我國力爭2030年前實現碳達峰，2060年前實現碳中和，是以習近平同志為核心的黨中央經過深思熟慮作出的重大戰略決策。鋼鐵行業是我國國民經濟的支柱性產業，是關系國計民生的基礎性行業，也是我國碳排放量最高的制造業。中冶賽迪作為鏈接應用科學與產業實踐的工程技術公司，深耕鋼鐵領域60余年，秉承自主創新、綠色發展的理念，站在鋼鐵系統全流程的角度，聚焦綠色低碳技術研發和產業實踐協同耦合，加強核心技術突破，創新引領鋼鐵工業綠色低碳發展。
高端切入，提供整體解決方案
提供以高端咨詢為引領的系統化整體解決方案是中冶賽迪的獨特優勢。中冶賽迪建立全廠“碳素流”分析模型，與“物質流”和“能量流”模型進行耦合，實現全工序碳素追蹤，系統分析減碳潛力。并在此基礎上自主開發了鋼鐵工業碳核算及優化分析平臺，該平臺可從流程、工序、設備不同層面提供多尺度碳素流分析，以及基于不同技術應用場景下的碳排放測算，助力企業真正實現對自身碳排放看得見、算得清；同時，通過對全廠/工序的碳排放及碳素流情況進行建模解析，分析診斷鋼鐵企業內部不同生產單元各層級的碳排放構成，幫助企業挖掘減碳潛力。
中冶賽迪系統構建了鋼鐵行業減碳技術庫，涵蓋了源頭減碳、過程控碳、末端捕集回收利用全過程，以及原料替代、能源替代、工藝替代、節能及能效提升、污染物控制協同、數字化智能化等多維度的降碳技術，包括各個單項技術的工藝、參數、減排水平、投資運行成本、技術成熟度、實用性等基礎信息。通過該技術庫，根據不同降碳目標，結合效益成本分析模型、碳排放核算模型等建立降碳技術路徑評價模型，為客戶提供降碳約束下成本最優的降碳路徑，為企業實現綠色低碳發展提供系統性、經濟性的整體解決方案。
2022年6月，中冶賽迪“面向鋼鐵行業的碳達峰、碳中和公共服務平臺”項目獲批國家發展和改革委員會2022年發展專項支持。作為國家發改委發展專項，對推進“碳中和、碳達峰”目標具有先行先試，示范引領的效果。項目建成后，將面向鋼鐵行業提供從高端咨詢、研發、設計，到技術驗證、技術評價，再到成果轉化的“一站式”全生命周期綠色低碳技術服務，將推動鋼鐵行業高質量發展，成為促進鋼鐵行業率先實現碳達峰、碳中和目標的重要舉措。
源頭減碳，打造綠色低碳鋼廠
中冶賽迪從“十三五”開始布局低碳冶煉技術，開展新工藝新流程研究，在一體化配礦、低碳高爐、氫基豎爐、超級電爐、綠色高強熱熱成型等低碳新工藝及核心裝備方面取得了多項成效和突破，形成了具有國際領先水平和自主知識產權的低碳核心工藝技術及體系，多項技術已成功示范，可有效助力鋼鐵企業源頭減碳。
超級電爐
實現短流程高效低碳冶煉重大突破。中冶賽迪自主研發的綠色高效超級電弧爐技術曾獲國家科技進步二等獎，可快速響應電弧爐內的冶煉供能需求和應對短路過流沖擊工況，縮短冶煉周期，在提高生產效率、降低電耗和電極消耗、提升金屬收得率等方面相比常規電爐有極大的優勢。目前該技術在中國、歐盟、日本已獲得了專利授權。
2021年12月，中冶賽迪某鋼鐵企業一臺40t交流電弧爐升級改造為新型柔性IGBT直流電弧爐成功熱試車并投入應用。這是世界首臺采用IGBT柔性直流電源技術的電弧爐，為推動鋼鐵工業短流程冶煉并實現綠色高效低成本生產樹立了標桿。
