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竖起世界钢铁新标杆 ——首钢京唐“新一代可循环钢铁流程”达产纪实  两座5500立方米高炉日产生铁2.6326万吨，超设计水平1026吨；炼钢作业部板坯合格率达到100%，日产达到设计水平；21.4毫米X80卷板填补国内空白，在管线钢方面取得领先；工业新水、煤气消耗、电耗等指标都优于设计值…… 在2010年6月26日京唐一期主体工程全面竣工投产之后仅一年多，京唐“新一代可循环钢铁流程”项目全面达产。 2月14日，首钢总公司副总经理、京唐公司总经理王毅对中外媒体说：“这样一个民族自强项目，在如此短的时间内即达产、顺产，体现了中国钢铁的实力，是民族的骄傲。她的达产，树立了世界钢铁的新标杆。” 大高炉印证中国钢铁实力 “入炉矿品位低于浦项同级别高炉1个百分点；焦炭粒级是25毫米，浦项是45毫米，而且我们的焦炭灰分要高0.5个百分点……原料条件不如别人，但是我们只用一年时间就超过设计水平，进入世界领先行列。”京唐公司炼铁部部长张贺顺介绍说。 首钢京唐有两座5500立方米高炉，是中国第一批此级别的大高炉。面对国外技术的封锁、国内驾驭经验的空白，首钢京唐炼铁职工开始了自主研发、探索、追求之路。首钢京唐高炉采用10大类68项新技术：首次使用了首钢自行研发的、拥有自主知识产权的并罐无料钟炉顶技术；首次在特大型高炉上使用自行设计的高炉煤气全干法除尘，每小时节水几百立方米；首次采用高炉铁水“一包到底”铁钢联合运输技术；等等。 集当代先进技术之大成，成为世界最先进的高炉，其驾驭难度可想而知。 面对压力与风险，首钢京唐职工发扬“创新、创优、创业”的精神，集中精兵强将分专题进行攻关，对每项攻关措施，都至少制订3个攻关方案，优中选优。为掌握5500立方米高炉的冶炼规律，首钢还开发成功特大型高炉人工智能模型，模拟炉内冶炼情况，并对高炉装料制度进行改进，进行大矿批试验，努力掌握装料新方法。例如，为了打破高炉高产的“瓶颈”，他们改变了“矿-焦”上料模式，首创了“矿-矿-焦”的装料模式，既满足了高炉对大矿批的要求，又可以使高炉高产得到保证。 首钢京唐高炉煤气全干法除尘技术是亮点，但也是一块难啃的“骨头”。全干法除尘系统运行有一定的“极限”条件，因为煤气中不仅含有粉尘，而且还含有水分，煤气温度高且变化较大，当系统工况不稳定时，会造成除尘器中的布袋结露非正常爆裂，俗称“卸爆”。“卸爆”后粉尘浓度升高，如不及时采取措施，将导致炉顶煤气压差发电或者热风炉系统不能稳定运行。同时，高炉煤气毒性很大，一旦投入运行很难随时停止，不易进行实时检修。 首钢京唐炼铁作业部职工通过精准控制高炉炉内压力差，以控制煤气的温度和粉尘含量；通过加装盲板阀，将吹扫煤气时间减少了一半。大胆的想法获得了大效益：加装盲板阀后，TRT压差发电量达到了47.5千瓦时/吨（生铁），高于设计的45千瓦时/吨；炼铁区域的压差发电除满足区域自身需要外，每月还可外送电量600万千瓦时。 除此之外，他们还进行了大胆的尝试，采用加压煤气作为单一气力输灰气源，同时采用定压差脉冲反吹操作模式，大大降低了氮气消耗量，达到1520立方米/小时。高炉煤气干法除尘煤气含尘量降低到5毫克/立方米以下，煤气温度提高约100℃，且不含机械水，煤气热值提高约210千焦/立方米，提高炉顶余压发电35%以上。在烧结生产环节，他们采用智能闭环控制系统，融合了人工智能理论和信息技术，形成从配料到成品整体生产流程的多个控制子系统，实现了烧结生产智能控制，为“无人化”操作创造了条件。 2011年底，中国工程院院士、钢铁冶金专家张寿荣在考察了首钢京唐1号高炉之后说，现在1号高炉已经非常好了，相信未来还会更好。富氧、高风温、大矿批、高产、稳产，达产时间短，一系列新的操作制度和新的技术经济水平，1号高炉见证了首钢力量，印证了中国钢铁的实力。 自主创新建设典范工厂 十届全国政协副主席徐匡迪表示，先进钢铁企业的典型，上世纪七十年代看新日铁的君津和大分厂，八九十年代看韩国的浦项光阳厂，而现在要看首钢京唐。京唐既是世界最先进，同时是代表中国钢铁科技实力的自主创新典范工厂。 “按重量百分比，国产化率达到92%；按投资比例，国产化率占到74%，可以说基本自主完成，并充分体现了21世纪世界钢铁工业科技发展水平。”王毅介绍说。 2011年,依托首钢京唐公司研发的国家“十一五”科技支撑计划新一代可循环钢铁流程工艺技术项目课题之一的高效化、低成本“全三脱”生产洁净钢水的工艺技术成果通过验收。“全三脱”工艺带来了什么？脱硫工序按100%“深脱硫”处理，脱硫≤20ppm的达到90.43%。