这座钢铁厂为何没高炉
——九问河北钢铁如何焕新②
视频摄制:河北日报记者 潘文静 纵览新闻 张文进、王青峰
高炉是钢铁厂的标志。用高炉炼铁,铁水进一步冶炼成钢。
然而,记者4月7日到河钢集团石钢公司采访,却没有看到这个标志。这座钢铁厂为什么没有高炉?
答案是:如今的石钢,以退城搬迁为契机,放弃传统的“高炉+转炉”,选用双竖井废钢预热直流电弧炉(以下简称电炉),从源头上改变了冶炼工艺,为始建于1957年的钢铁厂注入绿色和创新的基因。
业界称这种工艺之变为“长流程转短流程”。
在石钢炼钢厂,两台电炉发出低沉的轰鸣。它们“吃”进去废钢料,高温熔炼出钢水,通过钢包送入精炼车间。
炼钢厂厂长丁志军介绍,电炉炼钢省去了烧结、焦化、炼铁高炉等污染物高排放环节,采用电和天然气等清洁能源,实现节能降碳。
曾在石钢老厂区给高炉供料30多年的张拥华,深切地感受到了这一变化。
过去,张拥华每天和焦炭、铁矿石、熔剂等打交道,一天下来“一身灰,一脸泥”,体力消耗很大。
到新厂区后,没有炼铁工序了,他就转而负责给电炉供料。原料变成了废钢和各种合金,工作环境清洁了,体力上轻松了,但对脑力的要求更高了。
由于各类特钢性能不同,冶炼时需要添加的合金种类也大不相同。钒、铬、锰、镍……张拥华带领投料系统员工加班加点学习,在短时间内对上百种合金材料的特性了然于胸。他也由工人成长为石钢三级专家。
2020年10月,从石家庄市区搬到井陉矿区的石钢新区正式投产。经测算,相比老厂区,新厂区吨钢综合能耗降低62%,同口径碳排放量减少75%。2023年,石钢被评为国家级绿色工厂。
4月7日,河钢集团石钢公司化学分析中心职工正在对快分机器人进行调试。 纵览新闻记者 张文进摄
国内首家全废钢电炉短流程特钢企业,是新时代石钢的闪亮名片。
炼钢厂主控室里,“90后”炼钢工许世峰轻点鼠标,电炉及配套自动化设备开始运转,炉前自动测温取样、自动吹炼、自动出钢、自动出渣……
依靠电炉的九大系统,石钢实现了“一键炼钢”。
更让丁志军感到自豪的是,电炉虽然是由德国设计制造的,但石钢的技术人员已经将它从1.0版本升级到了10.5版本。
从1.0到10.5,每一次升级,都是一次技术革新。
投产初期,电炉废钢预热系统经常发生故障。丁志军组织设备专家、工艺工程师对预热系统改造进行“挂图作战”。办公室墙上挂满了图纸,石钢人“挑灯夜战、闻鸡起舞”,就连吃早饭都在讨论方案,铆足了劲儿攻克难题。
通过现场跟踪和图纸分析,技术人员最终确定了对预热系统和废钢配料模型的调整方案。经过改进,预热比例由投产初期的不足50%提高到99%,较传统电炉吨钢降低电耗30%以上。一项项改进,让德国工程师竖起大拇指。
长流程转短流程,只是石钢迈出的第一步。求新、求变、求突破,石钢走上了数智驱动高质量发展的道路。
轧钢厂中棒线精整车间,拆捆机器人、上料机器人、倒棱机器人、样棒取放机器人、点磨机器人等不同类型的智能机器人协同作业,对轧制后的棒材拆捆、修磨、打捆、贴标、入库。
有了智能机器人“帮手”,探伤工苏世杰的工作发生了质的变化。过去,探伤工需要手动拆解成捆的棒材,手持探伤仪检验钢材表面质量。如今,他只需要盯着操作台的电脑屏幕,按动鼠标,就能操控作业。
由石钢公司牵头实施的面向特钢棒材精整作业的机器人系统,获得国家重点研发计划“智能机器人”重点专项支持。2023年2月,项目高标准通过科技部终验评价。
“38台机器人员工上线运行,突破了我国11种机器人16项技术,实现了精整机器人集群化作业。这个车间是石钢‘国家智能制造示范工厂’42个示范场景之一。”石钢四级专家王会庆介绍。
机器人集群作业的震撼画面背后,离不开数字化技术赋能。
石钢依托5G、工业互联网、区块链等新技术,构建了涵盖设备管理、自动控制、质量管控等在内的一体化数智系统,为机器人规模化应用提供数据支撑。2022年,石钢入选全国首批“数字领航”企业。
技术的革新、数智的赋能,最终体现在产品上。
机器人的广泛应用,让“一键炼钢”更有保障,助力石钢实现了对冶炼温度、成分、高洁净度的精准控制,大幅提升了高端钢材的品质。2023年,石钢产品一次合格率达到行业领先水平。2024年一季度,石钢高创效产品同比提升18%。
无限风光在险峰,石钢人不断研发特钢核心技术,拓展发展新空间。
今年年初,石钢技术中心工模具钢开发师郭晓霞收到了一个好消息:石钢公司为某客户成功研发的工模具钢,经检测产品成分、硬度、非金属夹杂等指标全部合格,完全满足模铸材料标准。这标志着石钢开拓了工模具钢市场。
创新不停步,石钢人收获了一个又一个“单项冠军”:截至目前,石钢公司在全国商用车用特钢市场、高铁弹簧扣件用钢市场、高端工程机械用特钢棒材市场占有率名列第一。(河北日报记者 潘文静)
记者手记
将创新进行到底
舍弃传统的“高炉+转炉”长流程炼钢,启用电炉短流程炼钢,生产设备的“上新”之路,刷新着石钢的绿色智能改造之路。
长流程转短流程,只是创新的第一步。
石钢人没有坐享“德国造”电炉的功效,而是不断进行本地化科技攻关,将它从1.0版本升级到10.5版本。技术创新带来降本增效,电炉预热比例大幅提高,较传统电炉吨钢降低电耗30%以上,赢得了德国工程师的敬佩。
采用新工艺,从来不是一件容易的事。
在丁志军和张拥华的讲述中,我仿佛看见了无数个不眠之夜,石钢人挑灯夜战改图纸、学新知的动人画面,理解了石钢人说“钢铁战士不怕难”的决心和担当。
想出新办法的人在他的办法没有成功以前,人家总说他是异想天开。石钢人就是这样一群异想天开的人。
他们改变了钢铁行业“傻大笨粗”的固有形象,用数智技术赋能,让机器人在钢铁产线上“跳舞”。
他们向“更窄”的领域进军,摘得特钢棒材细分市场应用领域多个第一,赢得了更广阔的市场。
越是传统产业,越需要创新驱动发展。石钢人将创新进行到底,加大研发投入,引进高端人才,以技术升级驱动绿色化发展,向着国际一流特钢强企目标奋力前行。(潘文静)
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