河钢唐钢新区品牌化工厂的设计与建设

河钢坚决贯彻落实创新发展理念,依照打造"品牌化"工厂的高端定位,运用最新的钢厂动态精准设计、集成理论和流程界面技术,采用230余项前沿新工艺、130多项钢铁绿色制造技术和现代化大型化的装备,全面建设了河钢唐钢新区。从河钢唐钢新区品牌化的建设理念与高端产品定位、先进装备与特色工艺技术等方面,论述了项目建设的智能化、绿色化及高效化。同时,也从一贯制质量管控、科技创新、产销研协同及国际化合作方面,全面介绍了河钢唐钢新区以"品牌化"建设为目标,打造钢铁工业技术高地、创新高地、产品高地典范的愿景及举措。     

“融合协同”的绿色工程管理方法及应用

 绿色化、智能化已成为钢铁行业未来发展的共识,是中国钢铁行业引领世界钢铁行业的重要方向。针对“绿色化、智能化、品牌化”的新一代流程钢厂建设面临的全流程数字孪生、绿色技术集成、工程管理创新等诸多问题,河钢集团积极探索钢铁工程的绿色化、数字化转型路径,在工程实践中建立了全流程多要素“融合协同”的绿色工程管理方法。形成了钢铁工程数字虚拟工厂与现实工厂的协同、绿色技术与工程设计的协同、过程管控与全要素资源动态的协同、工程数字与模块建造的协同等“四个协同”的具体方法支撑。据此方法建成的唐钢新区,从设计、建设到交付的全过程遵循冶金流程工程学理论,按照“绿色化、智能化、品牌化”的建设目标,以物质流、能量流、信息流的最优网络结构为方向,运用最新的钢厂动态精准设计、集成理论和流程界面技术,通过工序功能集解析优化、工序间关系集协调优化和流程工序集重构优化,构建信息物理融合系统,实现了唐钢新区产线连续紧凑、动态有序和产品质量窄窗口稳定运行。唐钢新区是在同时期、同类型钢铁工程中吨钢投资最低、建设工期最短、环保水平最高的新一代流程钢厂。全流程多要素“融合协同”的绿色工程管理方法的建立为钢铁工程的绿色化、智能化转型提供了借鉴。     

“绿色、智能、高效”的新一代电炉短流程特钢厂——河钢石钢新区

 河钢石钢新区是河钢集团全面贯彻落实习近平总书记关于“坚决去、主动调、加快转”指示精神和河北省钢铁产业转型升级的具体实践,也是河钢坚决贯彻落实新发展理念,全力推动钢铁产业高质量发展的行动体现。河钢致力于将石钢新区打造成为生产绿色、产线智能、流程高效、产品高端的现代化特钢梦工厂。河钢石钢新区是以“绿色、智能、高效”的设计理念,以冶金流程工程学理论为指导,运用冶金制造流程动态有序、协同连续的物理系统及流程界面技术规划设计的新一代电炉短流程特钢示范项目,是全球特钢企业智能制造、中国钢铁产业转型升级之由钢铁长流程转变为短流程的生动写照。河钢石钢新区在短流程工艺革新、全工序超低排放、智能制造等各方面,汇集了当今世界最卓越的设计元素和理念。项目集成应用了70多项行业最先进的短流程前沿工艺和绿色钢铁制造技术,定位3大系列高端产品,实现超低排放。项目涵盖了国内首台套大型双竖井废钢预热型超高功率直流电弧炉以及国际上断面最大、建造深度最深的特钢大方坯立式连铸机,有力地推动了中国高端装备制造用钢材的均质化水平和国产化替代步伐。河钢石钢新区带动了京津冀区域特钢品牌升值,代表了双碳目标下钢铁行业新一代绿色智能高效的电炉短流程钢厂发展方向,也为中国钢铁工业电炉短流程的发展做出了示范。     

