這座鋼鐵廠為何沒高爐
——九問河北鋼鐵如何煥新②
高爐是鋼鐵廠的標志。用高爐煉鐵,鐵水進一步冶煉成鋼。
然而,記者4月7日到河鋼集團石鋼公司采訪,卻沒有看到這個標志。這座鋼鐵廠為什么沒有高爐?
答案是:如今的石鋼,以退城搬遷為契機,放棄傳統的“高爐+轉爐”,選用雙豎井廢鋼預熱直流電弧爐(以下簡稱電爐),從源頭上改變了冶煉工藝,為始建于1957年的鋼鐵廠注入綠色和創新的基因。
業界稱這種工藝之變為“長流程轉短流程”。
在石鋼煉鋼廠,兩臺電爐發出低沉的轟鳴。它們“吃”進去廢鋼料,高溫熔煉出鋼水,通過鋼包送入精煉車間。
煉鋼廠廠長丁志軍介紹,電爐煉鋼省去了燒結、焦化、煉鐵高爐等污染物高排放環節,采用電和天然氣等清潔能源,實現節能降碳。
曾在石鋼老廠區給高爐供料30多年的張擁華,深切地感受到了這一變化。
過去,張擁華每天和焦炭、鐵礦石、熔劑等打交道,一天下來“一身灰,一臉泥”,體力消耗很大。
到新廠區后,沒有煉鐵工序了,他就轉而負責給電爐供料。原料變成了廢鋼和各種合金,工作環境清潔了,體力上輕松了,但對腦力的要求更高了。
由于各類特鋼性能不同,冶煉時需要添加的合金種類也大不相同。釩、鉻、錳、鎳……張擁華帶領投料系統員工加班加點學習,在短時間內對上百種合金材料的特性了然于胸。他也由工人成長為石鋼三級專家。
2020年10月,從石家莊市區搬到井陘礦區的石鋼新區正式投產。經測算,相比老廠區,新廠區噸鋼綜合能耗降低62%,同口徑碳排放量減少75%。2023年,石鋼被評為國家級綠色工廠。
4月7日,河鋼集團石鋼公司化學分析中心職工正在對快分機器人進行調試。 縱覽新聞記者 張文進 攝
國內首家全廢鋼電爐短流程特鋼企業,是新時代石鋼的閃亮名片。
煉鋼廠主控室里,“90后”煉鋼工許世峰輕點鼠標,電爐及配套自動化設備開始運轉,爐前自動測溫取樣、自動吹煉、自動出鋼、自動出渣……
依靠電爐的九大系統,石鋼實現了“一鍵煉鋼”。
更讓丁志軍感到自豪的是,電爐雖然是由德國設計制造的,但石鋼的技術人員已經將它從1.0版本升級到了10.5版本。
從1.0到10.5,每一次升級,都是一次技術革新。
投產初期,電爐廢鋼預熱系統經常發生故障。丁志軍組織設備專家、工藝工程師對預熱系統改造進行“掛圖作戰”。辦公室墻上掛滿了圖紙,石鋼人“挑燈夜戰、聞雞起舞”,就連吃早飯都在討論方案,鉚足了勁兒攻克難題。
通過現場跟蹤和圖紙分析,技術人員最終確定了對預熱系統和廢鋼配料模型的調整方案。經過改進,預熱比例由投產初期的不足50%提高到99%,較傳統電爐噸鋼降低電耗30%以上。一項項改進,讓德國工程師豎起大拇指。
長流程轉短流程,只是石鋼邁出的第一步。求新、求變、求突破,石鋼走上了數智驅動高質量發展的道路。
軋鋼廠中棒線精整車間,拆捆機器人、上料機器人、倒棱機器人、樣棒取放機器人、點磨機器人等不同類型的智能機器人協同作業,對軋制后的棒材拆捆、修磨、打捆、貼標、入庫。
有了智能機器人“幫手”,探傷工蘇世杰的工作發生了質的變化。過去,探傷工需要手動拆解成捆的棒材,手持探傷儀檢驗鋼材表面質量。如今,他只需要盯著操作臺的電腦屏幕,按動鼠標,就能操控作業。
由石鋼公司牽頭實施的面向特鋼棒材精整作業的機器人系統,獲得國家重點研發計劃“智能機器人”重點專項支持。2023年2月,項目高標準通過科技部終驗評價。
“38臺機器人員工上線運行,突破了我國11種機器人16項技術,實現了精整機器人集群化作業。這個車間是石鋼‘國家智能制造示范工廠’42個示范場景之一。”石鋼四級專家王會慶介紹。
機器人集群作業的震撼畫面背后,離不開數字化技術賦能。
石鋼依托5G、工業互聯網、區塊鏈等新技術,構建了涵蓋設備管理、自動控制、質量管控等在內的一體化數智系統,為機器人規?;瘧锰峁祿巍?022年,石鋼入選全國首批“數字領航”企業。
技術的革新、數智的賦能,最終體現在產品上。
機器人的廣泛應用,讓“一鍵煉鋼”更有保障,助力石鋼實現了對冶煉溫度、成分、高潔凈度的精準控制,大幅提升了高端鋼材的品質。2023年,石鋼產品一次合格率達到行業領先水平。2024年一季度,石鋼高創效產品同比提升18%。
無限風光在險峰,石鋼人不斷研發特鋼核心技術,拓展發展新空間。
今年年初,石鋼技術中心工模具鋼開發師郭曉霞收到了一個好消息:石鋼公司為某客戶成功研發的工模具鋼,經檢測產品成分、硬度、非金屬夾雜等指標全部合格,完全滿足模鑄材料標準。這標志著石鋼開拓了工模具鋼市場。
創新不停步,石鋼人收獲了一個又一個“單項冠軍”:截至目前,石鋼公司在全國商用車用特鋼市場、高鐵彈簧扣件用鋼市場、高端工程機械用特鋼棒材市場占有率名列第一。(河北日報記者 潘文靜)
記者手記
將創新進行到底
舍棄傳統的“高爐+轉爐”長流程煉鋼,啟用電爐短流程煉鋼,生產設備的“上新”之路,刷新著石鋼的綠色智能改造之路。
長流程轉短流程,只是創新的第一步。
石鋼人沒有坐享“德國造”電爐的功效,而是不斷進行本地化科技攻關,將它從1.0版本升級到10.5版本。技術創新帶來降本增效,電爐預熱比例大幅提高,較傳統電爐噸鋼降低電耗30%以上,贏得了德國工程師的敬佩。
采用新工藝,從來不是一件容易的事。
在丁志軍和張擁華的講述中,我仿佛看見了無數個不眠之夜,石鋼人挑燈夜戰改圖紙、學新知的動人畫面,理解了石鋼人說“鋼鐵戰士不怕難”的決心和擔當。
想出新辦法的人在他的辦法沒有成功以前,人家總說他是異想天開。石鋼人就是這樣一群異想天開的人。
他們改變了鋼鐵行業“傻大笨粗”的固有形象,用數智技術賦能,讓機器人在鋼鐵產線上“跳舞”。
他們向“更窄”的領域進軍,摘得特鋼棒材細分市場應用領域多個第一,贏得了更廣闊的市場。
越是傳統產業,越需要創新驅動發展。石鋼人將創新進行到底,加大研發投入,引進高端人才,以技術升級驅動綠色化發展,向著國際一流特鋼強企目標奮力前行。(潘文靜)