蹄疾步稳谋发展 笃行致远开新篇——中国二十二冶推进“铁钢轧焦”关键核心技术在绿色低碳方向再拔尖、再提高记
近日,国务院国资委办公厅发布《关于印发中央企业“科改行动”“双百行动”2023年度专项考核结果的通知》,中国二十二冶集团有限公司(以下简称二十二冶)获评“双百行动”标杆企业,位列央企第16位。这张沉甸甸的成绩单,见证着二十二冶聚焦主责主业,拓宽改革思路、强化改革赋能的坚定信心,更见证着二十二冶冲刺行业领军企业、区域头部企业的气魄与胆识。
二十二冶是世界500强企业中国五矿和中国中冶旗下核心骨干子企业,是以工程总承包、房地产开发、技术装备制造、多元化产业为主营业务的大型综合企业集团。目前,二十二冶已经建设形成全产业链工程总承包建筑服务商、全生命周期城市投资建设运营商、核心知识产权技术装备制造商和资源节约型、环境友好型多元化产业开发商等四商于一体的业务布局,拥有建筑、冶金“双特双甲”资质。
大国钢铁浪涌风劲,红色基因永不褪色。作为共和国工业建设长子的二十二冶,曾在钢铁洪流奔涌的年代建设鞍钢本钢,塑造“冶金报国”的壮志与荣光;曾在黄河岸边“齐心协力建包钢”,托举起草原钢城不落的太阳;曾在大地震国之殇恸的废墟上,挺起自强不息的钢铁脊梁,助力钢企28天炼出第一炉志气钢,使新唐山在艰苦创业中浴火涅槃。近半个世纪以来,二十二冶金戈铁马,在鼓角铿锵中承担了一大批国家重点工程,打造了诸多具有世界领先水平的钢铁基地。近年来,二十二冶始终站在国际水平的高端和整个冶金行业发展的高度,以独占鳌头的核心技术、持续不断的革新创新能力、冶金全产业链整合集成优势,承担起引领中国冶金实现智能化、绿色化、低碳化、高效化发展的“钢铁强国”责任;全力绘制碳减排技术路线图,重点在炼铁氢冶炼设备制造和成套施工技术,炼钢电炉、转炉及连铸机安装新技术,轧钢轧机成套安装技术,焦炉智能建造技术等领域创新突破、迭代升级,铸就了“世界一流冶金建设国家队”的硬核实力,打造了“铁、钢、轧、焦”等核心技术品牌。
日前,内蒙古赛思普科技有限公司氢基熔融还原法高纯铸造生铁项目成功出铁,标志着世界领先的氢基熔融还原冶炼技术成功落地转化,国内传统的“碳冶金”向新型的“氢冶金”转变的关键技术被成功突破。在“碳达峰”和“碳中和”的背景下,二十二冶积极响应“生态优先、绿色发展”理念,满足“超低排放”要求,使用世界钢铁工业发展前沿技术之一的氢基熔融还原冶炼技术,是世界钢铁工业发展的前沿技术之一,属世界首创。该技术与传统冶炼技术相比,具有大幅度降低碳排放、节能、环保等优势,是国家发展改革委《国家产业结构调整指导目录(2019版)》中的第35项、国家重点发展的冶炼技术,同时也是科技部发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》中的重点支持技术。该项目采用的氢基熔融还原冶炼技术与传统冶金工艺相比,取消了传统高炉必不可少的烧结、焦化、球团等工序,一步法生产出高纯铸造生铁,排放指标与传统高炉相比,二氧化硫排放减少38%、氮氧化物减少48%、颗粒物减少89%,可减少二氧化碳排放量达11.2万吨/年。在该项目中,二十二冶主要承担30万吨/年熔融还原法高纯铸造生铁项目核心MPR 炉体制作,成功打破国外技术壁垒。熔融还原炼铁技术是解决我国焦煤资源匮乏和环保问题的先进炼铁技术,二十二冶在该项目获得授权实用新型专利3件、外观专利1件、发明专利3件,依托“MPR炉炉壳、水冷壁研制及在熔融还原炼铁技术的应用”项目,技术研发团队科技研发能力再上新台阶。作为国内首座氢基熔融还原炉,该项目被评为内蒙古自治区“双碳”科技创新重大示范工程。
2023年国庆“黄金周”,中央电视台播出了共建“一带一路”倡议提出十周年大型纪录片《共同的建造》,二十二冶马来西亚东钢炼钢转炉连铸工程精彩亮相。该项目凭借其高安全性、高机械化以及国际领先的工艺水平助力当地冶金企业实现环保转型和节能降耗的目标,助力马来西亚当地绿色经济快速发展,为当地实现一键化、智能化、数字化炼钢奠定了坚实基础。
