劉琨偉 李小清

2020 年底召開的中央經(jīng)濟工作會議，將“做好碳達峰、碳中和工作”列為2021 年度8 大重點任務之一。碳達峰、碳中和政策出臺意義重大，對企業(yè)未來影響是致命性的、長遠性的。

冶金行業(yè)作為溫室氣體重點排放單位，如何實現(xiàn)碳達峰、碳中和將成為事關(guān)企業(yè)生死存亡的重大課題。比如，鋼坯生產(chǎn)運送過程中，若能減少其間的熱損耗，即可減少冶金生產(chǎn)過程中的碳排放并提高效益。鋼坯熱送車作為鋼坯生產(chǎn)運送過程的新型載具，具有許多優(yōu)勢。

為了實現(xiàn)減碳目標和提高綜合效益，濟南薩博特種汽車有限公司設計了一種專用車輛——新型全自動鋼坯熱送車，其目的是實現(xiàn)熱鋼坯的“熱裝熱送”，提高鋼坯的裝爐溫度，以期降低燃料消耗，縮短鋼坯加熱時間，實現(xiàn)火焰清理高效生產(chǎn)，縮短交貨周期，降低機清能耗及燒嘴消耗，從而提高軋機的生產(chǎn)能力，進而提高產(chǎn)品質(zhì)量，增強產(chǎn)品的市場競爭力，提高綜合經(jīng)濟效益，并降低碳排放。筆者以年產(chǎn)量100 萬t 鑄坯全部由“裸運”轉(zhuǎn)為“熱裝熱送”為例，對使用電磁吊和夾鉗2 種吊裝方式分別計算產(chǎn)生的效益和降低的碳排放額，如下。

圖1 鋼坯熱送車閉合、打開貨倉狀態(tài)以及裝車、卸車過程

圖2 鋼坯熱送車主要尺寸示意圖

1 使用電磁吊(高溫型極限溫度600 ℃)，裝車溫度600 ℃，運行2 h，卸車溫度500 ℃

1.1 提高熱送溫度，降低能量消耗，減少碳排放

裸運熱鋼坯到達的入爐溫度約280 ℃，使用熱裝熱送后入爐溫度500 ℃，溫差220 ℃。采用全自動紅鋼坯熱送車后100 萬t 鋼節(jié)約的能量計算如下：

根據(jù)公式N=c×m×T(式中：N 為能量；c 為鋼的比熱容，取480 J/kgK；m 為質(zhì)量；T 為溫差)得出：

N=480×1 000 000 000×220=10 560 000×107J。

從有關(guān)資料查出，1 J=2.77778×10-7kWh，因此噸煤熱能轉(zhuǎn)化成電能為：

N=10 560 000×107×2.77778×10-7=29 333 356.8 kWh。

假設采用電加熱不計能量損耗，則每年可節(jié)約用電29 333 356.8 kWh；按電價1元/ kWh 計算，則每年節(jié)約成本：29 333 356.8 元，約為2 933 萬元。

若節(jié)約1 kWh(度)電可減少CO20.88 kg，則每年可減少碳排放25 813 353.98 kg，約為25 813 t。

1.2 減少鋼坯在爐時間，減少燒損，提高成材率，減少碳排放

采用“熱裝熱送”后，大大地提高了鋼坯的入爐溫度(500 ℃)，從而減少了鋼坯的在爐時間，減少燒損，提高成材率。采用“熱裝熱送”后，使用電磁吊成材率提高約0.05%，鋼材與氧化皮的差價約為3 000 元/t，每年運送熱鋼坯100 萬t，則提高的成材量為：

1 000 000×0.05%=500 t。

則可創(chuàng)收益：500×3 000=1 500 000 元。

若1 t 鋼約排放2 t CO2，則通過提高成材率每年可減少碳排放1 000 t。

1.3 增加產(chǎn)量

采用“熱裝熱送”后，大大提高了鋼坯的入爐溫度(500 ℃)，進而減少了鋼坯在爐時間，同時，機時產(chǎn)量也得到相應提高。

1.4 經(jīng)濟效益及減少碳排放額

使用電磁吊，在不考慮產(chǎn)量增加及其他減少工序的情況下，使用“熱裝熱送”后一年可產(chǎn)生3 083 萬元的效益，噸鋼產(chǎn)生30 元的效益；減少碳排放26 813 t。