河钢唐钢新区数字化绿色智能工厂的设计与实施

河钢唐钢新区是河北省钢铁企业转型升级、结构调整的示范工程,是河钢集团全力推动高质量发展的行动体现。项目以"绿色化、智能化、品牌化"为建设目标,通过对全流程进行解析与集成,科学匹配工序单元,采用最先进的流程界面技术,实现钢厂"动态-有序"、"协同-连续"的精准设计;实施三维数字化设计,通过能量流与物质流高效耦合,将数字化信息流贯穿于钢铁生产全流程,实现信息化系统与物理系统融合设计;通过采用最先进的能源环保技术和设施,实现行业最严排放标准和最高的能源利用效率,全力打造流程型数字化绿色智能工厂。     

数字赋能 助力唐钢实现新跨越

<正>上榜“国家级”榜单,成为高端钢材“智能制造示范工厂”;融合互联网、大数据、5G 等技术,打造国内钢铁企业首个覆盖全生产流程的智能制造体系......一项项荣誉、成果展示着河钢集团唐钢公司80年来在智能制造领域的不懈追求与积极探索。作为中国钢铁行业的智能化典型示范工厂,唐钢以数字之钥,开启智能绿色钢铁未来之门。下面从3个方面展示唐钢将智能技术与钢铁深度融合,依靠数字赋能企业高质量发展。     

唐钢高炉炼铁技术进步

河钢集团唐钢新区是以工艺现代化、设备大型化、物流运输智能化、资源能源循环化、生产绿色化为基础,打造的绿色化、智能化、品牌化新型沿海钢铁基地。三座高炉自投产以来,上部装料坚持“稳定边缘、打开中心,稳定中心、兼顾边缘”的煤气流控制方针;下部采用高风速、高动能的送风制度;坚持低硅冶炼,合理控制铁中[Si+Ti]含量≯0.45%;优化造渣制度,控制渣中MgO/Al₂O₃在0.55;构建基于“三位一体”精益运营管理模式的高炉长周期稳定顺行管理体制,形成了一套适应高比例球团矿冶炼的高炉炼铁技术,在入炉球团矿配比42%的前提下,高炉最高日产量突破9 000 t/d,煤比最高168 kg/t,燃料比最低498 kg/t,各项技术指标均创投产以来新高。     

钢铁企业智能制造架构的探索、实践及展望

《中国制造2025》行动纲领的提出,使智能制造成为近两年制造业信息化、自动化融合发展研究的重点。作为典型的流程型制造企业,钢铁企业如何将复杂的业务流进行智能化管控,是一项长期的研究课题。本文阐述了河钢集团唐钢公司(以下简称河钢唐钢)在智能制造转型发展中进行的探索实践,并结合业内新技术发展应用,对未来钢铁企业智能制造架构模式进行展望。     

基于Flexsim的炼钢-连铸区段流程仿真与优化分析

随着中国钢铁工业的结构调整与转型升级，唐钢新区以智能化、连续化、紧凑化为发展目标，努力实现生产流程的动态-有序、协同-连续运行。基于Flexsim仿真软件平台建立唐钢新区板材炼钢-连铸区段生产流程仿真模型，以连续化程度、设备利用率和流程的稳定性等作为评价指标，对实际生产流程进行分析和评价，为具体优化提供理论指导。以此基础上，根据冶金流程工程学理论和方法，建立理想状态下物质流运行模型和专线化“一对一”层流生产模型，研究不同生产物质流运行模式，通过比较评价指标数据，验证了专线化“一对一”层流生产模式的可行性和优越性。     

全智能无人化料场在河钢唐钢新区的工程实践

河钢集团率先在钢铁行业提出了"绿色矿山、绿色采购、绿色物流、绿色制造、绿色产品、绿色产业"的"六位一体"钢铁绿色发展理念.详细介绍了河钢唐钢新区全智能无人化料场的平面布置、主要工序、系统设计特点以及新工艺新技术的应用情况.项目建设中,自主设计和建设了全智能无人化原料场,采用国内最大规模带式矿石输送机,码头与料场一体化设...     

