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中冶賽迪:以系統(tǒng)化方案打造中天鋼鐵綠色夢工廠

2023-10-07 10:05:00

  黃海之濱,一座全新的綠色智能化特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè)矗立在海天之間。這是中冶賽迪與中天鋼鐵集團合力打造的千億級高端綠色智能臨海鋼鐵產業(yè)園——中天綠色精品鋼項目(以下簡稱中天南通項目),是立足新發(fā)展階段,貫徹落實長江經濟帶發(fā)展和長三角一體化發(fā)展戰(zhàn)略,實施共抓長江大保護,推動鋼鐵產能由沿江向沿海轉移的重點示范項目,也是推動我國鋼鐵工業(yè)結構調整、產業(yè)升級、高質量發(fā)展的標桿工程。
  該項目于2020年8月28日開工建設,伴隨著抗擊新冠疫情、抵御臺風、寒冬酷暑等給工程建設帶來的巨大挑戰(zhàn),實現了沿海灘涂變身鋼鐵新城,為鋼鐵工業(yè)助力中國式現代化發(fā)展提供了范本。
  “這不僅是一座工廠,更是新一代鋼鐵人的夢想!”中天鋼鐵集團副總裁、南通公司總經理董力源說。
  在中天鋼鐵成立22周年之際,讓我們再次走進中天南通項目,見證制造業(yè)高質量發(fā)展的現代化路徑和時代新景。
中天綠色精品鋼項目全景
  高定位規(guī)劃 高水平設計
  打造引領未來的鋼鐵夢工廠
  來到通州灣現場,藍色鋼城巍峨屹立,座座廠房錯落排布,機器生產開足馬力,物流運輸井然有序,滿載的貨輪鳴笛啟航,一派生機勃勃的景象。
  中天南通項目規(guī)劃產能2000萬噸,是中冶賽迪全系統(tǒng)建設的全球最大綠色智能鋼鐵項目。項目啟動之初,就提出了“五化五一流”的高標準定位,即“大型化、高效化、集約化、綠色化、智能化”和“裝備一流、環(huán)保一流、品牌一流、管理一流、效益一流”。這一定位,彰顯了中天鋼鐵集團回應新時代對產業(yè)高質量發(fā)展的責任擔當,也是面向未來的必然選擇。
  作為國內領先、國際一流的鋼鐵工程技術設計力量,中冶賽迪深知設計對鋼鐵廠未來的巨大影響,善于從總體設計這個工程的“靈魂”入手,發(fā)揮多學科多專業(yè)系統(tǒng)集成優(yōu)勢,擘畫最具競爭力的項目藍圖。
  “我們圍繞‘五化五一流’定位,著眼中天南通項目可持續(xù)競爭力,將系統(tǒng)性、全局性觀念貫穿始終,秉承‘一次規(guī)劃、一步建成’理念,提出了‘同步建成全流程智慧鋼廠’‘建設行業(yè)首座投產即零排工程’‘核心裝備大型化、智能化、自主可控’等高標準高目標,致力于打造可引領未來的鋼鐵夢工廠?!敝幸辟惖现刑炷贤椖靠傊笓]、公司總經理胡芝春說。
  總體設計兼顧當前與長遠競爭力。從空中俯瞰,中天南通基地整個地形呈現出一個巨大的“凹”字,除了南面連接陸地,東西兩塊突出的堤壩均由吹填而來,并遠遠地伸向海中央,其中,“凹”字中間的內海和鋼廠西南角是海運和河運的主要出入口。不規(guī)則的地形本是不利的建廠條件,但中冶賽迪獨具匠心,創(chuàng)新總體設計,優(yōu)化各主體單元用地,利用“凹”字地形中間的航道對主體工藝和輔助工序進行天然分離,在西突堤讓碼頭、原料、高爐、煉鋼、軋鋼等主體工藝單元呈“一”字順次排布,通過對鐵前、鐵鋼、鋼軋等界面的系統(tǒng)研究,實現了全廠物流短捷順暢,經濟指標一躍而上,同時也為長遠發(fā)展預留了空間。
中天綠色精品鋼項目原料場及碼頭
中天綠色精品鋼高爐工程
  中冶賽迪項目總設計師張申生介紹:“中冶賽迪在總體設計中采用了獨創(chuàng)的‘五項流’分析法,以系統(tǒng)視角,統(tǒng)籌物質流、能量流、信息流、控制流、成本流,從而達到系統(tǒng)最優(yōu)、物料和能源平衡,立爭用最小的占地、最低的成本,幫助客戶創(chuàng)造最大的經濟價值?!?/div>
