从厂区到车间犹如公园般干净整洁、智能化创新技术应用无处不在、高产量低能耗口碑声名远播,吸引数十家钢铁企业参观学习……2022年,项目通过国家生态环境部环保A级绩效企业评定,入选山东省工业旅游示范基地,为企业印上了“绿色钢铁”标签。2022年12月,作为行业内首个真正意义上从原材料到产成品的全流程智能工厂,永锋临港项目被工业和信息化部评为“国家级全流程智能制造示范工厂”。这是山东钢铁集团永锋临港有限公司先进优特钢产业基地一期项目闪亮登场又运营一年多来不断书写的篇章。
作为总体设计方,中冶华天承担了该项目除烧结、球团外的全部工程设计,充分发挥冶金全产业链整合优势,以“高效、循环、高端、环保、智慧”的理念和“运营一体化、生产高效化、功能多元化”的标准,设计了一座占地面积4600多亩的现代化工厂,并迅速成为行业标杆,在山东临沂临港经济开发区一战成名。
绿色印象 从整体到细节
走进永锋临港先进优特钢产业基地一期项目所在的永锋钢铁文化工业园,第一印象便是干净整洁,它更像一座公园,而非一个厂区。无论是整体还是局部,都体现了中冶华天对钢铁企业绿色化发展的深刻把握和对环保的矢志追求,以绿色发展增强高质量发展底色。
永锋临港先进优特钢产业基地一期项目采用一字型总体布置,置身其中,只见各区域按照钢铁生产的流程有序排布,工艺流程顺畅合理,各工序分区明确;道路及能源介质管线顺畅、错落有致、设计美观合理;灰白色的厂房构成了厂区的主色调,而在厂区与道路之间,种植着各类花草树木,摆放了各色文化产品,给整个环境平添了不少自然与灵动,彰显中冶华天设计师们的精心巧妙布置与永锋的高端品味。
绿色是钢铁行业高质量发展的必然选择,在永锋临港各厂、各生产区域的具体设计中,环保的匠心设计随处可见。
总图设计时,设计师充分研究了红线范围内的地形地势和周边的环境,合理布置了厂区大门与外围道路的衔接,并以此为前提,合理布置厂区的主要物流、人流通道,使物流和能源介质管线尽可能地优化,以减少投资和运营成本。
在综合原料场,原燃料从火车翻车机、汽车翻卸和自卸后,全部采用带式输送机转运至各用户,取消所有厂内汽车运输;受卸区域、各堆场全部环保封闭;各产尘点、料棚内部采用抽风除尘或干雾抑尘,整个料场实现粉尘零排放。
在炼铁区域,高炉在采用大量先进工艺技术的基础上,应用大量环保装备和技术,如:出铁场除尘和矿槽除尘灰通过气力输送到料场集中处理;均压放散煤气实现全部回收;热风炉废气进行脱硫处理;铁水运输采用“一罐到底”等,实现绿色环保。
在炼钢区域,采用“一罐制”铁水直供工艺,减少倒罐造成的铁水温降和烟尘污染,实现钢厂清洁生产;转炉烟气净化系统则采用新型干法除尘工艺,降罩操作,系统排放浓度≤10mg/m3;转炉煤气实施自动回收,吨钢煤气回收指标高达135m3;转炉钢渣一次处理采用新型“辊破+热焖”方式,精炼渣及铸余渣采用热泼处理,整个处理过程采用湿电除尘工艺,实现钢渣处理过程中的超低排放。
智能骨骼 从料场到轧制
纵观整个项目,除了一眼之下的绿色,智能是另一个显著特征。响应国家加快推进传统产业向高端化、智能化发展趋势,中冶华天创新应用世界领先智能化冶炼工艺,为永锋临港项目迈向现代工厂锻造从料场到轧制的智能钢筋铁骨,以创新驱动提升项目发展新动能。
在炼铁和炼钢环节设计上,智能化技术应用尤为突出。高炉设计中采用了多项具有中冶华天自主知识产权的专利技术,尤其是隐藏式轨道专利技术和抗涨防漏型高炉长寿专利技术:应用在矿槽振动筛上的隐藏式轨道专利技术,实现了设备在无轨道情况下的移动检修,使得平台面通行顺畅,同时解决了平台面开槽带来的积灰问题;抗涨防漏型高炉长寿技术的应用,通过炉底炉缸采取固定铜片隔断煤气、砖衬斜砌和锁砌、双层底板构造等措施,有效缓解因盲板力和内衬膨胀造成的高炉上涨现象。此外,一键均匀喷吹浓相煤粉输送喷煤技术、软水密闭循环调控及检漏技术也得到应用。
