媒体聚焦 加快数智赋能 站上行业尖端

  两会特刊整版推出中冶南方专题报道。文章指出,中冶南方深耕钢铁行业六十余载,聚焦钢铁行业高水平质量的发展,通过

  党的二十大报告提出,加快实施创新驱动发展的策略。坚持面向世界科学技术前沿、面向经济主战场,加快实现高水平科技自立自强。以国家战略需求为导向,集聚力量进行原创性引领性科技攻关,坚决打赢关键核心技术攻坚战。

  肩负推动中国钢铁工业技术进步的国家责任,中冶南方工程技术有限公司深耕钢铁行业六十余载,聚焦钢铁行业高水平质量的发展,通过数智化赋能、绿色化转型,核心工艺装备技术的创新迭代,引领行业闪耀世界舞台。

  高炉炼铁,是看不见、摸不着的“黑匣子”,长期以来,高炉生产的稳定运行,高度依赖于操作工人丰富的经验。

  如今,在中冶南方“智慧高炉”成果的帮助下,操作人员全程“可视”高炉内的景象,随时监控炉内铁水的各项参数,进而优化高炉的生产情况,将传统的“经验炼铁”转变为“智慧炼铁”,真正的完成智慧制造赋能钢铁生产。

  2022年9月15日,“宁波钢铁·中冶南方智慧高炉发布会”在浙江宁波举行,中冶南方智慧高炉整体解决方案正式对外发布,在推动钢铁行业智能化转型升级道路上,迈出标志性的一步。

  中冶南方项目负责人叶理德介绍,智慧高炉结合高炉操作人员的实际的需求,通过工艺模型建模和知识库系统的应用,建立合理化的标准体系、通用性的生产操作指导专家规则库,为操作者提供当前生产状况与历史同类型原料、生产参数下的对比,利用高炉专家经验提取,解决高炉操作经验模糊化、非定量化、一直在变化等问题。

  智慧高炉还能提供大数据云端服务,在高炉生产、操作数据长期积累的基础上,分析炉内变化,通过持续优化的专家知识库诊断,为高炉炉龄安全生产保驾护航,有效提升高炉使用寿命。

  杭钢集团副总经理孔祥胜表示,中冶南方研发的宁钢智慧高炉集控中心,为高炉提供“全副武装”:机器视觉智能化技术,为高炉提供“智慧眼睛”;机器人等智能装备,为高炉提供“智慧手脚”;智能评估和诊断技术,为高炉提供“智慧大脑”,打造整套可视化系统框架,首次实现高炉“黑箱”生产透明化。

  中冶南方立足于对钢铁工艺技术的透彻理解,紧紧围绕钢铁生产的全部过程,确立了清晰务实的数智化发展方向。

  除智慧高炉解决方案之外,截至目前,中冶南方还掌握了钢铁生产全流程多环节的智能化技术。

  针对原燃料储运的数智孪生料场技术,构建数字化三维料场,助力料场作业无人化和管理智能化、精细化、科学化。

  集智能炼钢、脱硫及精炼、炼钢物流跟踪系统于一体的智慧炼钢系统,实现炼钢厂各个系统全过程的一键操作,各环节无缝衔接。

  依托智慧冷轧一体化管控平台,建设操作集中、生产集中、管理集中、数据集中为一体的全透明数字化车间,改善作业环境、精简人员,实现产品透明化生产及综合能效降低等目标。

  “预计今年内,中冶南方将打造一座全流程‘数智化’的智慧钢厂,为行业再立一个高水平发展的样板”!企业相关负责人掷地有声。

  当前,加快数字化发展已成为中国“十四五”规划和2035年远大目标纲要的重要战略方向之一。中冶南方积极地推进BIM数字化转型、不断拓展应用领域,将工程数字化作为公司发展重要战略进行布局,提升企业竞争力。

  传统的二维设计交付,不能直观呈现设计效果,且现场施工时常常遇到多专业之间设计交叉、碰撞等问题,现场变更较多。

  实现数字化交付,不单单是点击鼠标“一键呈现”设计效果,更关键的是提升工程设计质量,减少设计变更,快速生成设备材料采购清单,为后续采购、施工各环节的顺利实施保驾护航。

  2021年底,中冶南方总承包建设的晋南钢铁二期转炉连铸项目,在全球评选应用BIM技术最优工程建设项目的最具影响力赛事之一——全球基础设施数字化光辉大奖赛中,荣获制造类唯一奖项,是该项赛事中唯一获奖的国内钢铁工程项目。

  晋南钢铁二期转炉连铸项目,采用全专业BIM正向设计,通过实施三维数字化、可视化模拟,项目减少最大碰撞16处、较轻碰撞50余处,节约工期,现场的安全事故减少到零。

  此前,中冶南方凭借强劲的工艺装备技术实力和数字化硬核技术,成功拿下俄罗斯顶尖钢铁生产企业NLMK新能源汽车用高牌号电工钢项目,同样是采用BIM正向设计交付,其复杂程度与规模体量在行业内尚属罕见,如今已全面完成数字化交付,获得客户高度认可。