  綠色智能規(guī)劃引領未來。在“五化五一流”中,綠色化、智能化是項目最為突出的特色,也是凸顯項目面向未來最重要的特征。中冶賽迪充分發(fā)揮創(chuàng)新優(yōu)勢,將自主研發(fā)的綠色、智能化核心技術、裝備融入規(guī)劃設計解決方案,引領項目實現良好的經濟效益、社會效益和品牌效益。
  在綠色環(huán)保方面,以國家最嚴排放標準為設計底線,提出“三零一低”(廢水零排放、固廢零出廠、煤氣零放散、大氣超低排)設計原則,采用完備先進的環(huán)保技術,從全廠物料平衡、離子平衡、工藝平衡等角度進行系統(tǒng)分析設計,布局分鹽結晶、固廢處理、礦渣微粉等循環(huán)工藝,全廠不設排水口、固廢不出廠,工序能耗指標全部達到行業(yè)先進值,廢氣排放指標優(yōu)于國家超低排放標準30%。
  在智能化方面,以統(tǒng)一的工業(yè)互聯(lián)網底座打造全流程數字工廠,實現全流程數字化智能化管控,推動中天南通項目成為流程制造業(yè)率先一批踐行數字經濟與精益思想深度融合的鋼鐵企業(yè)。項目投運后極大地提高生產效率、降低能源消耗,保證本質化安全,推動人均產鋼量向2000噸目標邁進。
  在技術裝備方面,瞄準國產大型化、綠色智能化,采用大量中冶賽迪自主設計、自主研發(fā)、自主集成的核心裝備,與先進工藝相適配,保證產線穩(wěn)定運行、產品質量優(yōu)質,技術經濟指標一流。
  2022年以來,中天南通項目三座高爐系統(tǒng)相繼投產,均實現了快速投產達產,項目噸鋼占地、噸鋼物流成本等指標達到行業(yè)領先水平,讓中天鋼鐵夢想逐漸變?yōu)楝F實。
  投產即零排 廢棄物資源化利用
  打造現代化綠色鋼城
  中國式現代化是人與自然和諧共生的現代化。在服務鋼鐵產業(yè)升級的過程中,如何保證生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展,這是中冶賽迪對中天鋼鐵的一道“必答題”,也是落實中國式現代化的一道“統(tǒng)考題”。
  中天南通鋼廠內,綠草茵茵,鮮花盛開,林蔭道寬敞;560長、160米跨度的全封閉原料場,運料不見料;高爐鐵口全封閉除塵,爐頂設均排壓煤氣回收設施,煤氣灰全部在管道里“跑”;一條護廠河,將廠區(qū)雨水積蓄回用并與外界水流隔絕。
  “實現污水、固廢投產即零排,廢氣排放指標優(yōu)于國家超低排放標準30%以上,清潔運輸方式比超95%,工序能耗指標達到行業(yè)先進值,我們正圍繞‘生產潔凈化、廠區(qū)園林化、制造綠色化’目標建設一座現代化綠色鋼城?!闭f到綠色的中天,中天南通公司環(huán)保能源處處長單大銘臉上洋溢著自豪。
  在這些行業(yè)先進值的背后,是中冶賽迪從環(huán)保工藝到技術裝備的“整裝打造”。
  滴水不外排,廢水變鹽晶。在中天南通項目中央水廠,從各單元送來的污水經過一道道工序處理,凈化后的可用水回到全廠生產單元重復使用,剩下的廢水沒有排入江海,而是變成一袋袋白花花的鹽晶,這就是中冶賽迪為中天鋼鐵打造的行業(yè)首個建成即零排的的廢水零排放系統(tǒng),實際生產的氯化鈉鹽符合國家一級工業(yè)鹽標準。
  成功,源自于中冶賽迪在設計之初就通過大數據技術,精準預測出全廠廢水的關鍵水質和主要成分參數,并以此為依據進行水系統(tǒng)設計,科學采用分鹽結晶這一領先技術,解決了鋼廠零排放最大的技術障礙。中天南通項目不僅實現了全廠水的100%資源化利用,而且提出了Na、K、Ca分而治之的對策,即根據廢水來源及水質的不同,將全廠廢水、洗氯灰廢水、脫硫廢水進行獨立分鹽結晶。這既避免了高鹽廢水遠距離輸送的危險性和污染泄漏,也有利于控制分鹽結晶系統(tǒng)的進水水質,提升鹽晶品質、降低運行成本。項目還運用了中冶賽迪自主研發(fā)的“礬花視境”智能加藥系統(tǒng),精準控制廢水處理的加藥量,保證出水水質穩(wěn)定達標。
