以新質生產力之“立”,“破”傳統產業轉型升級之困,這是三鋼集團深化供給側結構性改革,用四年多時間實現轉型升級高質量發展的生動寫照。2024年7月21日,在2#高爐北出鐵場,三鋼集團隆重舉行三明本部產能置換升級改造項目全面竣工儀式!宣告三鋼在新時代,新征程,昂首挺胸再出發!本報將以連載形式,聚焦三鋼數字化、裝備大型化、產品高端化、組織機構優化的改革壯舉,展現三鋼轉型升級波瀾壯闊的畫卷。
聚焦裝備大型化 開創轉型升級“新局面”
自1958年建廠至今,三鋼集團從一家年產20萬噸鐵,12萬噸鋼,15萬噸鋼材的小鋼廠,發展到如今年產鋼規模1250萬噸,旗下擁有三明本部、泉州閩光、羅源閩光三個長流程鋼鐵生產基地的國有大型鋼鐵企業集團,成為福建省工業經濟的壓艙石和排頭兵。
三鋼轉型升級“一盤棋”中,“裝備大型化”是破局的“勝負手”,是實現三鋼集團高質量發展的制勝之寶。
2023年5月31日,三鋼集團焦爐升級改造工程宣布全面投產。作為三鋼積極落實國家循環經濟、節能減排政策的重要舉措,焦爐升級改造工程淘汰了兩座年產45萬噸焦炭4.3米焦爐,新建兩座6.25米炭化室搗固焦爐及其配套生產設施。
走進煉焦作業區,看著氣勢磅礴的3#、4#焦爐并肩而立,鱗次櫛比的碳化室像士兵們整齊排列,配套的三座嶄新的干熄焦設備環繞在焦爐兩側,毗鄰焦爐的煤化工作業區群塔林立。登高望遠,在藍天白云的映襯下,大型化裝備的組合亮相有種震撼人心的美。焦爐大型化后帶來的改變不單單是現場環境變美了、設施設備規模變大了、生產工藝改進了,更推動了焦爐自動化、綠色化生產進程。
車輛全自動駕駛、焦爐自動加熱系統、單孔炭化室壓力穩定系統“三大智能系統”猶如“三駕馬車”將焦爐拉往自動化生產行列。
2022年10月份,焦爐車輛運行迎來了全自動化操作的新“元年”。此前,眼觀六路、耳聽八方的工作狀態要求焦車司機不僅技能要嫻熟無比,精神還要保持高度集中,因為一旦出現人為失誤將直接影響生產節奏。實現車輛全自動駕駛后,這一切都得到了改變。“車輛全自動駕駛最直觀的優點是操作規范化,減少人為造成的操作失誤,人工對位不準等問題將不復存在。同時極大地降低了職工的勞動強度,提高了工作效率。”鐵前事業部煉焦作業區副主任王勇道出了對車輛自動化駕駛的感受。
焦爐調溫是一項復雜的技能,如何將復雜的事物具體化、標準化、規范化?焦爐自動加熱系統給出了答案。煉焦作業區工藝技術員溫文亮介紹道:“用機器自動測溫替代傳統人工手持測溫儀檢測,不但提升了勞動效率,還實現了規范化、安全化操作。該系統還可實現實時測溫、記錄和溫度調節,避免了人工操作誤差,測量數據更精準,進一步提升焦炭產品質量。”
“以前上升管水封閥的開關閥度只有全開和全關兩種生硬的選擇,導致炭化室壓力波動大,不僅會出現爐門冒煙,在結焦末期,炭化室內還會產生負壓,對爐墻的損害非常大,現在有了它,這些問題都迎刃而解了。”技術員鄧江口中的“它”便是單孔炭化室壓力穩定系統。2022年7月份,3#焦爐率先引進了CPS系統,該系統在整個結焦周期內通過調節水封閥開度對炭化室壓力進行分時段調節,可以有效防止炭化室壓力不穩造成爐門冒煙和結焦末期底部負壓。
