2021年底的一个深夜,铅锌公司锌冶炼分厂实验室的灯光依然亮着。降低锌电积直流电单耗项目攻关组成员邹建柏揉了揉酸胀的眼睛,在实验记录本上写下第53次的实验结果,又一个失败的夜晚。
窗外,长江的潮水拍打着堤岸。这位江西理工大学毕业才半年的研究生不会想到,此刻记录下的失败数据,正在为一项行业突破积累着关键参数。
高耗能困局:“电老虎”的生存之痛
走进铅锌公司锌冶炼分厂,电解工序上108个电解槽昼夜运转,发出低沉的嗡鸣。作为湿法炼锌的核心工序,锌电积一直是名副其实的“电老虎”,其电力成本占全流程的75%以上。
“2020年时,我们的电单耗比行业最优水平高出300多度”,厂长王峰回忆道。数据显示,2020-2022年锌电积直流电单耗持续徘徊在高位,每年因此多支出电费超千万元。
更严峻的是,在“双碳”目标下,高能耗已成为制约企业发展的瓶颈。“破解电耗困局,就是打通绿色发展的任督二脉。”王峰说。
“就像让短跑运动员在泥浆里赛跑,怎么跑得动?电耗能不高吗?”副厂长张欣看着乳白色的电积溶液,眉头紧锁。由于现场管理不到位,生产过程中加入效率低下的辅料,带入有害杂质,导致溶液的电流阻力翻倍增加。
问题根源很快被锁定,但解决方案却迟迟找不到。最艰难时,外聘专家团队接连退出,“揭榜挂帅”无人应战。
自主攻坚:“土方法”的背水一战
转机出现在2022年,面对屡攻不下的技术壁垒,铅锌公司做出一个大胆决定:摒弃依赖,自力更生。由工艺、设备、化验等岗位抽调的四人组成攻关组,平均年龄不到30岁。
邹建柏便是其中之一。为了寻找解决病根的良药,他们在简陋实验室里搭起“迷你生产线”,开启了“神农尝百草”的漫长实验。没有专业设备?就把网购的简易设备改装成实验装置。
“就像用脏抹布擦桌子,越擦越脏。”技术员苦笑着回忆早期尝试各种辅料的经历。设备管理问题同样令人头疼,“那时我们才真正意识到,设备管理不仅仅是维修工的事,而是生产工艺的重要组成部分。”
挫折接踵而至,最艰难时,团队中的机械专业研究生选择了离开,他这样形容道:“像在黑暗迷宫中摸索,看不见出口的光。”然而,留下来的人却始终坚信:“失败?那只是排除错误选项。”
“外部影响因素实在太多了,我们只能一个一个试,甚至把长江水位变化也纳入了研究对象。”邹建柏的笔记本上密密麻麻写满了演算公式,“最艰难的时候连续三个月没有任何突破。”
在实验室的角落里,渐渐堆起了一座特殊的“失败博物馆”,每个废弃的样本都贴着详细的“死亡证明”:“第43次,辅料选择不合适”“第67次,搭配比例不对”……团队成员们自嘲道:“咱们这是在用土办法搞科研。”
“好不容易单个变量实验成功了,几个综合在一起又不行;实验室成功了,放到现场又遇到了新问题。”为此,攻关组成员轮流在现场蹲点,实时查看和记录参数变化,以便掌握第一手数据。
最令人难忘的是解决锌片表面树枝状结晶问题。团队连续三天蹲守,用延时摄影记录锌晶生长规律。“就像观察豆芽破土而出。”团队一遍遍慢速播放才发现端倪,“必须精准控制添加剂时机,早一秒是浪费,晚一秒就失控。”
绿色跃迁:“跟跑”变“领跑”的惊艳逆袭
经过一年多的攻关、数不清的实验,这场与时间赛跑的“狙击战”,终于在2023年春天迎来了重大突破:当溶液纯度达到一定程度,化验数据符合实验要求时,电耗会出现断崖式下降。“这就像突然从泥浆里走到了清水中!”
这些“土方法”的智慧,最终凝练出三项核心技术。基于此,铅锌公司锌冶炼分厂建立了严格的“一进一出”管控体系,实现了锌电积直流电单耗的绿色突围。
2023年5月全产线应用以来,节能降耗效果立竿见影:2023年下半年电单耗大幅度降至行业基准值以下,共节电超1000万千瓦时,创效700余万元;2024年全面优于行业基准,年节电超1500万千瓦时,创效1000万元。碳减排成果同样丰硕,三年累计减排二氧化碳超2万吨,相当于种植110万棵树的碳汇量。
“我们像老中医把脉,终于摸清了电积溶液的‘经络’,让锌离子找到了在清水中奔跑的路径。”王峰站在电解槽前感慨:“问渠哪得清如许?答案或许就在那堆‘失败样本’里,在团队每一次自我怀疑却依然前行的时刻。”
从“跟跑”到“领跑”,铅锌公司用实践证明:一线科研的魅力,正在于将不可能变为可能。在江潮的伴奏下,那盏常亮的实验室灯光,依然会亮到深夜,科研攻关的路上,依然有人在继续奔跑。(欧阳倩 陈智齐)