【深度关注】钢铁冷轧业废酸处理新工艺

物理法取代钢铁冷轧业采用酸洗法老工艺

习近平总书记向全世界庄严宣布，中国力争于2030年前二氧化碳排放达到峰值，2060年前实现碳中和。

实现这个目标中国需要付出极其艰苦的努力。

中央经济工作会议把做好碳达峰、碳中和工作列为2021年重点任务之一。

政治意义与经济价值

根据国家统计局数据，2019年全国冷轧带钢生产量为5375万吨。采用酸洗法消耗的煤炭为53.75万吨。（酸洗1吨带钢消耗煤炭10公斤）

国家发改委提供的数据表明，每消耗1吨煤炭产生二氧化碳2620公斤，二氧化硫8.5公斤，氮氧化物7.4公斤。

2019年全国冷轧带钢业共计产生二氧化碳140.825万吨，二氧化硫4.569万吨，氮氧化物3.978万吨。

自国内有冷轧业以来，一直采用酸洗法老工艺，至今已达半个多世纪，产生的废酸、二氧化碳等气体将是天文数字。

酸洗法生产线每加工1吨带钢成本300元左右。而物理法生产线每加工1吨带钢成本50元左右，其经济价值十分可观。

样机研制过程

冷轧带钢的原料是热轧带钢，在冷轧前必须将热轧带钢表明的氧化皮清除。其工艺是将热轧带钢浸泡在酸洗槽中（盐酸），经化学反应将氧化皮剥离，俗称酸洗，其工艺简单易行而被广泛使用。

自我国有冷轧业以来至今为止一直采用酸洗工艺。经过半个多世纪产生的废酸已经给我们赖以生存的自然环境带来非常严重的污染。

盐酸属于易挥发性物质，在使用过程中产生的酸雾污染空气。产生的废酸及废酸处理后产生的废渣对地表土壤、地下水源造成严重污染。

二十世纪八十年代初，原天津轧钢厂因酸洗造成空气污染给周边居民造成困扰，在居民强烈要求迁厂的压力下，工厂组织技术骨干人员在刘彦春高工带领下成立公关团队，经过数月苦干试制成功了用物理法（不用酸）清除热轧带钢表面氧化皮新工艺，并且使用了近四年多时间。

后来由于城市改造工厂搬迁，当时也没有环保法，人们对环保意识也非常淡薄，加上物理法比酸洗法工艺复杂的多，也没有高端自控系统支撑，加上盐酸当时很便宜，終因物理法成本高技术难度大而被迫下马。

现在形势不一样了，环保严打严控，改变污染环境状况势在必行。各种材质包括高端自控系统非常齐备，所以2014年在刘彦春指导下，几个团队成员凑集了1200万资金，试制成了最新型的去除热轧带钢表面氧化皮生产线。

Story

背后的故事

为了创新梦，这个平均年龄70+的“team”蛮拼的

讲 述

　　今年74岁的王恩清，有着典型的天津老人的乐呵与豁达。退休后，他一直“闲不住”，在担任环保顾问期间，偶然接触到了几位老钢铁人研发的物理方法去除氧化皮项目，虽然项目因手头拮据变卖了部分设备，但看到新技术的优势和前景，不服老的王恩清又挑头干了起来……

　　持续几十年的技术探索

　　在位于河东区的家中，关于冷轧热轧，关于铁的氧化物，并非科班出身的王恩清向记者娓娓道来。几年的“发烧友”历程，他对行业术语、生产工艺已是如数家珍。

　　钢铁被称为工业的骨骼，冷轧又是生产钢材的重要工序，其原材料是热轧产生的钢材。一般情况下，在热轧完成后，钢材表面会产生一层氧化皮，由氧化铁、四氧化三铁等多种氧化物构成。要在冷轧中保证产品的性能，就需要先去除热轧带钢的氧化皮。半个多世纪以来，行业内都采用酸洗方法来去除氧化皮，虽然这种工艺经济性较好，但一是会造成严重的污染，二是处理废酸要付出不低的成本。

　　既环保又经济的酸洗替代工艺，是业界的梦想，也是王恩清团队着力攻关的对象。他们的思路，就是不用酸洗的化学方法，而是利用氧化皮又脆又硬的物理性质，以物理的方法来去除。他们的团队里，有拥有前苏联和意大利留学背景的冶金专家刘彦春，有曾担任民营钢厂厂长的于富松……

　　实际上，上世纪80年代初，王恩清现在的团队里就有成员在当时工作的工厂，主导开发过物理去除法技术，但受当时的材料和自动化控制水平的限制，物理法去除氧化皮装置效率不佳，只短暂运行了一段时间。

