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编者按：建设全球研发中心城市，拥有雄厚创新资源的长沙底气十足，特别是实验室成为夺取胜利的“主战场”。近日，红网时刻新闻策划推出《走进实验室》融媒体报道，聚焦国家和全省重点实验室等，展现湖湘科研人员自强不息的凌云壮志，感受长沙在全球科研平台中无可取代的核心竞争力，记录实验室在湖湘大地结出的科创硕果。
红网时刻新闻记者 李兵 朱丽萍 李丹 通讯员 谭潇玲 长沙报道
梅溪湖畔，芙蓉花旁，有一朵“绿色之花”，路过的人往往只会被梅溪湖国际文化艺术中心所吸引，却不知它低调内敛却实力非凡。它就是中冶长天绿色低碳（冶金、新材料）工程技术实验中心。
2012年，它在钢铁行业节能减排的浪潮中应运而生，一路逐绿而行，勇当“碳”路先锋，在科技治污的战场上屡立新功，实现关键核心技术从“跟跑”“并跑”到“领跑”的跨越。
为节能降耗而“生”
“生产1吨钢形成的废弃物超过16吨。”一见面，记者就被中冶长天总工程师叶恒棣抛出的这一话题所吸引，并感受到这句话背后的分量。
钢铁行业是我国经济发展的基础和支柱产业，也是落实减污降碳的重点行业，其绿色低碳高质量发展对于全面建设社会主义现代化国家具有重大意义。
中冶长天绿色低碳（冶金、新材料）工程技术实验中心便是紧扣国家发展战略，在国家烧结球团装备系统工程技术研究中心实验室的基础上发展和建设的，包括基础研究实验室和中试研究实验室。
“从基础理论研究，实验室机理研究，到小试、中试的技术攻关，再到成果转化，我们始终坚持创新链与产业链融合发展。”叶恒棣介绍，实验中心用全面完善的研究条件，持续不断的创新能力，开展原创引领技术的工艺流程、智能装备的研究，承担低碳绿色钢铁冶金发展的责任和使命。
“我们实验室经过长期探索与思考，提出‘质能减量循环利用’低碳绿色钢铁冶金的理论观点，也就是说不仅从源头、过程控制碳污排放量大的问题，还要将排放的碳污副产物尽量资源化循环利用，这需要先进的工程技术和装备。”怕记者听不懂，叶恒棣进一步解释说，“就是要使污水中的重金属、烟气中的污染物重新变成工业原料，实现循环利用。”
烧结球团实验室、水处理实验室、新能源材料实验室……目前，实验中心涵盖矿业、冶金、材料（环保功能材料&新能源电池材料）领域的工艺及装备开发、能源与环境保护、智慧制造等方向。
实验中心专门配备实力雄厚的专职基础研究团队，其中博士30人，占比约60%，牵头或参与国家科研项目13项，湖南省重大科技项目20项。
打破国外技术垄断，实现工业化应用
冶炼烟气治理既是实验中心的看家本领，也是中冶长天打破国外技术垄断与封锁的标志性成果，曾获得“国家科技进步一等奖”。
废气，是钢铁生产中环境治理的重点和难点，冶炼烟气中含有二氧化硫、氮氧化物、二噁英等多种污染物，是影响钢铁企业环保达标的重中之重。
“在活性炭烟气净化领域，以前国内企业都是用的日本技术，话语权都掌握在他们手里。”中冶长天工程技术研究中心魏进超博士介绍。
为了解决这一“卡脖子”技术，实验中心专门成立了活性炭烟气净化创新团队，并成功申报了国家863计划课题，联合清华大学、宝钢、湘钢等单位，用时8年，经历了实验室研究的反复和枯燥，湘钢小试的艰辛和漫长，克服了中试现场层出不穷的问题，挺住了工业化应用时遭遇的“一场17级超强台风”，最终实现了冶炼烟气治理里程碑式的重大突破。