  近年来,中冶南方不断在BIM应用上发力,致力于构建高效标准化BIM体系,逐步完善BIM设计实施指南、信息模型交付标准;完成70余万个专业族库和标准元件库、58个企业级标准等级库、18个专业定制材料设备的编码规则;打造三维设计数字化云平台,实现设计平台化、云端化、高效化,整体提高三维设计的普及率。

  人才是公司发展的基石,是企业数字化发展的助推器。中冶南方近年启用“千万元引才基金”,大力引进高素质人才,人才招聘质量明显提升,近两年引进的国内外重点高校硕博学历生源占比达80%以上。所有新入职的工程技术类员工,必须脱产参加为期半个月的BIM设计培训。

  “从培训的效果来看,大家的BIM技术上手非常快,各领域、各专业的优秀BIM设计人才不断涌现,成为企业全方面推进数字化交付的有力保障,为此,企业提前一年完成BIM正向设计扩面增量的目标。”中冶南方BIM中心相关负责人说。

  硅钢,被称为“钢铁工业的王冠”,因其铁损低、磁感高的特性,小到家庭里日常使用的冰箱、空调等家电,大到白鹤滩水电站机组的“心脏”部件,都用到硅钢。

  然而,一直到去年6月之前,硅钢生产线核心装备二十辊轧机,只能从国外进口。打破这一技术垄断的正是在汉央企中冶南方。

  9年前,在企业高瞻远瞩的战略谋划之下,一支攻克二十辊轧机的研发技术团队应运而生。随后几年,团队技术成果陆续发布,无奈二十辊轧机吨位大、精度高、工艺难,动辄上亿元的成本高昂。“我们经常去给客户推介二十辊轧机生产线,可国内没有先例,反响一般。”开发团队负责人说。

  实践应用遭遇瓶颈,但多年的经验表明,如果实现该核心装备的国产化,将有效解决长期以来高端硅钢产线关键设备依赖进口的顽疾。

  2018年,研发成果的推广迎来转机,安阳钢铁集团愿意使用中冶南方自主研发的国产化装备;2022年6月,中冶南方总承包的安钢电磁新材料项目一期工程建成投产,首卷高精度硅钢顺利下线,标志着由中冶南方自主研发的首台二十辊轧机成功应用,补齐了国内高牌号硅钢高端轧制工艺装备的空白。经行业认定,二十辊轧机初步实现多项关键技术突破,具备与国外同类先进机组竞争的实力。

  突破行业“最后一个堡垒”,中冶南方“金字塔尖”的口碑再次叫响业界,很快又有3家钢铁企业愿意使用国产二十辊轧机,订单纷至沓来。

  从钢铁全流程工程建设,到核心装备的自主研发,中冶南方一直走在行业发展的前端,以务实的态度、持续创新的活力,致力于推动行业进步,随着全国产化二十辊轧机成功应用,中国钢铁工业可以自信地宣称,“‘钢铁工业的王冠’我们也能全国产化”。

  钢铁行业作为排放大户,绿色化发展迫在眉睫,中冶南方紧盯行业需求,为钢厂“量身定制”绿色方案,推动行业绿色低碳化,技术创新成果业界领先。

  高炉冶炼过程中排放的煤气可二次利用,将煤气收集后燃烧发电,作为一种洁净发电方式,经济效益好又低碳环保,备受关注。

  去年,中冶南方都市环保自主研发的全球首套超临界煤气发电机组在广西投产运行,发电效率达43.5%,年发电量10.6亿度,产生直接经济效益5亿多元,一年可减少二氧化碳排放85.4万吨。

  超临界煤气发电,即指煤气在燃气锅炉中燃烧,产生的主蒸汽参数达到超临界状态(蒸汽压力25.4MPa,温度605℃),随即送入汽轮发电机组高效发电。

  这套第五代煤气发电机组,具有完全自主知识产权和设备国产化,并刷新了运行压力、温度、发电效率等多项“世界纪录”,意味着我国变成全球冶金行业低热值煤气发电技术的领跑者,强力支撑起钢铁冶金行业的低碳转型。

  多年来,中冶南方都市环保致力于研发低热值高炉煤气发电技术,煤气发电技术从中温中压、高温度高压力、高温超高压,发展到亚临界、超临界,历经5代产品,将煤气发电的发电效率从25%提升至43.5%。

  每个1%的背后,都是一次技术新突破,也代表着更多钢铁废气变成清洁电能,减少更多煤炭消耗。

  有数据显示,2021年中国钢铁行业的粗钢产量为10.33亿吨,吨钢产生的富余煤气约0.075标方每小时,若采用超临界煤气发电技术,可装机近31000兆瓦。相比钢铁冶金行业目前常用的超高压技术,可多装机近5000兆瓦,年新增发电量达400亿度,减排二氧化碳3200万吨。

  超临界煤气发电技术虽然由钢铁行业而生,但服务于更多行业前景可期。我国以煤炭为主的石油化学工业、煤化工等能源系统也能够正常的使用,应用潜力巨大。通过运用超临界煤气发电技术,这一些行业不燃烧标煤,使用足量工业废气甚至燃用劣质煤就可以实现发电,并实现超低排放,大幅度的降低发电成本。

  目前煤气发电技术已推广至印尼、马来西亚等多个国家,并有望在海外市场率先实现行业“破圈”。