内最高的污染物排放标准作为工程保证值。能耗方面，首先按照最先进的流程进行规划，推荐选择能耗最低的国内外先进设备，布置成最紧凑的生产线，使得全系统的能耗达到国内钢铁企业的一流水平。由于长期秉持在“一带一路”推行钢铁绿色低碳工程，既有国内外先进标准为依据，又有国内业绩企业作为参照，使得中冶集团不断地为“一带一路”钢铁项目提供持续高质量服务。

放眼未来，中冶集团将深入贯彻党中央、国务院关于碳达峰、碳中和重要决策部署，全流程、全过程大力推进钢铁行业绿色低碳转型，践行央企使命与担当，积极持续推进行业供给侧结构性改革，持续促进调整生产流程结构和能源消费结构，推动钢铁行业向绿色、低碳、智能高质量发展不断提速！

作者：中冶集团暨中国中冶党委常委、中国中冶副总裁