以裝備大型化為契機,3#、4#焦爐按照鋼鐵行業超低排放標準設計配套了先進的環保設施,每年可減少顆粒物排放污染物50.75噸,減少排放含酚等污染物的水蒸氣52.4萬噸,在行業處在領先水平。同時,項目投產后在有組織排放方面同樣可圈可點,2019年焦爐煙囪三項重要指標的年均排放量分別為:二氧化硫25.36mg/m³、氮氧化物270.37mg/m³、顆粒物2.45mg/m³,截至目前,這三項指標分別低至是5mg/m³、114mg/m³、1.6mg/m³。
走進360m²燒結機生產現場,一股熱烈而有序的工作氛圍撲面而來,巨大的燒結機如同鋼鐵巨龍般橫臥在車間中。360m²燒結機工程于2023年8月2日投產,建設前拆除了一臺130m²燒結機和一臺180m²燒結機、改造了200m²燒結機配套系統。
在市場競爭日益激烈的背景下,為追求生產效益和優質生產,燒結設備向大型化發展是必然的。相較于小型燒結機,集約化、規模化的大型燒結機具有單位產量投資低、生產效率高、質量穩定等優勢。
360m²燒結機的年產量可達到約380萬噸,而同等條件下的兩臺180m²燒結機年產量則約為320萬噸。由于產量增加,360m²燒結機在生產過程中能更有效利用時間、能源,從而提高整體生產效率,更高的產量意味著更低的單位生產成本,180m²燒結工序能耗為56.69kg/t,而360m²燒結工序能耗為41.11kg/t。
鐵前事業部燒結作業區主任陳曉鐘介紹說:“360m²燒結機采用高負壓、厚料層燒結工藝,為高產量、高質量、低燃耗創造了良好的條件。在技術升級方面,相較于180m²燒結機,360m²燒結機依托產能優勢能靈活地處理不同種類、不同質量的原料,從而滿足多樣化的生產需求,在保證燒結礦質量性能達標的前提下,試驗配加折扣力度更大的庫利粉、PMI粉,從而進一步降低鐵料成本。”
此外,360m²燒結機脫硫脫硝系統均達到超低排放標準。相較于180m²燒結機,它新增了脫硝系統,煙氣中的氮氧化物排放指標控制在50mg/m³以內,且脫硫脫硝布袋除塵濾袋采用超細纖維PPS濾料+PTFE表面處理,除塵效果良好。
2023年9月20日晚8時56分,1#高爐出鐵口火花迸射,一股耀眼歡暢的鐵水沿著出鐵溝翻滾著奔出鐵場,堅守在現場的人們紛紛掏出手機記錄下這個值得紀念的時刻。
2021年,由于原有的部分高爐屬于國家規定限制類煉鐵產能設施,三鋼集團投資27.58億元新建兩座1950m³高爐及配套設施,以置換原有六座高爐中的五座,特別是其中三座420m³高爐。
在高爐大型化趨勢背景下,高爐長壽與否成為影響大高爐發揮生產優勢的限制因素,且新建大型高爐,往往耗資巨大,使用壽命更是直接關系到企業的經濟效益,讓高爐更加長壽成為三明本部高爐項目的建設目標之一。
鐵前事業部高爐作業區主任陳偉介紹說:“1#、2#高爐爐底爐缸采用‘炭磚+陶瓷杯’組合形式,其中爐底第5層、爐缸側壁第6至12層為進口超微孔炭磚,提高了爐底爐缸抗鐵水侵蝕能力;爐體冷卻系統采用軟水密閉循環工藝,爐身第6-9段采用銅質冷卻壁,改善了高爐本體導熱冷卻效果,提升了冷卻設施的使用壽命。同時,相比傳統高爐,1#、2#高爐爐身采用薄壁噴涂造襯,在生產時操作爐型更規則、更能適應煤氣沖刷和爐料磨損,有利于爐況的長期穩定順行,保障高爐長壽。”
