摘要:当人工智能、量子计算、生物制造等前沿技术重塑经济版图,一批新职业正以“光速”破土而出——生成式人工智能系统应用员、智能网联汽车测试员、储能电站运维管理员……它们不仅是技术革命的“产物”,更是亿万劳动者在数字浪潮中“再造职业”的生动实践。这个“五一”,让我们共同
央广网北京5月4日消息 据中央广播电视总台中国之声报道,当人工智能、量子计算、生物制造等前沿技术重塑经济版图,一批新职业正以“光速”破土而出——生成式人工智能系统应用员、智能网联汽车测试员、储能电站运维管理员……它们不仅是技术革命的“产物”,更是亿万劳动者在数字浪潮中“再造职业”的生动实践。这个“五一”,让我们共同见证——一群人,用“新”定义劳动;一个国,以“新”引领未来。
中国之声“五一”国际劳动节特别策划《新质生产力 职业新观察》,5月4日观察的新职业是氢基直接还原炼铁工,看他们如何助力碳排放大户“锤炼”绿色低碳标杆?
氢气也能炼铁?纯氢冶金实现绿色低碳+产品高品质
全球首条纯氢多稳态竖炉示范生产线的氢基竖炉
这里是位于山东临沂临港经济开发区的中国钢研氢冶金中心基地,全球首条纯氢多稳态竖炉示范生产线就坐落在这里。和传统的碳冶金不同,他们采用的是纯氢冶金技术,也就是用氢气来炼铁。这究竟是怎么实现的呢?一走进厂区,我就被一座高耸的巨型装置吸引了目光,约20层楼高的塔架中包裹着一个“炼铁炉”,塔架之上,高低错落的通廊、密集架设的管道将各个装置有序连接。正在进行设备巡检的沈朋飞告诉我,这就是可以用氢气炼铁的“法宝”——氢基竖炉。
沈朋飞表示:“传统的钢铁冶炼流程采用碳质还原剂,主要是以焦炭和煤粉为主,主反应器是高炉,运用的是非常成熟的高炉工艺。纯氢冶金的主反应器——竖炉,是竖式的炉体,采用的原料是氧化球团,还原剂是百分之百的纯氢气。氧化球团被热氢气先加热然后再还原,变成直接还原铁。从技术上讲,高炉流程有烧结、焦化,会产生大量的废气。氢基竖炉整个生产过程非常绿色环保,可以看到整个厂区内部没有任何废气排放,可以实现零碳排放。”
填料、测温、巡查、检修……氢冶金技术路线下的炼铁工人,被赋予了一个新的职业——氢基直接还原炼铁工,沈朋飞就是其中一员。他说,与碳冶金不同的是,氢冶金需要查看更多的设备仪表,这是因为氢气易燃易爆,安全生产这根弦始终要绷得很紧,有时候每天巡检的项目达到上百项。
沈朋飞进一步透露:“虽然生产的自动化程度比较高,但是基于安全考虑,我们还是要形成制度性巡检。我的主要工作是围绕整个生产线和主要设备进行定期巡视巡检,观察设备、仪表、阀门的工作情况,最重要的是看一些仪表是否在正常合理的范围内。如果发现有一些设备异响等特殊情况,及时反馈到中控,然后由中控下达指令,我再去组织同事进行维护或维修工作。”
沈朋飞正在进行设备巡检
从“摸着石头过河”到“国际领先水平”
沈朋飞说,到目前为止,整个系统已经可以实现最长连续2000个小时的运行。殊不知,这个安全可靠稳定的运行效果,就在短短几年前,还只是个设想。今年43岁的沈朋飞是一名工程管理专业硕士,曾从事过八年的传统碳冶金工作。随着氢冶金技术的发展,历经三年攻关,2024年1月,这条中国钢研自主建设的具有完全自主知识产权的5万吨级纯氢冶金中试线成功投入运行,沈朋飞成了第一批“摸着石头过河”的探路人。
沈朋飞说:“冶炼的还原器不一样了,工作机理不一样了,整个工作流程都会发生很大的变化,需要不断地去学习、去探索、去实践。因为是世界首条,最大的困难就是自己是一个开拓者,前面没有任何经验可以参考,也没有任何人告诉这个事情应该是怎么样的。一开始我们会用基础的实验室进行一个小实验,但是到中试线这个大平台上,这些工艺参数可能还需要进行优化和完善。我们用氮气进行了很长时间的摸索,去摸索整个系统的安全边界在哪,工艺的最佳边界在哪,然后在这个过程中不断完善我们的操作规程、安全规程和应急管理规程。”