二十二冶首次在海外实现了转炉包含倾动装置的整体推装,以最安全、最短工期、最小成本将一座重量达240多吨的转炉炉体与倾动减速机整体同步顶升推移。该装置中托圈、炉壳和倾动装置先在预制的转炉支架上组装完成,再进行转炉整体推装工作,提高了工作效率和施工进度,同时也保证了施工安全;托板与托圈通过L形结构的连接杆连接,托板上托装有配重板坯,增加配重结构能够充分保证转炉整体推装装置的稳定性。该项新技术由二十二冶自主创新研发,处于行业领先水平,展现了企业在转炉推移、冶金技术迭代升级和装备改造等领域的突破,在“一带一路”合作框架下实现技术输出。
连铸设备是连接炼钢和轧钢的中间环节,是整个炼钢车间内的核心设备。该项目因连铸工艺布局所限,大包回转台安装时无法直接利用厂房内大型桥式起重机。为了解决连铸系统大包回转台模块化推移安装、提高扇形段安装精度、提升各种介质管道安装的速度和质量,二十二冶研发了应用板坯连铸机设备及管道安装综合技术,形成3项关键技术:即基于模块化推移的大包回转台安装技术,大包回转台安装时,利用浇铸跨天车将大包回转台各个构部件进行整体装配,通过设在浇铸跨结晶器振动台基础上的横移平台将大包回转台整体推移至设备安装位,再使用同步千斤顶将大包回转台整体落到基础上;通过激光跟踪仪建立三维坐标系、测量扇形段的技术,扇形段香蕉梁及基础框架安装时,通过激光跟踪仪测量外弧基准线、铸流中心线和高程标板,建立三维坐标系,通过测量香蕉梁上U型槽里的测量棒上各点尺寸,再通过软件拟合与三维坐标系进行数值对比,从而测量出香蕉梁的中心位置偏差,测量完毕后进行相应的调整,最终保证连铸设备的安装精度;基于管道离线槽式循环清洗装置的化学清洗技术和液压系统管道的循环油冲洗装置的油冲洗技术,介质管道化学清洗时,通过分别在酸洗槽、钝化槽外加装清洗液循环系统来控制清洗液的浓度、温度,从而缩短管道清洗的时间,同时保证管道清洗的效果。该项科技成果已经通过河北省建筑业协会科技成果鉴定,达到国际先进水平。此外,该项目在施工中还采用下悬挂技术、顶底复吹技术、OG除尘系统等多项国际和行业领先的技术,为马来西亚东钢实现安全、稳定、高效、低耗的炼钢生产贡献力量。
截至今年6月21日,由二十二冶承建的河钢浦项汽车板项目两条生产线全部竣工投产。作为近年来中国钢铁行业单体投资最大的外商合资项目,河钢浦项汽车板项目承载着打造世界高端汽车板引领者的战略使命,更照亮着“绿色钢铁创造可持续的美好未来”发展新图景。
该项目致力于为新能源汽车和高端品牌汽车提供低碳、绿色、轻量化的材料解决方案,产品以高档汽车板为主,兼顾高等级高强钢和家电板,产品厚度0.3毫米~2.3毫米,宽度800毫米~1860毫米、最高强度达980兆帕,将填补河北省汽车产业链的空白。绿色、低碳、轻量化,是河钢浦项汽车板项目向世界递出的一张靓丽“名片”。
该项目采用全球领先供应商设备和全球最先进的智能控制技术,锌锅技术、镀后冷却控制技术、镀层控制技术、合金化热处理技术等多项独有的生产技术专利,让该项目在汽车镀锌钢板这一细分领域达到世界技术领先水平。该项目提供以“低碳、高强、轻量化”为特点的绿色钢铁材料解决方案,助力提升钢铁产品附加值,引领汽车行业低碳发展,全力为汽车行业用户提供最具价值的绿色低碳钢铁材料。该项目采用高强度极薄规格工艺技术,产品应用可显著降低车身重量;独有镀锌技术,生产高强度GA合金化镀层钢板,大大提高材料耐腐蚀性、镀层附着性和焊接性能,延长汽车车身及部件的使用寿命,从全生命周期的角度实现节能降碳,将填补河北省产品空白,重塑国内日韩系汽车面板的市场格局;使用绿色化高端化原料基板,生产工艺实现“用地集约化、生产洁净化、废物资源化、能效极致化”,驱动项目加快链接构建同筑生态文明之基、同走绿色发展之路的低碳产业链和绿色生态圈。该项目的建成,将在实现项目自身用地集约化、制造清洁化、产品轻量化的基础上,借助先进的全流程低碳排放优势,为汽车用户提供真正全生命周期意义的“绿钢”,引领全球汽车行业低碳发展。“‘GA’感应炉就像一个特制的‘烤箱’,通过退火、镀锌、合金化等特殊工艺加工出来的带钢,实现了强度和表面质量的同步提升,满足了汽车用板材的高强度、轻量化需求。”项目主打GA(锌铁合金)特色产品,相较于传统的GI(热浸镀锌)汽车板,GA汽车板的耐蚀性更高,焊接和成形性更好,尤其是抗粉化性能较高,深受国际汽车品牌尤其是日韩系一线汽车生产商的青睐。