2 使用夾鉗，裝車溫度800～900 ℃，運行2 h，卸車溫度700 ～800 ℃

2.1 提高熱送溫度，降低能量消耗，減少碳排放

裸運熱鋼坯到達的入爐溫度約280 ℃，使用“熱裝熱送”后入爐溫度800 ℃，溫差520 ℃。

根據(jù)1.1 中的計算公式，采用全自動紅鋼坯熱送車后100萬t 鋼節(jié)約的能量為：

N=480×1 000 000 000×520=24 960 000×107J。

同理，噸煤熱能轉(zhuǎn)化成電能：

N=24 960 000×107×2.77778×10-7=69 333 388.8 kWh。

假設采用電加熱不計能量損耗，則每年節(jié)約用電69 333 388.8 kWh，電價按1元/kWh 計算，因此每年節(jié)約成本：69 333 388.8 元，約為6 933 萬元。

若節(jié)約1 kWh(度)電減少CO20.88 kg，每年可減少碳排放61 013 382.14 kg，約為61 013 t。

2.2 減少鋼坯在爐時間，減少燒損，提高成材率，減少碳排放

采用熱裝熱送后，大大地提高了鋼坯的入爐溫度(800 ℃)，從而減少鋼坯在爐時間，減少燒損，提高成材率。采用 “熱裝熱送”后，使用夾鉗的成材率，可提高約0.1%；鋼材與氧化皮的差價約為3 000 元/t，若每年運送熱鋼坯100 萬t，則提高的成材量為：

1 000 000×0.1%=1 000 t。

則可創(chuàng)收益：1 000×3 000=3 000 000 元(即300 萬元)。

生成1 t 鋼約排放2 t CO2，通過提高成材率每年減少碳排放2 000 t。

2.3 增加產(chǎn)量

采用熱裝熱送后，大大地提高了鋼坯的入爐溫度(800 ℃)，從而減少了鋼坯的在爐時間，機時產(chǎn)量也得到相應的提高。

2.4 經(jīng)濟效益及減少碳排放額

使用夾鉗吊裝，在不考慮產(chǎn)量增加及其他減少工序的情況下，使用“熱裝熱送”后一年可產(chǎn)生7 233 萬元的效益，噸鋼產(chǎn)生72 元的效益；減少碳排放63 013 t。

3 投入車輛數(shù)量

按照年產(chǎn)100 萬 t，每車運輸70 t，周期運行2 h 計算：

1 000 000÷365÷(24÷2)÷70=3.3 輛。

周期內(nèi)單車裝車30 min、運輸1 h、卸車30 min，周期運行2 h；連續(xù)作業(yè)，需要4 輛車運行。

考慮檢修、加油、保養(yǎng)、倒班等因素備用2 輛，總共需要6 輛車，來滿足年產(chǎn)100 萬 t 的需求。

國Ⅵ排放牽引車每輛價格約70 萬元，則投入400 多萬元可每年產(chǎn)生7 200 多萬元的效益并減少碳排放6.3 萬t。

4 小結(jié)

采用全自動鋼坯熱送車進行鋼坯(含不銹鋼、鋁錠、鋼管坯)熱裝熱送，不僅可以為冶金企業(yè)創(chuàng)造巨大的綜合經(jīng)濟效益，為社會節(jié)約大量的能源，為企業(yè)節(jié)約大量的成本，還減少了環(huán)境污染，減少了碳排放，是盡快實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”的有力措施。新型全自動鋼坯熱送車作為筆者所在公司的專利產(chǎn)品，10 幾年來已經(jīng)為國內(nèi)冶金行業(yè)提供200 余輛。目前車輛運行穩(wěn)定，保溫效果良好，產(chǎn)生了巨大的社會效益。

(注：本文作者單位，濟南薩博特種汽車有限公司。)