2022年6月，中冶賽迪承建的某75t綠色高效電弧爐及精煉爐項目一次性熱負荷試車成功，各系統運行穩定。本套電弧爐煉鋼系統裝載了“CISDI-DMI-AC數字式EAF/LF爐智能電極調節系統”及“階梯擾動水平連續加料”等中冶賽迪自主創新的核心技術裝備，廢鋼在階梯擾動水平連續加料的運行速度達到了7.8m/min。
中國五礦曹妃甸國際礦石交易中心
有效提升劣化礦源利用率，助力國家鐵礦石供應安全。中冶賽迪自主研發的一體化配礦技術針對多工序配礦過程協同難、成本優化難的行業痛點，通過融合生產大數據規律及礦石性能數據庫，突破目標約束多、經驗依賴強、性能預測難的技術難點，輔助鐵前工序一體化配礦決策，實現鐵前降本增效和碳排放優化。
中冶賽迪與中國五礦曹妃甸公司聯合建設了原料及煉鐵綜合冶金性能實驗室，結合鋼廠生產數據，不斷完善模型，打磨出能夠經受客戶和市場考驗的鐵前一體化配礦技術。首次打通配礦-燒結-煉鐵全工序技術鏈，通過成數百組實驗和現場生產建立原料性能大數據庫，基于智能算法構建模型，并最終集成為一體化配礦技術平臺，制定價格優勢且質量可靠的配礦方案，在穩定燒結和高爐爐況前提下降低高爐燃料比5-10kg/t，鐵水成本降低10-30元。
過程控碳，提高能源利用效率
中冶賽迪聚焦過程工業尤其是鋼鐵行業能源綠色低碳高效利用及新能源儲能技術發展，以低碳能源、耦合匹配、能質對口、梯級利用、智慧賦能、高效利用為出發點，構建了“源-網-荷-儲-管-控”為一體的低碳能源系統，打造了涵蓋煤氣發電、余熱回收、能源儲配、分布式能源、綜合智慧能源等為核心的多能互補技術與產品，形成了高效煤氣發電技術、轉爐煤氣中低溫余熱回收技術等若干自主知識產權的科研成果。高參數小容量煤氣發電機組技術，可資源化高效利用富余煤氣，實現了煤氣零放散；焦電聯產高參數煙氣余熱發電技術，大幅提升全廠自發電率，降低企業用電成本；全流程轉爐、電爐煙氣余熱回收系統，不僅回收了冶煉過程的煙氣余熱，同時將回收的余熱蒸汽應用于煉鋼工序，實現煉鋼工序的“負能煉鋼”。
實現廢氣超低排放和煤氣高效利用。2022年6月，中冶賽迪設計的某3×80MW超高溫亞臨界發電項目成功并網發電，有效解決鋼鐵廠煤氣放散問題，大幅提高煤氣利用效率；將原有發電機組熱效率提25%。中冶賽迪以合同能源管理模式建設及運營的某135MW 超高溫亞臨界煤氣發電項目，發電熱效率高達42%，煙氣排放達到超低排放標準，使全廠自發電率提升15%。以合同能源管理模式承建的某75t電爐全煙氣余熱回收及發電項目，噸鋼煙氣余熱回收蒸汽量達到160kg以上，預計年發電量超過2800萬度，關鍵技術經濟指標達到行業領先水平。總承包建設的某168萬清潔型熱回收焦爐余熱發電項目，噸焦發電能力超過1150kWh，全年可實現外送上網電量超過20億kWh，全面實現焦爐煙氣超低排放和廢水零排放。
助力鋼鐵企業能源系統智能管控。中冶賽迪打造了智慧能源管理系統，將傳統冶金能源工藝與工業互聯網平臺、大數據及智能算法等深度融合，研發形成多層級能效分析及優化、能耗瓶頸診斷、多維度能耗分析等關鍵技術，具備煤氣潮流實時計算及分析、煤氣管網運行診斷、煤氣潮流事件預演等功能，實現能源與主工序生產耦合、能源介質調度協同優化，企業能源效率得到大幅度提升。