  固廢不出廠,還帶來數千萬效益。在中冶賽迪總承包建設的固廢中心,轉底爐、均質化、冷壓塊、氧化鐵皮篩分四條生產線有序運轉,對全廠含鐵塵泥、冶金渣和其他固廢進行資源化處理,通過中冶賽迪自主研發(fā)的轉底爐直接還原技術,將固廢中的鐵、鋅分離回收,作為含鋅產品外售和高爐冶煉的優(yōu)質原料,生產過程中產生的蒸汽也可以作為能源回收利用。中天鋼鐵新材料科技有限公司總經理殳哲君說:“通過實現物料閉環(huán),我們實現了含鐵成泥100%不出廠,同時每年多產生4500萬元經濟效益?!?/div>
  煤氣零放散,煙氣超凈排。中天南通項目建設1座高爐煤氣柜、1座焦爐煤氣柜、2座轉爐煤氣柜,通過煤氣柜及時調節(jié)煤氣,儲存因生產不均衡性所造成的瞬時煤氣發(fā)生量。熱電廠高效利用富余煤氣及余熱資源發(fā)電,進一步提高資源回收利用率和生產供電的可靠性,增加企業(yè)經濟效益,真正達到煤氣零放散的目標。目前,中天南通項目每立方米煙氣粉塵排放量僅8毫克,低于國家最嚴排放標準的10毫克,做到了行業(yè)領先。
  從用數據說話到讓數據說話
  打造鋼鐵數字工廠新標桿
  現代化的最終目標是實現人自由而全面的發(fā)展。人與機器、數字化智能化技術的緊密結合,讓鋼鐵生產變得更集約、更綠色、更高效。
中天綠色精品鋼數控中心
  來到中天南通項目數控大樓頂樓,十余塊如墻壁般高大的電子屏幕映入眼簾,屏幕上或展現著現場運行畫面,或展現著工藝生產模型,或展現著數字孿生系統(tǒng)。這里便是中冶賽迪總承包建設的中天南通項目鐵前智能集控中心。2022年10月10日,該集控中心投用,有效支撐鐵區(qū)生產穩(wěn)產順行,日產量穩(wěn)步提升,燃料消耗持續(xù)優(yōu)化。
  中天南通項目鐵前智能集控中心覆蓋鐵前7大工序16個生產系統(tǒng)。中冶賽迪以自主研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網平臺為底座,實現工序間數據互聯(lián)互通和信息共享,數十萬個數據點支撐起9大應用、250個智能模型、340張全自動報表,以數據為驅動實現智能監(jiān)控、智能分析、智能決策的精益生產新模式。
  建設數字工廠,不僅僅是將數據集中起來,更重要的是讓數據深度卷入再生產并創(chuàng)造價值。
  這是行業(yè)內崗位融合度最高的鐵前集控中心,原先分散在各生產單元的11個中控室合并為一個集控中心,70多個崗位、200多個操作人員搬遷至寬敞明亮的集控中心辦公,遠離涉煤氣等重大危險區(qū)域,實現本質化安全。
  “原來現場有個厚厚的臺賬本,員工每隔一小段時間就要記錄一次具體情況,現在全部是系統(tǒng)自動幫他們采集?!爸刑熹撹F南通公司信息工程部信息化項目總監(jiān)李昕昱說,“高爐爐長了解生產情況也無需去現場,檢測儀表數據、生產情況、耗能情況、現場工藝參數等都通過工業(yè)互聯(lián)網平臺采集到位,系統(tǒng)可自動進行數據分析?!?/div>
  這是行業(yè)內基礎支撐條件最優(yōu)的鐵前集控中心,集成了100多套PLC/DCS系統(tǒng)、匯集1000多幅監(jiān)控畫面,圍繞生產、環(huán)保、物流、安全、能源等領域,建設了一系列智能設備,融合人工智能等技術,全面實現智能遠程操作和統(tǒng)一管理、統(tǒng)一調度、實時優(yōu)化。
  以高爐為例,基于實時、準確的數據,中冶賽迪開發(fā)了高爐生產健康診斷、高爐爐身鏡像等智能應用,將數據深度應用于模型算法之中,提前預判并精準號脈,及時輸出優(yōu)化調整建議。高爐爐長李鑫說:“比如軟熔帶,是高爐內部爐料從開始軟化到滴落的區(qū)域,它的位置、狀態(tài)對高爐順行有重要影響。以前我們對軟熔帶的判斷依據主要是基于自身經驗,現在而借助仿真模型,就能直觀地看到軟熔帶的情況,并且還有豐富的數據為我們的下一步操作提供支撐。”