走在高爐作業區,抬頭仰望1#、2#高爐高聳威武的身姿著實讓人震撼。“相較于小高爐生產管理效率低,能耗指標高等問題,大高爐采用新工藝,不僅能耗低,而且新建項目全部采用最先進的環保設施。”陳偉說。
1#、2#高爐均按照國家超低排放標準設計,采用爐頂均壓煤氣回收、干法除塵凈煤氣反吹、鼓風站三機同軸等節能減排工藝。同時,高爐揚塵區域全封閉,配備完善的除塵系統,除塵灰采用負壓吸排罐車密閉運輸+管路運輸至全廠集中灰罐兩種方式,能最大限度減少二次揚塵影響。此外,兩座高爐還配置了一鍵開鐵口、自動換釬、智能化鐵水取樣機器人以及鐵路對位機車等自動化設備以提升生產效率。
要確保大高爐實現穩定、高效生產,不僅需要更加精準的配料系統、更加穩定的上料和布料系統、更加高效的熱風爐系統,制氧、供配電等動力設備都需要根據大高爐的生產效率進行配套建設。
2024年6月13日,作為1#、2#高爐配套項目——25000Nm³/h制氧機組成功實現全公司供氧并網,標志著該項目順利投產。
“考慮到產能置換完成后,三明本部最終由六座高爐置換為三座大高爐,合計煉鐵產能為486.66萬噸/年,屆時高爐富氧率將保持在約6%的水平。然而以當時制氧機組的氧、氮、氬供應能力,根本無法滿足未來三座大高爐同時生產時的用氣需求。為此,三鋼規劃新建一套25000Nm³/h制氧機組,同時淘汰一套7000Nm³/h制氧機組和一套10000Nm³/h制氧機組,以此建立新的用氣平衡。”動力廠技術人員莊樺燁向記者介紹。
25000Nm³/h制氧項目是三鋼集團推進綠色低碳、高效生產的重要項目,該項目配置了規整填料式空分塔、分段式主塔換熱器、長周期分子篩吸附系統等先進設備,采用變頻啟動、隔艙式分段主冷等創新技術,可實現20000Nm³/h中壓氧氣送出、5000Nm³/h富氧供應、50000Nm³/h氮氣供應。
考慮到1#、2#高爐建成后將騰出大量富余煤氣,為實現煤氣的高效利用,三鋼集團還新建了兩臺80MW超高溫亞臨界煤氣發電機組及配套煙氣處理系統,提高煤氣發電效率和自發電比例,實現焦爐、高爐、轉爐煤氣零放散,持續促進企業可持續發展。截至2024年7月31日,兩臺發電機組運行時長13840小時,累計發電量9.46億kwh,產生經濟效益1.26億元。
在三明本部裝備實現大型化、智能化、綠色化轉型升級的同時,泉州閩光、羅源閩光、山西閩光也邁出了轉型升級大步伐,一幕幕“攀越”“超越”“突破”的畫面徐徐鋪開,共同繪就三鋼集團轉型升級的多彩畫卷。
坐落在閩南金三角的泉州閩光正以高速發展的姿態不斷“攀越”。
泉州閩光轉型升級產能置換項目主要包括:淘汰兩臺90m²燒結機和一臺180m²燒結機,新改建兩臺220m²燒結機,燒結礦產能430萬噸/年;淘汰兩座550m³高爐和一座1000m³高爐,新建一座1200m³高爐和一座1250m³高爐及配套設施,煉鐵產能228萬噸/年;淘汰三座50噸轉爐,建設兩座100噸轉爐及配套設施,目前已完成土地報批并通過環評批復。