推動綠色低碳能源收集存儲利用。中冶賽迪積極探索新能源技術及復合型儲能技術在鋼鐵工業及其他領域的應用。成功研發了一套16MW高性能飛輪儲能中壓UPS產品，成功應用芯片廠，徹底解決了電化學電池的環保問題，為國家能源革命做出了貢獻，獲得2019國際儲能大賽創新應用獎。成功開發了太陽能全光譜儲熱供熱產品，利用太陽能綜合利用組件的高效、低成本、光電/光熱一體化聯供的特點將其與跨季節儲熱系統相結合，有效解決能源供需在時間、空間上的不匹配的問題，應用于四川某光伏電站綠暖惠民示范項目，并于2022年3月實現滿負荷運行。
光伏發電
鋼鐵企業作為高耗能企業，對光伏、風電、儲能、充換電站等新能源的需求日益強烈。截至目前，中冶賽迪先后在全國總承包建設了5個光伏項目，年均向用戶提供清潔電能9500萬千瓦時，年均減少二氧化碳排放6萬余噸。圍繞負荷中心，大力發展新能源，提高用戶側電力系統的綠電比例已成為鋼鐵企業過程控碳，提高能源利用效率最直接、最有效的技術路徑。
末端去碳，實現廢物高效利用
聚焦鋼鐵行業綠色發展需要，中冶賽迪在固廢資源化利用、能源高效利用、大氣污染治理超低排放、水資源高效利用、末端碳捕集利用及封存等末端治理方面開展了大量的技術研究工作，形成了轉底爐處理含鋅塵泥關鍵技術、熔渣顯熱回收、全流程超低排放技術等多項先進技術成果，并在多個大型鋼鐵企業成功推廣應用，幫助鋼鐵企業嚴控末端碳排放和其他廢棄物排放。
實現低成本廢水零排放和全廠水系統100%資源化利用。中冶賽迪在鋼鐵企業水系統專項咨詢、工業廢水零排放、智慧水務等領域擁有行業領先的技術實力。目前已在全國多座大型鋼鐵企業取得推廣，減少新水取用量超過10萬噸/天，實現廢水“零排放”，助力鋼鐵工業水系統能耗進一步降低。
分鹽結晶車間
2022年5月，中冶賽迪總承包建設的某分鹽結晶系統投產即出鹽。該項目采用了全球首創的“礬花視境”智能加藥系統和以“納濾分鹽蒸發結晶”為核心的濃縮提鹽技術，將高濃廢水進一步濃縮分鹽，經蒸發結晶制得氯化鈉工業鹽產品，純度達到99%，同時將廢水制備為除鹽水全部回用，在實現廢水零排放的同時，完成了全廠水系統100%資源化利用，年減排廢水量1200萬噸。
推動含鐵鋅固廢資源高效利用，轉底爐技術產品市場占有率超80%。中冶賽迪為鋼鐵行業提供的轉底爐高效處置含鐵鋅固廢綠色關鍵工藝系統，為我國鋼鐵行業含鐵含鋅固廢資源循環利用提供了系統解決方案，解決了鋼鐵企業因鋅和鉀、鈉等堿金屬循環富集造成的工藝運行不暢、能耗增加的問題，回收固廢中的鐵、鋅資源，實現我國鋼鐵行業對含鐵鋅固廢資源的高效回收利用，使含鐵固廢綜合利用率≥99%，減少鋼鐵行業因傳統堆存、委外處理等方式給環境帶來的污染，推動鋼鐵行業綠色升級。
轉底爐
2022年7月，中冶賽迪承包建設并負責運營的某固廢中心轉底爐生產線成功達產。項目采用了中冶賽迪自主研發的含鐵含鋅固廢綠色高效處置技術，可實現含鐵固廢不出廠。截至目前，中冶賽迪在全國已經建成11座轉底爐、在建4座轉底爐，已投運及在建的轉底爐項目數量均名列國內第一，市場占有率超過80%，現已形成10萬噸/年、15萬噸/年、20萬噸/年、25萬噸/年、30萬噸/年等處理規模的系列化產品，以實際行動助力行業綠色低碳發展。
進入新發展階段，中冶賽迪將積極踐行新發展理念，服務構建新發展格局，面向鋼鐵行業未來需求加快創新研發，引領中國鋼鐵工業智能化、綠色化、低碳化、高效化發展，為中國鋼鐵行業轉型升級和制造業高質量發展做出新的貢獻！（周小波 陶海銀）
