从“烧炭翁”到“玩氢客”:咱们这辈子亲眼见证的炼铁技术大革命

mysmile 16 0

哎,说起这炼铁技术的发展,我这心里头还真是感慨万千。咱们这一代人,小时候可能都见过那种老式工厂的大烟囱,咕嘟咕嘟往外冒黑烟,那时候觉得那是“工业的象征”,现在再看,那简直就是“落后的罪过”啊!从老祖宗那会儿挖个坑就开始烧木头炼铁,到现在咱们坐在控制室里玩着鼠标就把铁给炼了,这中间的跨度,比孙悟空翻跟头还大。

记忆里的那股子烟火气,没了

你要问我最早的炼铁技术发展是啥样的?我得跟你唠唠咱们的老祖宗。其实人类玩铁有好几千年了,但真正形成规模,得从那“高炉”说起。早先的炼铁,那就是个“木头换铁”的买卖,为了烧点木炭,能把整座山给剃成秃子 -1 我听我爷爷讲,他们那时候的炼铁师傅,最怕的不是炉子塌,而是砍柴的跟不上,炉子断了“粮”。你想啊,那得祸害多少树?所以那时候的铁,金贵得很,老百姓家里能有口铁锅就算是大户人家了。

后来到了18世纪,英国有个叫达比的小伙子琢磨出用煤烧成的焦炭来炼铁,好家伙,这一下子就跟点了火药桶似的。这一波炼铁技术的进化,直接把英国送上了工业革命的牌桌 -1 为啥?因为不用再怕没木头了,煤矿底下挖出来的黑疙瘩就能用,铁产量“噌”地一下就上来了。咱们中国古代其实也不差,东汉那会儿就知道用水力鼓风,比老外省劲儿多了 -3。可恨的是后来这几百年,咱们掉队了,等回过神来,人家那高炉已经大得像座山,一天出的铁咱们一年都比不上。

从“傻大黑粗”到“绣花功夫”

说起咱们新中国刚成立那会儿,那个惨啊,全国上下生铁产量才25万吨,还没现在一个零头多 -6。那时候为了多出铁,啥法子都试过。我记得看老照片,大炼钢铁那阵子,遍地都是小高炉,烟熏火燎的。但说实话,那阵子虽然产量上去点,可浪费也大,炼出来的铁有时候还比不上锅硬。那时候的炼铁技术的发展,更多地是靠师傅的那双眼和一把汗,今天捅捅风口,明天看看铁水的颜色,全是经验活儿。

真正的转机,得说是改革开放后,咱们把宝钢给建起来了。那时候看日本人的高炉,那叫一个震撼!炉子大不说,关键是稳。咱们这才明白,原来炼铁技术的发展不能光靠蛮力,得讲科学。从那以后,咱们学会了“精料”,就是把矿石先筛一遍,把粉末去掉,就像蒸馒头得先把面揉好了;还学会了喷煤粉,往炉子里吹煤粉代替部分昂贵的焦炭 -3到了21世纪,咱们中国人自己玩的京唐5500立方米高炉,那家伙,一天产的铁水就能造几千辆汽车,而且人家那炉子一开就是20多年不坏,这叫“长寿技术” -8-9 我有个哥们在首钢干,他跟我说,现在的高炉操作,哪还有什么挥汗如雨的场面?全在电脑屏幕上,哪块布料不均匀,哪个地方温度高了,鼠标一点,自动就调整了,那精细劲儿,跟绣花似的。他们把煤气利用率提到了50%以上,焦比降到了270公斤以下,这意味着啥?意味着吃进去的每一粒煤,都变成了铁,没浪费一点,这钱省下来的可不是一星半点 -9

玩氢了,这回是真的“绿色”了

不过,就算高炉再牛,有个坎儿它迈不过去——那就是碳排放。烧那么多焦炭和煤,二氧化碳“呼呼”地往外排。这几年国家提“双碳”目标,咱们搞炼铁的心里都清楚,这一关迟早得过。你要是这几年没关注炼铁技术的发展,猛地一看现在的新闻,准得吓一跳——咱们开始“玩氢”了!

啥是氢冶金?说白了,以前是用碳把铁矿石里的氧抢走,变成二氧化碳排了;现在是用氢来抢氧,最后变成水,干净利落 -2。就在前几个月,鞍钢在辽宁营口搞了个全球首套万吨级绿电绿氢流化床氢冶金中试线,已经稳定出铁了 -7那地方我去听人讲过,用的电是厂区风电机组发的,用电把水电解成氢气,然后用这氢气去还原铁矿石。出来的铁叫“直接还原铁”,压成一个一个的圆柱饼,含杂质特别低,专门用来造新能源汽车的电机 -10

更绝的是啥?是我在新闻里看到宝钢湛江那条百万吨级的产线,人家那电炉一开,温度能到5000℃,比太阳表面温度还高!但人家不烧煤,烧的是绿电 -4。我一个在湛江干活的老乡打电话跟我吹牛:“你是没看见,现在这炼钢厂里干净得能开食堂,以前那种黑烟滚滚的日子,一去不回头喽!”他们那产线,一天就能减碳2500吨,相当于再造两千平方公里的森林 -4。你看,这炼铁炼到这份上,是不是有点“科幻片”的意思了?

还有更前沿的,太钢集团最近跟澳大利亚的福德士河集团勾搭上了,搞啥“氢基等离子体强化冶炼”。这名字听着都绕嘴。这技术邪乎,连矿石预处理那套工序都省了,直接用等离子体炬去烧低品位的铁矿,也能给炼成好钢 -5 这不光是环保的问题了,这简直就是“变废为宝”啊!要是这技术成了,咱们就不用老看澳大利亚和巴西那几个矿山的脸色了,低品位的矿咱自己也能用。

说点掏心窝子的话

从烧柴火到烧煤炭,再到烧氢气;从全靠经验到全凭数据,这一路走来,炼铁技术的发展其实一直在跟两件事较劲:一个是成本,一个是环境。早年间咱们穷,为了多出铁,啥都不顾;后来咱们有点钱了,开始讲究质量,想把铁炼得更好;现在咱们腰杆子硬了,也开始想着给子孙后代留片蓝天。

我有时候跟厂里的年轻人聊天,说咱们这行当现在也成“高科技”了。以前找对象你说你是炼铁的,人家姑娘嫌你脏;现在你说你是搞氢冶金的,人家觉得你这是为国家碳中和做贡献,高端得很!虽然咱们现在产量占了世界一半还多,但咱心里门清,以前那是用资源和环境换的,以后得靠技术和创新守 -8

所以你看,这一把铁矿石,从几千年前烧炭翁手里烧出来的黑疙瘩,到现在变成绿电氢炉子里炼出来的“绿钢”,变的不仅仅是颜色和名字,更是咱们这群炼铁人对这个世界的态度。咱们也想赚钱,但更想让这钱赚得心里踏实,赚得理直气壮。希望再过个几十年,等我孙子问我“爷爷,你们那时候炼铁还冒烟吗?”我能笑着告诉他:“冒烟那是老黄历了,咱们那时候,炼铁都是在空气里抓氢,出来的都是白花花的水蒸气,美得很!”