  專家、工程師的經驗通過智能模型得到凝結和沉淀,集控中心的建設也有效促進了中天南通項目鐵前決策的集中度。中天南通項目鐵前智能化系統(tǒng)能夠為鐵前技術專家和工藝工程師提供充分的數據分析信息,以科學分析支撐、輔助專家進行決策。
  目前,中天南通項目正建設煉鋼集控、軋鋼集控,在大規(guī)模使用智能化裝備的基礎上,用數據打通從原料采購、入廠到成品出廠的鋼鐵生產全流程,將成為國內智能化程度最高的全流程鋼鐵企業(yè)之一?!爸刑炀G色精品鋼項目把智能化、云端數據化、工業(yè)互聯(lián)網連起來,是超現代化、超低排放的綠色鋼廠典范。”中國工程院院士干勇如此評價。
  自主設計、制造、集成
  核心裝備為鋼鐵生產提供“硬”支撐
  裝備是制造業(yè)的脊梁,是工業(yè)現代化的重要基石。增強裝備制造業(yè)產業(yè)鏈自主可控能力,是提升我國制造業(yè)競爭能力、保障產業(yè)鏈供應鏈安全的必然要求。多年來,中冶賽迪發(fā)揮工程技術公司的創(chuàng)新主體和引領作用,不斷加強創(chuàng)新投入,完善創(chuàng)新鏈條,依托國家級平臺、裝備中試基地、科創(chuàng)孵化園等創(chuàng)新平臺,集中產業(yè)鏈優(yōu)勢資源合力推進鋼鐵工業(yè)關鍵核心技術攻關,并把核心技術搭載在成套裝備上,為解決鋼鐵全流程“卡脖子”難題,實現核心裝備自主可控提供了賽迪方案,讓鋼鐵工業(yè)的脊梁“硬起來”“強起來”。
  在中天南通項目,中冶賽迪提供了包括刮板取料機、圓盤給料機、短應力線軋機在內的具有自主知識產權的核心裝備,配合緊湊流暢的工藝布置方案,點菜式引進部分裝備,集成全線工藝技術、裝備、自動化控制系統(tǒng)等,助力中天鋼鐵打造了國際一流的高效、精品、綠色、節(jié)能、先進的長材生產線集群基地。
  走進中天原料場,弧形穹頂下,4臺堆料機、8臺取料機正忙碌地工作著,沒有一個工作人員,但取料、堆料、平料、送料等一氣呵成。該料場采用了中冶賽迪自主研發(fā)、設計、制造的國內目前最大軌距的刮板取料設備——上跨式半門架刮板取料機,這是整個原料板塊最關鍵的核心裝備,創(chuàng)新性地解決了堆取作業(yè)交叉、上軌設施檢修不便且易積料等缺點,解除了傳統(tǒng)下跨式刮板取料機對料場堆高的限制,結合中冶賽迪具有知識產權的上跨式C型料場新工藝,將兩座ECIA-C型料場合二為一布置在同一座大棚內,實現了該料場存貯量更大、空間利用率更高、運行更安全、維護更方便。
  中天煉鋼廠采用了中冶賽迪自主研發(fā)的國際首創(chuàng)、高安全、高可靠的CISDI-SACS四點下懸掛轉爐,設置在線合金烘烤裝置、副槍系統(tǒng),轉爐出鋼采用擋渣棒擋渣、滑板擋渣、下渣檢測等先進裝備技術,縮短煉鋼周期,提高鋼水質量。同時,項目配置一鍵煉鋼+自動出鋼技術,采用車間物流集成管理系統(tǒng),對從鐵水入廠到連鑄的整個生產過程進行物料跟蹤,將鐵包、鋼包、廢鋼料槽、吊車的運行狀態(tài)納入計算機二級管理,實時采集現場數據,助力生產調度科學決策。建設煉鋼公輔集控中心,實現煉鋼水處理和除塵系統(tǒng)的云平臺智能控制和集中管理,打造智能鋼廠標桿。
中天綠色精品鋼煉鋼連鑄工程
  裝備自主加集成打造穩(wěn)定先進的長材產品生產線。來到中天軋鋼廠,中冶賽迪總承包建設的高速線棒材生產線正有條不紊地生產著,整齊排列的高剛度短應力軋機快速運轉。這些軋機均是中冶賽迪的核心裝備產品,具有可靠的防軸向竄動、穩(wěn)定的軋機平衡、穩(wěn)固的一體式導衛(wèi)座,其高剛度、高穩(wěn)定性為軋制成品的平直度、精度等奠定基礎。
  高質量交付精品工程
  用激情與速度書寫新時代的“鋼鐵故事”