知識之窗

柴 油 結(jié) 蠟， 愛 車“ 趴 窩” 怎 么 辦？

柴油結(jié)蠟，是卡友“征途中”或多或少都遇見過的“疑難雜癥” 之一。一旦出現(xiàn)結(jié)蠟現(xiàn)象，將會對行駛車輛造成重大影響：輕則動力不足，重則直接熄火。而且，清除蠟狀物傷神又費力，到底應該怎么預防和解決這個惱人的情況呢？

1.為什么會出現(xiàn)結(jié)蠟？

常見的柴油結(jié)蠟有2 種：一種是油低溫導致的結(jié)蠟，另一種則是由柴油品質(zhì)欠佳引發(fā)。

（1）低溫導致的結(jié)蠟：柴油中含有一定量的蠟(即正構(gòu)烷烴)，當溫度降低時，這些蠟會逐漸析出，并形成蠟晶。通常，柴油中的正構(gòu)烷烴含量約為15%～30%，當0.5%～2.0%的石蠟析出時，就可導致柴油凝固(即結(jié)蠟)，此時的結(jié)蠟為正常現(xiàn)象。

（2）柴油品質(zhì)欠佳導致的結(jié)蠟：正規(guī)柴油為原油冶煉而來，在柴油生產(chǎn)的過程中，會嚴格按照國標來使用添加劑。而非正規(guī)柴油(“小油”)，為降低成本，大部分使用廢塑料、廢輪胎及廢機油來冶煉，為了讓顏色和氣味更像正規(guī)柴油，會過量使用添加劑。這些“來歷不明”的雜質(zhì)，會被濾清器過濾，久而久之在濾芯表面形成一層“糊狀物”，就是所謂的“油蠟”。該形式的結(jié)蠟為非正?，F(xiàn)象，即使是在高溫狀態(tài)下(30 ℃左右)也依然存在。

2.結(jié)蠟會造成什么樣的影響？

柴油結(jié)蠟主要會造成低壓管路堵塞，導致供油無力。

正常結(jié)蠟現(xiàn)象(即低溫造成柴油中的石蠟析出)會使柴油凝固，流動性變差，嚴重時甚至會堵塞整個低壓管路(油箱到低壓泵)。

非正常結(jié)蠟現(xiàn)象(濾清器過濾掉非正規(guī)柴油的雜質(zhì))會在濾芯表面形成一層糊狀物，導致濾清器阻力迅速上升，最終會引發(fā)濾清器阻力過大，從而導致供油無力。車輛出現(xiàn)行駛無力、動力不足的情況，堵塞嚴重時，甚至會造成自動熄火，無法著車。

3.該如何應對柴油結(jié)蠟現(xiàn)象？

正常結(jié)蠟現(xiàn)象，是由環(huán)境低溫造成的，因此可以用開水解凍，將管路內(nèi)和濾清器內(nèi)的凝固柴油融化成液體。但切記不要使用明火來烘烤油箱及濾清器。解凍后，為了避免再次結(jié)蠟，需切換到正確標號的柴油。對于非正常結(jié)蠟，若濾芯被糊住，需要更換新的濾芯，并且要將油箱內(nèi)柴油更換為正規(guī)柴油。

4.預防結(jié)蠟有哪些招數(shù)?

第一，根據(jù)不同的環(huán)境溫度，使用正確標號的柴油。

第二，正確使用主副油箱。停車前，需要將油箱切換到裝有正確標號的柴油，并行使3～5 km，待整個低壓管路和燃油系統(tǒng)內(nèi)全部都是正確標號的柴油后再熄火停車。

第三，隨時關(guān)注路程中的天氣變化，避免出現(xiàn)溫度驟降導致柴油結(jié)蠟。

第四，使用正規(guī)柴油，避免使用低成本的煉油。

柴油結(jié)蠟雖然不會對發(fā)動機及整車造成物理性損壞，但對正常行駛會造成嚴重影響。根據(jù)環(huán)境溫度選擇標號正確的正規(guī)柴油是解決問題的關(guān)鍵。

(康明斯)