泉州閩光黨委書記、執行董事汪燦榮介紹說:“項目全面投產后,在能耗低碳方面,每年可節約耗能9.34萬噸標準煤,較置換前下降6.19%,相當于節約標準煤原料成本1.87億元;在綠色發展方面,可實現年減少排放顆粒物4169.09噸,較改造前下降72%;減少二氧化碳排放量7.3萬噸,較改造前下降1.56%;減少二氧化硫排放量1817.84噸,較改造前下降67.13%;減少氮氧化物排放量3042.09噸、較改造前下降60.50%。”
鑲嵌在東海之濱的羅源閩光如明珠般璀璨耀眼實現著彎道“超越”。
2018年10月22日,羅源閩光轉型升級產能置換項目正式開工,建設內容包括新建一座1250m³和一座1280m³高爐、一座120噸轉爐、一條年產130萬噸H型鋼軋鋼線、兩臺200m²燒結機、三座600t/d雙膛窯、一座220kv變電站、三座35kv變電站、一座8萬轉爐煤氣柜、5萬m³/d凈水站、3萬m³/d廢水處理站等項目,目前這些項目均已順利投產,并實現穩定運行。此外,110噸轉爐煉鋼工程項目和年產130萬噸高速線材生產線項目正在緊鑼密鼓地建設中,預計將于8月底投產。待項目全面建成投產后,羅源閩光裝備水平將進一步實現大型化、智能化、現代化。
羅源閩光黨委書記、執行董事潘建洲介紹說:“所有項目都朝著低耗能、低排放的方向全力推進,以2#高爐為例,由于采用了一系列新設備、新工藝,可實現污水、固廢零出廠,全部實現內循環,廢氣排放指標優于國家超低排放標準30%以上,清潔運輸方式比超90%,工序能耗指標全部達到行業先進值。”一個“高效、優質、智慧、生態”現代化鋼鐵示范基地的輪廓越來越清晰。
山西閩光公司在生機盎然的晉南大地落地開花起勢“突破”。
2022年10月7日,山西閩光公司舉行156萬噸焦化轉型升級及4萬噸高性能碳負極材料項目開工儀式。該項目是山西省“退城入園、退川入谷”“上大關小”和優化產業布局實施的重要項目,計劃分兩期進行,主要包括156萬噸焦化轉型升級項目、焦爐煤氣制LNG聯產合成氨項目、4萬噸高性能碳負極材料項目和年產20萬噸煤焦油制針狀焦項目。
走進山西閩光年產4萬噸高性能碳負極材料及配套項目一期工程建設現場,一派熱火朝天的景象,這個起點高、標準高、裝備大型化、智能化與綠色化的項目正進入最后收尾階段。沿著廠區道路一路向西,兩座大焦爐在艷陽的照射下折射出耀眼光芒。2024年4月2日16時,伴隨著“推焦”的號令,火紅炙熱的第一爐焦炭從1#焦爐導焦槽內傾瀉而下,落入熄焦車內,標志著山西閩光新能源公司156萬噸焦化項目全面建成投產。此前該公司2#焦爐已于2023年12月10日順利投產。
2024年7月25日,山西閩光舉行焦爐煤氣制LNG聯產合成氨項目交接暨智控中心揭牌儀式。
“兩座焦爐為國內最大型復熱式搗固焦爐,炭化室高度達6.73米、共118孔,采用國內最先進的全干熄焦工藝,配套高溫超高壓再熱余熱發電等先進技術,具有煉焦能耗低、爐頂表面溫度低、煙道廢氣溫度低、煙囪NOX排放低等優勢,實現低能耗、清潔化、綠色化生產。”山西閩光黨委書記、總經理武學介紹說,“焦爐煤氣制LNG聯產合成氨項目,采用具有國際先進水平的甲烷化專利技術及催化劑,將焦爐煤氣中的一氧化碳和二氧化碳全部轉化為甲烷生產LNG產品,年可減少二氧化碳排放12萬噸,項目建成后,年可實現銷售收入8億元。”