  中天南通項目于2020年8月28日開工,2022年3月30日產出第一爐鐵水,僅歷時18個月,就建起了綠色、智能的特大型鋼鐵聯(lián)合企業(yè),標注了新時代的“鋼鐵速度”。
  打造精品“夢工廠”,既要一流工藝和裝備作支撐,也要一流的管理團隊作保障。為了更好地推進建設,中天南通項目采用國際通用的EPCM建設模式,由中冶賽迪與中天鋼鐵成立聯(lián)合指揮部,共同負責項目全過程管理。
  中冶賽迪派遣公司的項目主管領導、資深專家、副總工程師及國際化人才進入聯(lián)合指揮部,為項目管理提供智力支撐,與業(yè)主管理人員合署辦公。采用智慧建造方式,中冶賽迪為中天南通項目開發(fā)了PBS檔案管理系統(tǒng)、ZPM項目管理系統(tǒng)等,實現“一張圖”通覽項目群分布和執(zhí)行進展,讓全廠建設始終處于可視化、可量化、精細化的管控之下;在中冶賽迪自主開發(fā)的“輕筑”項目建設管理云平臺,可以看到項目各單元設計、建設過程全面數字化呈現,各級管理人員通過手機端,就可以對“人、機、料、法、環(huán)”五大關鍵要素進行管控,對現場環(huán)境治理、工程質量把控、勞務管理、輔助決策分析等工作發(fā)揮了積極作用。通過聯(lián)合指揮部的形式,更好地將中冶賽迪的工程建設經驗、項目管理優(yōu)勢和中天鋼鐵的生產經驗相結合,為項目高水平、高質量、高效率建成投產奠定了堅實基礎。
  中冶賽迪承擔了中天南通項目原料場、煉鐵、煉鋼、軋鋼、全廠公輔等覆蓋全流程的10余個總承包工程。項目建設期間,長期處于疫情全面防控階段,還遭遇了430大風、零下10度高寒、臺風煙花等極端天氣。
  越是挑戰(zhàn)艱巨,越顯勇毅篤行。中天南通項目是中冶賽迪“黨旗飄揚、黨徽閃光”專項行動的一次生動實踐。中冶賽迪集團黨委書記、董事長肖學文多次組織項目專題會和現場會,兩個春節(jié)都在現場和團隊一起奮戰(zhàn)。他多次到現場帶班檢查,為現場黨員干部講黨課,號召大家“站在歷史和全局的高度,以時代的擔當精神與創(chuàng)造奇跡的勇氣向著高爐點火目標奮力沖刺”。項目啟動之初,中冶賽迪成立了中天南通項目現場臨時黨支部,先后開展“黨史學習教育”、“發(fā)力百日攻堅”主題黨日等活動,一支支青年突擊隊相繼在各項目成立,通過發(fā)揮黨員先鋒模范作用和青年敢闖敢拼的精神,凝聚起全力以赴的賽迪力量。公司各工程項目部堅守契約精神,圍繞項目進度、質量、安全、成本四大目標,周密安排,精心組織。在項目關鍵節(jié)點,中冶賽迪全國工程勘察設計大師鄒忠平,資深項目經理張平、丁云喬、胡賓賓等紛紛到現場進行駐場指導,解決了大量技術和施工難題。
  兩年來,中冶賽迪現場項目團隊夙興夜寐、團結拼搏。為了搶抓項目建設周期,原料場項目以每天打樁200多套的速度強力夯實基礎,煉鋼中控樓以7天一層的速度高效建設;突如其來的430大風將原料場辦公區(qū)、住宿區(qū)幾乎夷為平地,項目部采取緊急搶救措施,臨時調來集裝箱供現場辦公,在3天內迅速復工復產;面對臺風“煙花”預警,項目管理人員把工人生命安全放在第一位,12小時組織撤離4300多名工人,冒著大雨為他們協(xié)調住處、送去暖心飯菜。
  “這是中天鋼鐵歷史上第一次一次性建成全流程的綜合型鋼廠,廣大參建人員用了不到兩年時間,在萬畝江海之濱,建成了1000萬噸的現代化綠色鋼城,實現了這一中天發(fā)展史上的偉大創(chuàng)舉、偉大事業(yè),創(chuàng)造了一個舉世矚目的偉大奇跡!” 中天鋼鐵集團董事局主席、總裁、黨委書記董才平表示。
  黃海之濱留下了奮斗者無悔的足跡,閃耀著國家鋼鐵建設中堅力量的風采。新時代新征程,中冶賽迪與鋼鐵行業(yè)攜手奮進,一起奔赴中國式現代化的星辰大海。

來源:中國冶金報-中國鋼鐵新聞網

編輯:張雨恬

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