就这样,经过从“0”到“1”的不断摸索,团队研发形成了九大系统,攻克了十大核心技术,项目总体成果达到了国际领先水平。那除了绿色低碳,这项纯氢冶金工艺还有哪些“过人之处”呢?沈朋飞带我来到了厂区车间的一角,这里堆放着许多“黑色小圆球”,他说,纯氢冶金还能带来更高品质的产品,它们虽然看起来其貌不扬,却是纯氢冶金结出的“累累硕果”——氢还原海绵铁。
“这个就是我们示范生产线生产的无碳海绵铁,它有两个特性,第一个特性是整个生产过程可以实现零碳排放,第二个就是产品超纯净。正是基于无碳海绵铁产品超纯净的特点,我们通过在电炉中熔分+精炼的方式,可以直接生产99.9%的纯铁,相比于传统的生产流程,工序更加简单。纯铁广泛使用于永磁材料、非晶材料,还有磷酸铁锂电池等新能源电池当中,应用前景非常广泛。”沈朋飞说。
示范线生产的氢还原海绵铁具有超纯净的特性
当前,这条中试线的所有生产环节都实现了高度的自动化和基础的智能化。同样是作为氢基直接还原炼铁工,和沈朋飞的分工有所不同,95后博士生李逸主要负责和智能平台打交道。在她看来,未来人工智能大模型等,将会成为这个“绿色职业”的得力助手。
李逸这样讲述:“我们为纯氢多稳态竖炉建立了一套控制平台,这样使关键工艺参数可以实现可视化以及远程调控。我本身是学控制专业出身,氢基直接还原炼铁工这个职业对我来说也是一个全新的领域,我主要负责的工作是将氢冶金这个绿色化的工程同智能化结合起来。为了使竖炉这个‘黑箱’变得‘白箱’化,我们计划建立一个竖炉的人工智能大模型,初步已经开始进行机理模型的建设了,计划是今年年底完成整个机理模型的建立。未来人工智能在氢冶金的应用,能够使整个氢冶金的工艺得到优化,同时也能使生产效率得到大大的提高。”
李逸在主控室监控氢基竖炉的生产数据
各地积极发展氢能产业,氢基直接还原炼铁工前景广阔
像李逸这样的新生力量加入,为团队注入了更多创新活力。中国钢研氢冶金中心总设计师周和敏介绍,目前全球冶金行业还没有构建起氢冶金的安全体系,尤其在纯氢冶金的工艺操作、电器维护、智能化建设等方面,需要边干边摸索、边培训工人。
周和敏说:“目前,需要建立一个新的职业工种体系来配套未来纯氢冶金技术的应用和发展。我们基地从事这个职业的人员有二三十人,培养的人要往各个地方进行输送。首先从业人员要具备一定的知识水平,特别是冶金行业的基础知识水平,还有就是要对氢有一些认知了解。我们也希望其具备一定的实操经验,培训起来周期就比较短。当然,我们也在招收一些从学校毕业的学生进入我们的体系进行培训,现在也正在完善这方面的工作。”
当前,各地正积极推动氢能技术创新,有序探索氢能产业发展和项目落地模式。截至2024年底,全国各地累计发布氢能专项政策超过560项,22个省级行政区将氢能写入政府工作报告,因地制宜推进氢能产业布局。
中国钢研松原绿电-绿氢-纯氢冶金项目正式开工(受访者供图)
可喜的是,如今,从这里出发,纯氢冶金技术这项科技成果正在向实实在在的生产力转化。就在刚刚过去的4月30日,在吉林落地的中国钢研松原绿电-绿氢-纯氢冶金项目正式开工了。中国钢研副总经理郝晓东介绍,未来,这个项目将建成世界首条绿电-绿氢-纯氢冶金工业化生产线,通过高效协同上下游企业,实现纯氢冶金技术的工程化、标准化和规模化应用示范。
郝晓东表示:“根据预测,到2050年之前,中国的氢冶金产能将会达到2亿吨以上,目前我们国家的氢冶金产能不到200万吨,空间还是比较大的,因此对于氢基直接还原炼铁工这个工种的需求量也会非常大。我们将会持续强化平台赋能的作用,促进科技创新和产业创新的深度融合,培养更多适应氢冶金技术的高素质人才,为国家和行业发展贡献我们钢研的力量。”
远远望去,夕阳映照下,矗立在厂区中的氢基竖炉就像是一座发射塔架托举着火箭,蓄势待发一飞冲天。此刻,偌大的竖炉内,正开始进行新一轮注入氢气的环节。在氢基直接还原炼铁工的操作下,在一次又一次奇妙的化学反应间,一场绿色低碳的技术与产业革命,正在悄然酝酿熔炼。
来源:央广网