河钢唐钢新区1900 mm双流板坯连铸机设计实践

介绍了河钢唐钢新区1 900 mm双流板坯连铸机的设计思路,包括设计方案、装备特点以及先进成熟的新技术、新工艺和新设备的使用情况。连铸机建成使用后,河钢唐钢新区在产品质量、生产成本以及节能环保等多个方面将达到国内先进水平,在国内同级别生产线中具有更大的竞争力。     

以产学研用协同创新新模式助推钢铁行业技术进步

 深化协同创新是推进钢铁行业技术进步的必然要求。为了克服产学研用合作中的短期行为、目标不聚焦、校企形不成合力、队伍分散等问题,迫切需要构建新的产学研用协同创新合作模式。为了达到稳定长期合作、聚焦关键共性问题、校企结合同心协力、学科团队交叉融合的协同目标,河钢集团积极探索协同创新的新模式。针对国家重大需求和企业的现实需要,河钢集团搭建了协同创新平台,将科研队伍汇聚于企业迫切需求的目标之下,在针对产线进行靶向式改造过程中,推进工艺-装备-产品一体化技术创新和品种结构调整。针对钢铁行业绿色环保、低碳减排的发展和智能化制备的需求,企业和学校共同承担国家重大专项,推进关键技术的重大突破,引领行业技术创新。另外,立足于国家、行业的长远发展,依据国家重大需求和发展趋势,瞄准行业的前沿方向和长远目标,会聚企业和学校的优势,积极进行前沿、重大技术的探索,实现行业的可持续发展和协调发展。     

河钢集团高炉炼铁技术进步

高炉炼铁技术进步支撑河钢集团全工序流程的发展。本着“以高炉为中心,保证高炉长期稳定顺行”的基本思路,河钢集团致力于提高高炉利用系数、煤比,降低高炉燃料比。通过优化布料制度提高煤气利用;通过合理调整炉料结构应对环保限产;通过积极探索送风参数适应原燃料条件变化;同时,还探索高炉长寿控制技术,研发环保新工艺技术,提高智能控制水平,在钒钛矿冶炼、高比例球团冶炼、熔剂性球团、碱性球团生产等方面也取得了重要突破。在一系列措施下,河钢集团各类型高炉经济技术指标不断提升,成效显著。     

中冶新材新能源汽车用硅钢退火涂层机组装备特点

对中冶新材新能源汽车用高牌号无取向硅钢退火涂层生产线进行了介绍,指出了该生产线的主要技术装备及特点,包括高速高效退火涂层机组成套装备、绿色节能环保型清洗技术、高效节能型退火炉装备、炉内高温微张力控制技术等,以及退火炉智能数学模型、硅钢磁性能预测智能模型等智能制造技术,基本实现了整条机组操作少人化、局部无人化、控制监控集中化的智能化目标。     

“十三五”中国炼钢关键技术进步及思考

“十三五”时期,中国炼钢技术快速发展,在机理创新、关键工艺技术和装备研发、高品质钢高效生产、智能化控制、低碳绿色发展等方面都取得了长足的进步。中国粗钢产量持续增加,达到了世界产量的56.49%,在发展的同时逐步实现炼钢结构优化,高品质钢的高效绿色生产为中国经济高速发展提供很好的支持作用。通过回顾和分析“十三五”期间中国炼钢共性关键技术取得的科技成果,对“十三五”期间炼钢科技进步进行了总结。代表性关键技术成果总结为两个方面,即“高品质钢炼钢-连铸关键技术开发与应用”和“洁净钢高效、低碳绿色炼钢-连铸技术研发”。“高品质钢炼钢-连铸关键技术开发与应用”技术主要的发展表现在高品质不锈钢脱氧及夹杂物控制技术,薄板坯连铸连轧生产电工钢技术,重载车轴钢冶金技术,高速和重载铁路钢轨用钢炼钢技术,特殊高合金钢品种冶炼及连铸关键技术;“洁净钢高效、低碳绿色炼钢-连铸技术研发”的主要发展体现在大型转炉高效、绿色冶炼关键技术,绿色电炉高效冶炼技术,高品质特殊钢绿色高效电渣重熔关键技术,高品质钢高效连铸技术。同时,炼钢-连铸智能化控制技术的应用取得了进展。实现关键钢铁材料的自主保障和前沿技术的突破是“十四五”...     