“以往，不同污染物需引进不同工艺设备进行治理；现在，一套活性炭烟气净化装置即可解决钢铁冶炼中多种污染物的治理问题。”魏进超说，现在运行结果表明，脱硫率达到98%以上，脱硝率在80%以上，并同步脱除了二噁英、重金属和粉尘，各项指标达到或超过国外同类技术指标。
此外，副产的硫酸质量优良，活性炭粉末可作高炉燃料使用，无有害副产物外排，实现了资源高效利用，目前已经广泛应用至宝钢、武钢、宝钢湛江、安阳等多个钢铁企业。
凭借该技术，中冶长天入选《国家鼓励发展的重大环保技术装备目录依托单位》，位列大气污染防治类首位。
而这只是实验中心“碳”索节能降耗的“良方”的一个缩影。
高效节能环保烧结技术、分层供热富氢烧结技术及装备、烧结过程协同处置冶金及市政固废技术、烧结智慧制造关键技术及装备……近年来，实验中心围绕钢铁行业绿色化、低碳化、智能化等关键技术和装备开展科研攻坚，形成了一批具有原创性和引领性的技术成果，并已成功推广至国内外各大钢铁厂，推动我国烧结技术向厚料层、大型化、绿色化方向发展。
先后获得国家级奖励2项、中国专利奖7项、省部级奖励37项；制定国家标准48项、行业和团体标准28项；在俄罗斯等“一带一路”沿线国家建成多个绿色钢铁烧结球团工程，使中国“绿色烧结技术”和成套装备成功走出国门。
向“双碳”目标奋进
随着世界各国“碳达峰、碳中和”等减排目标提出，国家对钢铁行业节能环保提出了更高的要求。
目前，实验中心紧跟国家政策导向，从矿业、冶金、环保、智能化等多方发力，全力聚焦于绿色材料、高端装备、低碳工艺等方面开展工作。
其中，多场协同可控回转窑焙烧技术及装备是中冶长天在国家政策引导下，针对传统回转窑绿色低碳转型这一行业难题所提出的解决方案，属于行业首创，也是实验中心现阶段的重点攻关任务之一。
为了促进科研成果的早日落地，研发人员常驻娄底诚钰环保多场协同可控回转窑工业化实验现场，长期以高温窑体、原料、成品、尾气为伴，直面实验过程中因1200°C的高温、复杂的气氛环境以及窑体的连续运转而层出不穷的问题，连续运转工作机制，实时监测，实时分析，实时调控。
目前，实验终于取得了突破性的进展，不仅攻克了回转窑生产过程中的协同控制，以及窑壁结圈的有效抑制和清除等难点问题，而且回转窑的产量、脱锌率和金属化率等关键指标也得到了大幅提升，多场协同可控回转窑真正从理论走进了现实，将在直接还原、固废处置等方面发挥重要的作用。
而另一边，在宝钢湛江，智慧制造的理念已经逐渐渗透进冶炼生产工艺的每一个环节当中，助力钢铁企业实现“黑灯工厂”是研发人员们不断努力的方向。
从智能感知、到智能控制、再到智能装备，针对一个个制约生产效率和产品质量的关键问题，一套烧结智能制造与无人工厂的解决方案已经上线，为烧结球团生产过程的低碳、智能和高效提供了强大助力。
除此之外，还有高性能烟气净化碳基材料、基于机器视觉的袋式除尘器破袋检测与定位、CO低温催化氧化、冶金流程碳链循环利用等一系列关键技术的研究也在持续开展当中。
“下一步，我们将乘着‘双碳’的东风，不断强化创新驱动，加速打造原创技术策源地，力求实现传统高耗能技术、工艺及装备的全面替代；加大钢铁流程碳链循环及氢冶金技术研发，推动钢铁冶金由目前的围绕铁素流的‘碳-氧’向‘氢-碳-氧’体系转变，为钢铁工业实现‘碳中和’的目标作出贡献。”谈及实验中心未来发展，叶恒棣表示信心满满。
此前报道：
走进实验室丨这个省部共建实验室正加油，让世界“油瓶子”里多装中国油
来源：红网
作者：李兵 朱丽萍 李丹 谭潇玲
编辑：王津
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