　　三十多年过去了，材料以及制造技术都有了大幅进步，燃起了他们继续开发此前技术的雄心。2014年，团队成员东拼西凑甚至卖了房子，筹集了1200万元，在北辰区的一家厂房内，造出了一套物理法去除氧化皮设备样机。

　　随着机器的隆隆运转，光亮的钢带从机器里吐出，卷成硕大的钢卷，他们心里满是激动和兴奋。

　　王恩清告诉记者，经过综合计算，生产每吨冷轧用钢的成本要显著低于传统的酸洗法……经下游企业测试，冷轧钢材性能指标均符合相关标准；环保方面，没有使用强酸带来的一系列问题，设备运行只需消耗电能。

　　困局面前 忍痛拆掉样机

　　新技术、新设备有这么多优点，然而团队等来的却是失落。他们不停地拜访相关厂家，也不停有专家或企业人士过来考察，最后都是不了了之。

　　究其原因，王恩清坦言，还是行业惯性使然，“大家更加倾向于传统工艺，而且新设备相对高昂的价格，让相关企业不敢贸然改变生产方式。”

　　经济因素也是让项目无法维持的原因之一。当初，于富松卖掉了家里的房子，其他成员也是四处借钱，凑齐了1200万元，可以说是“砸锅卖铁”做出了样机。但随着“只出不入”状态的持续，再加上有成员家人身患重病，他们感到难以为继，不得不拆掉设备，变卖了除核心部件的其他设备。

　　2017年，退休后在环保组织任职的王恩清正式介入项目，他鼓励其他成员，要相信项目的优点和前景，并且愿意和大伙一起接着干下去。

　　为了更充分地调查研究，吸引客户的关注，70岁的王恩清自己开车，到天津周边钢铁企业拜访。有的是通过熟人介绍，有的是根据地址直接上门，一年多下来，他走访了几十家相关企业。其中，少数企业尚能礼貌接待，更多的情况是遭遇闭门羹。“有的保安直接不让咱进门，还说老爷子快回去吧！”王恩清笑着回忆。

　　不过，收获也是有的。王恩清谈了四五家企业，他们都表现出了对设备的兴趣，有的还签订了购买意向，表示只要机器性能过关，就愿意出钱购买。

　　河北省一家企业还为王恩清的公司出具了相关证明，证明团队创始初期从这家企业购买30吨热带钢，经过样机处理后，再送回厂子冷轧，加工后的钢材各项指标符合国家标准。这给了王恩清和于富松等人很大的信心，因为他们研发的是新技术，没有国家标准可以参考，但新设备生产的产品可以成为间接的参考，于是王恩清就有了“面粉和馒头”的比喻。

　　“上家的设备好不好，没有国家标准，但是给下家提供的原材料过关，就说明上家的设备没问题。”王恩清告诉记者。

　　梦想不息 “折腾”不止

　　2018年，王恩清和于富松等人发起成立了一家环保设备生产公司。运营至今，他们仍然在为融资等问题奔忙，新技术属于高价值投资，如果融不了资，就没法批量生产物理法除氧化皮生产线，而无法批量生产，就不会有厂家下单订货。

　　“我们现在就是缺启动资金，跑前跑后，还交了很多学费。”王恩清无奈地表示。

刘彦春同志简介：

高级工程师，1957年北京钢铁学院毕业，前苏联、意大利留学。工作期间任天津钢厂技术副厂长，后组建天津轧钢厂任总工。

　　整个团队里，王恩清今年已经74岁，而扮演着技术“总工”角色的刘彦春更是已经86岁高龄，拥有丰富操作经验的于富松年轻一些，但也已经54岁了……这是一个平均年龄70+的“team”。

　　他们本来可以过着衣食无忧的生活，但仍然这么“折腾”，王恩清坦言，就是为了让物理去除法这项技术传承下去，为良好的生态环境出一份力，造福社会。

　　老伴和孩子都曾经劝过王恩清，让他安静地享受退休生活，不要折腾的太厉害，但都没能阻止他在项目上奔走的热情。“爱人原来经常劝我，说脑子都不够你走的，你图个嘛？”他笑着告诉记者。

　　面对困境，王恩清和团队成员并没有放弃，而是仍然充满信心。天津有着深厚的制造业传统，有着高素质的产业工人，也具有不断创造和革新的精神，“我们希望有关部门和企业能重视起来，多关注一下我们的项目，让创新技术真正能利用起来，为改善我们的生态环境，治理环境污染贡献一份力量！”