脱磷工序通过大氧量吹炼、优化氧枪控制保证底吹搅拌效果，同时加强白灰质量管理，减少白灰粒度，保证化渣效果及炉渣碱度，成品材磷含量可降至30ppm，并且成分控制的稳定性远高于日本钢企。 “‘全三脱’和全干法除尘是两项当今世界上最先进的炼钢工艺，在炼钢生产中具有其他工艺无法比拟的优越性，‘全三脱’炼钢具有冶炼周期短、钢水洁净度高、成本消耗低等优点，而全干法除尘在降低能耗、减少烟尘排放、增加煤气回收等方面具有明显的优势。”京唐公司炼铁部副部长王晓朋介绍说。 京唐还因地制宜自主开发了海水淡化技术，通过低热值余热蒸汽气体蒸发海水，每日可生产低成本淡水5万吨，每年节约淡水2000万吨，满足生产一半以上的用水需求，同时还可以为化工企业输送浓盐水。京唐发电站采用海水直流冷却，年可节水1070万吨。 据统计，京唐公司坚持自主研发与引进、消化吸收再创新相结合，广泛采用新工艺、新技术、新设备、新材料进行系统集成，共采用了220项国内外先进技术，2/3属于自主技术。 自主创新项目的实际效果如何？京唐公司炼钢部主任工程师田志红举了个例子：“京唐公司共有4台连铸机，其中3台是引进的，一台是首钢自主集成的，效果对比如何？自主集成的连铸机使用、操作和维护更加方便，更加耐用，而且整体水平要更高一些。” 努力实现效益一流 作为新一代的钢铁流程，首钢京唐具备了一流的技术和装备，那么能否实现效益一流？这个也是不少人的疑问。 “作为低成本、高效率、大批量生产洁净钢的平台，我们不但要做到产品一流，管理一流，环境一流，更要做到效益一流。”王毅对此充满信心。 在成本控制方面，京唐公司一是努力降低原燃料的采购价格，包括与山焦集团、神华集团、阳煤集团建立稳定的战略合作关系，发挥秘鲁铁矿等稳定的海外矿石资源优势，降低原燃料采购成本；二是充分发挥30万吨矿石码头和万吨火车直接进厂的物流成本优势，充分挖掘物流潜力；三是努力降低过程成本，按照新一代钢铁流程的要求，把能控制的成本做到极致。目前，京唐公司虽然大部分工序成本已经属于国内最先进水平，但是还有部分工序成本仍有进一步降低的空间。 “需要的时候，澳大利亚的优质块矿甚至可以从船上直接入到高炉。”京唐公司党委副书记梁宗平介绍说：“但是，实现效益一流，还是要实现产品结构优化，把附加值高的产品做出来。” 2011年，京唐公司2230冷轧4号镀锌线生产高端家电面板，产品质量得到用户认可，与海尔等“实力派”集团签署了供货协议；今年1月，21.4毫米X80管线钢卷板填补国内空白，首钢京唐管线钢产品迈上了新的台阶；日前，京唐公司与北汽有限公司合作，由京唐公司汽车板制作的“域胜007”整车白车身成功下线，标志着首钢京唐公司具备了汽车板整车供货能力……投产以来，京唐公司充分发挥设备和工艺优势，品种钢开发不断取得新进展，先后开发热轧产品14大类94个品种、冷轧产品4大类36个品种。管线钢已经系列化，批量供应西气东输二期工程，船板通过九国船级社认证，等等。 “新产品出来后，我们的目标是努力缩小与先进企业的同类产品价格差，使得效益不断增加，实现‘效益一流’目标。”梁宗平表示。 此外，按照循环经济模式，京唐公司实现了余热、余压、余气、废水、含铁物质和固体废弃物充分循环利用，基本实现了废水、固废零排放。自发电比例超过94%，吨钢耗新水仅为2.72吨，吨钢综合能耗为649千克标煤，“三干”工艺节能减排效果显著，京唐项目成为“绿色钢铁”的示范。 不久前，徐匡迪在新一代可循环钢铁工艺流程会议上说，新一代可循环钢铁工艺流程技术，是国内外钢铁技术的集成，对钢铁行业的发展将起到示范作用，现在作出的努力及取得的成就，必将为我国钢铁行业工艺技术的全面升级作出贡献。 编后 2011年，整个钢铁行业的销售利润率只有2.4%。如何过“冬”？对大部分中国钢铁企业来说，夯实企业管理的基础，强身健体练好内功，是不变的选择。但除了内抓管理、外抓销售之外，企业需要跳出企业自身，研究一下行业形势将如何变化，从而对企业的战略选择作出相应的调整。 首钢京唐作为低成本、高效率生产洁净钢的新一代钢铁流程示范企业，代表了世界钢铁工业发展的潮流，代表了我国钢铁工业转型发展的方向。经济发展虽然有其周期性，但是钢铁行业结构调整的步伐不能停，产业升级的速度不能慢，不能因为生产经营形势的不利而放慢结构调整的步伐，这是一种战略的眼光。首钢京唐的达产、顺产正是代表了这样一种战略眼光。钢铁企业只有加快调整、加快升级，积极应对各种挑战，努力练好内功，才能收获更加美好的未来。 （原文刊载在2月28日《中国冶金报》头版头条） |
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