新一代中厚板制造关键技术在唐钢的应用

 为提升唐钢中厚板公司技术水平,提高产品市场竞争力,引入了多项新一代中厚板生产技术。介绍了微合金钢铸坯角部裂纹控制技术、铸坯凝固末端重压下技术等高品质中厚板坯生产技术,实现了优质铸坯的生产;介绍了先进中厚板轧机控制系统集成和MAS轧制板形控制技术等高成材率中厚板轧制技术,提升了板材成材率;介绍了新一代超快冷（UFC）TMCP装备和合金减量化等技术在唐钢的应用,新一代中厚板制造关键技术的应用实现了唐钢中厚板产品升级和品种钢品质提升。     

河北钢铁集团技术创新与发展战略

河北钢铁集团具备5 000万t优质钢材产能和先进的现代化钢铁装备.主要产品覆盖除钢管外所有品种领域,以大厚度水电用钢为代表的特宽特厚板是集团的品牌产品,汽车钢、管线钢和特殊钢为集团主打产品,还包括钒钛制品和马口铁等特色产品.节能环保技术,“一键式”自动化炼钢技术和清洁生产技术等为河北钢铁集团的关键特色技术.集团正在加快品种结构调整步伐,实施“全面提升竞争力”发展战略,建设具有国际竞争力和影响力的钢铁集团.     

培育产业发展新动能——打造钢铁竞争新优势

 为了说明山东泰山钢铁集团有限公司(以下简称泰山钢铁)在充分学习实践冶金流程工程学方法以来取得的成果,主要介绍了泰山钢铁在能源诊断与运行优化、管理流程一体化、生产流程运行与优化、界面技术优化、产城融合技术研究、品牌建设等方面取得的成效。在品牌建设方面,对常规产品实现窄窗口管理,建立工艺窄窗口标准,提升了产品质量;对不锈钢的关键产品界面问题采取了优化措施,430产品整体冶炼周期缩短23 min,钢水在钢包内等待时间缩短50 min,过程质量指标的稳定性也有了明显提升,日产量增加了480 t,每年减少碳排放1 000 t;同时创新应用SBU运营机制,强化了用户服务和应用研究。下一步泰山钢铁将继续学习冶金流程工程学理论,借鉴国内外先进钢厂经验,借助院士专家团队理论方法与人才技术资源建设绿色智能高效城市钢厂,打造绿色智能钢铁行业竞争新优势,适应新时代钢铁市场。     

棒材高效低碳生产技术与集成化应用

 为了减少钢铁生产流程的能耗,降低废气排放,实现低碳生产,河钢集团用冶金流程工程学理论指导开发了高效炼钢、高效连铸技术并与棒材轧钢工序集成化应用,实现了棒材生产流程的低碳化和绿色化。讨论了提高转炉冶炼效率、提高连铸机拉速、钢坯定重、提高钢坯热送温度,实现转炉、连铸、轧钢高效生产与快速连接的关键技术。实践表明,通过优化钢铁制造流程,开发高效炼钢、高效连铸技术、“界面”优化技术并实现集成应用,构建高效率的冶金流程生产平台,能够显著降低生产流程的能耗、降低碳排放,同时提高产品质量、降低生产成本,实现高效、低碳、稳定生产。