炼钢设计对标高端,采用了一系列世界领先的智能化冶炼工艺和先进装备,比如,采用废钢分类识别系统,通过天车物流跟踪,物料定置存放,实现自动识别废钢种类,自动累计入炉废钢种类;采用转炉iLance智慧控制系统,融合机器学习、数据挖掘、智能感知技术,减少转炉喷溅和点吹,提高操作水平;采用LF炉智能过程控制,实现从钢包进站到出站的全过程生产优化及自动控制,减少合金消耗,缩短精炼周期和降低精炼生产成本;采用先进的高拉速连铸机,配合铸轧一体智能控制系统,实现16米定尺钢坯高效直轧工艺,直轧率大于95%,提高了金属收得率,降低了能源消耗。
为顺应钢铁行业智能化料场发展趋势,在设计综合原料场时,使料场实现流程智能选择、堆取料机无人化操作、智能盘库和智能混匀等功能,将生产链与智能化深度融合。
亮眼表现 从产量到能耗
设计究竟如何,最终还得看投产表现。历经11个月的施工建设,2021年7月,永锋临港项目全线建成投产,实现了投产即达产、达产即达效,技术指标业内领先,为临沂临港区域社会经济发展,加速推进山东省新旧动能转换、建设世界级先进制造业集群打下坚实的基础,同时吸引众多业内单位前去考察学习,取得了良好的经济效益和社会效益。
现场,从整体到局部尽显由精良设计带来的效益最大化。降低铁水、钢水温度损失,已成为各钢铁企业降低生产成本的一项重要措施。在永锋临港项目的设计中,中冶华天设计团队合理布置生产流程,以岛式布置减少高炉与炼钢间的空间,缩短铁水运输距离,且打破常规将铁水平行进入炼钢加料跨改为垂直进入加料跨模式,显著减少铁水、钢水温度损失,直接节约成本。而该项目两座1350m3高炉,创新采用了国内不多见的共用出铁平台,只需1个9人班组管理,人效提升明显,而两个高炉实现互通,生产效率大大提升。
项目投产后,全方位达到了产量高、成本低、质量优的生产要求,成为当之无愧的行业标杆。其中,高炉各项指标在国内同级别高炉中处于领先位置,利用系数、产量均排在绝对前列,能耗优势明显;转炉钢包周转率同样处于行业领先位置,生产效率突出;轧钢加热炉煤气消耗比传统生产线节省约70%、吨钢电耗比传统生产线节省约13%。
通过该项目,中冶华天同样载誉满满:轧钢技术核心支撑发明专利《二段控轧及轧后控冷生产螺纹钢的工艺》获第七届安徽省专利奖银奖,发明专利《基于轧件头尾温差的水箱参数在线调整系统及方法》获第九届安徽省专利奖优秀奖;配套煤气发电工程新建1套100MW超高温亚临界煤气发电设施,发电单耗为2.62Nm3高炉煤气/千瓦时,达到同等机型全国最低高炉煤气单耗水平;煤气发电工程采用BIM技术协同设计,获2021年度中冶集团BIM设计大赛一等奖、江苏省勘察设计行业BIM应用大赛二等奖。
作为钢铁冶金建设与运营服务国家队,中冶华天拥有国家最高等级的工程设计综合资质(甲级)等类别齐全、专业多样的31项资质,先后为宝武马钢、杭州钢铁、冀南文丰钢铁等国内主要企业建设总体规划,积累了强大的技术优势和丰富的工程经验。趁着在永锋临港项目上一炮而响、再树行业标杆的东风,中冶华天将再接再厉,不断提升科技含量、智能化水平与绿色意识,进一步增强“冶金建设国家队”综合技术实力,聚力打造更多亮点工程、标杆工程,持续擦亮“中冶华天,绿色明天”品牌。(潘冬 黄苹 郭世星)
(责任编辑:何欣)