河钢浦项汽车板项目聚焦新能源汽车用极薄规格钢、高档次汽车板,GA产品填补了河北省的空白。河钢浦项汽车板项目投产,是唐山、河北乃至中国钢铁工业转型升级和高质量发展的典型案例,将为新能源汽车行业提供更加高端、绿色的材料解决方案,实现了为汽车行业用户提供全流程低碳排放的“绿钢”产品,助力实现“碳中和”“碳达峰”目标,为推动中国钢铁工业转型升级贡献力量。
二十二冶在焦化行业已累计施工200余座焦炉,其中捣固焦炉70座、顶装焦炉130余座,座座都是丰碑经典。其中,荣获境外鲁班奖的马来西亚马中关丹产业园110万吨/年焦化工程尤为耀眼,是马来西亚国内年产量最大的焦化厂。
二十二冶项目团队致力于实现该项目“无尘、无味、无烟、无声”,将“绿色”体现在每一道质量控制工序中,建立健全与低碳环保及洁净化相结合的质量计划。他们首先从工艺及环保路线的选择着手,为了保证焦炉生产工艺和操作要求,必须选用与清洁环保炉型和先进废气处理工艺技术相匹配的质量检验计划;各工序的施工必须做到百分之百质量达标,并在施工中依托系列高精度配套设备,实现施工全过程的低碳化;要正确使用施工机械材料、及时清理施工现场、降低扬尘及噪声产生、提高绿化率,实现园林绿化专业质量要求。留住每一寸绿色,把中国“低碳化发展”带到世界,二十二冶项目部通过细致有效的施工环保措施提高企业低碳效益,在得到当地人民认可的同时,收获了显著的社会效益。
熟知焦化行业的人都知道,配煤系统筒仓结构是焦炉上料的关键环节,并排布置的料仓也是展现工程质量“横平竖直”的最好名片。但是,在海外地域施工,传统筒仓施工办法所需的材料虽常见,但大量获取却比较困难,如果从国内供给,运输时间太长无法满足工期的要求。筒仓结构和烟囱结构很是相似,只不过直径更大些、高度矮了些,可以探索把烟囱的分段“半滑模”的施工方法运用到筒仓施工中。而且筒仓位于中央大道的边上,施工外观质量远远好于传统做法的工艺改变,也能展示二十二冶的品牌形象。
不等不靠才是二十二冶工程技术人员的座右铭,经过反复的实验推敲,这种办法获得了成功。其还有一个形象的叫法——“圆环积木拼接法”,每一层圆环是一个整体:采用2毫米厚薄钢板作为外模,2毫米厚薄钢板加50毫米×50毫米角钢作为内模,间距300毫米、钢管和相应扣件进行支撑稳固;圆环之间的对接:采用吊模方式,两边模间采用间距为600毫米、直径为14毫米对拉螺杆拉结,两排错开排布,且为了避免重新搭设外脚手架,采用H型钢结构搭建施工平台进行筒仓上部框架的施工。这样筒仓施工就像是在层层拼接圆环,既快速又美观。
创新意味着提升,看似简单的两步却经过了多次改进,而且结构施工和钢结构安装也能够有效穿插,实现了在上部结构施工的同时进行下部钢漏斗安装,不仅达到了加快施工进度的目的,更取得了较好的施工效果和经济效益,工程质量更是“杠杠的”。这仅仅是诸多实践应用中的一隅,二十二冶项目团队还运用企业自行研发的计算机材料库管理系统优化耐材砌筑质量、采用在基础顶板上立横标杆的手段精确测量质量、针对焦炉斜道拐弯处理实际需要的摄像砌筑检查技术检视每一处细节质量……把每个节点“创新变化”都打造成实现精品质量的“单元工程”,并且这些创新质量控制办法也成功用于唐山天顺、山西蔺鑫、河钢乐亭、唐钢美锦等多个国内焦化项目,为焦化工程的整体质量提升提供了参考范例。
半世纪金戈铁马,砥砺奋进行大道;九万里风雷激荡,奋楫争先铸丰碑。在成为“双百行动”标杆企业、打造基业长青百年老店的新征程中,二十二冶将坚决扛起“世界一流冶金建设国家队”的使命担当,全流程、全过程地大力推进钢铁行业向绿色、低碳、智能转型升级,为钢铁行业高质量发展不懈奋斗。(王宇征)
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