鋼鐵業(yè)是我國的傳統(tǒng)優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),目前我們已經(jīng)形成了全球產(chǎn)業(yè)鏈最完備、規(guī)模最大的鋼鐵產(chǎn)業(yè)體系。然而在很多人的印象里,它被貼上了“傻大黑粗”、高污染、高能耗的標簽。眼下,在新質生產(chǎn)力導向下,鋼鐵業(yè)如何轉型升級,向新向綠蛻變?
“定海神鋼”是這樣煉成的
塔克拉瑪干沙漠腹地,我國首口萬米科探井——塔科一井,剛剛突破萬米大關,這背后,是我國最新研發(fā)超高強度、超高韌性的鋼管在提供堅實支撐。
在廣東珠海高欄港,總重量達3.7萬噸的亞洲第一深水導管架——?;枺瑴蕚鋯⒊糖巴?00米深的海域,開發(fā)我國首個深水油田。為了解決超大型深水導管架的柔性變形難題,海基二號首次大規(guī)模采用了國產(chǎn)高級別超高強度鋼材。
這些高強度鋼材,都來自地處內(nèi)陸地區(qū)的湖南鋼鐵集團。企業(yè)與鐵礦和煤炭生產(chǎn)基地相距甚遠,與我國鋼鐵需求最為旺盛的長江三角洲地區(qū)和珠江三角洲地區(qū)也有不小距離,原材料運輸和產(chǎn)品銷售均處于不利位置。然而就是這樣的一家企業(yè),在鋼鐵行業(yè)下行趨勢下,以不到國內(nèi)3%的產(chǎn)量,實現(xiàn)了國內(nèi)鋼鐵業(yè)20%的利潤,在國內(nèi)鋼鐵業(yè)中排名第二。早春時節(jié),記者來到了這家老牌鋼鐵廠,在一片忙碌中,感受到了一個傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的“蛻變”。
走進湖南鋼鐵集團位于湘潭的湘鋼五米寬厚板廠軋鋼生產(chǎn)車間,記者看到,一塊重20噸的鋼坯,經(jīng)過加熱、軋制、精整、檢驗等工序后,成為一塊塊鋼板,將被用在我國的深海裝備上。它的規(guī)?;褂?,讓亞洲第一深水導管架穩(wěn)穩(wěn)地扎根在海底,是名副其實的“定海神鋼”。
湖南鋼鐵集團湘鋼五米寬厚板廠副廠長張勇偉告訴記者,這個就是?;柕匿摪迳a(chǎn)線,這次用的是最大厚度達到100毫米高強度鋼板。行業(yè)有個說法——一寸厚度一份難,對鋼板均勻性提出來更苛刻的要求,鋼板純度的水平達到了相當于99.99%黃金的純度。
張勇偉告訴記者,之所以敢接這個工程,得益于生產(chǎn)線近年來的持續(xù)升級改造?,F(xiàn)在看到的軋機,它的最大能力是一萬噸,在世界上也是領先的,通過這么大的軋制能力,可以最大限度地讓心部各個組織基本上組織能夠均勻變形。
高端裝備為技術人員提供硬核技術支撐,但要實現(xiàn)“定海神鋼”的純度要求,這背后的技術突破并非易事。張勇偉告訴記者,為了實現(xiàn)零缺陷的鑄坯,他們從成分設計、冶煉工藝等方面進行技術攻關。
由于鋼鐵長期服役在深海里,既要面對海浪暗涌,還要克服海水腐蝕,同時在整個生命周期,不能產(chǎn)生任何微小的缺陷。為了滿足這些苛刻條件,湖南鋼鐵集團還聯(lián)合科研院所專家進行專門攻關。三個月時間里,經(jīng)歷了一次一次的挫折,最終,產(chǎn)品獲得了突破。
張勇偉告訴記者,國家向深海發(fā)展,才給我們技術人員提供了研發(fā)的方向。以前我們跟國外先進的鋼廠相比的時候,可能還不那么自信,但是通過這個項目,我覺得我們也不比這些先進的鋼廠差。
項目的成功,讓湖南鋼鐵成為國內(nèi)首家大規(guī)模生產(chǎn)新一代輕量化高強度海工鋼的企業(yè)。2萬噸高強度海工鋼,首次大規(guī)模在亞洲第一深水導管架上成功使用,僅此一項,就讓?;柺萆?000噸,降本1億元。
湖南鋼鐵集團技術研究院鋼鐵研究中心副主任肖大恒告訴記者,近年來,他們通過和科研院所以及上下游企業(yè)聯(lián)合成立研發(fā)實驗室和技術中心,從產(chǎn)品的設計、研發(fā)到應用,在推動產(chǎn)品不斷迭代升級的同時,推出差異化的高端產(chǎn)品。
不斷創(chuàng)新、不斷的升級,湖南鋼鐵集團近年來實現(xiàn)了新質生產(chǎn)力的快速發(fā)展。在深中通道、港珠澳大橋、北京大興國際機場、深海一號等多個“超級工程”中,都有湖南鋼鐵的身影。目前,湖南鋼鐵集團重點品種鋼占比達到62%,應用于100多家世界500強企業(yè)、全球1000多個超級工程和重點項目。
工藝技術“加減法” 助力鋼鐵業(yè)綠色低碳發(fā)展
通過技術創(chuàng)新,湖南鋼鐵正逐步擺脫低端競爭的泥潭。在調研中記者發(fā)現(xiàn),眼下,湖南鋼鐵集團也在節(jié)能、減排、降耗方面持續(xù)做“減法”,在工藝設備技術升級改造方面積極做“加法”,助力綠色低碳轉型。
記者在湖南鋼鐵漣鋼廠區(qū)看到, 1臺重達138噸的大功率純電新能源機車。這是國內(nèi)首臺最大的六軸大功率純電新能源機車,正替代傳統(tǒng)的燃油機車,承擔起廠區(qū)內(nèi)的物流運輸任務。
湖南鋼鐵集團漣鋼物流管理中心副主任黃軍給記者介紹,與原來的燃油機車相比,這些新能源機車一年就可以節(jié)省燃油費100萬元,減少碳排放150噸,這對我們的環(huán)保工作和經(jīng)濟效益都是巨大的提升。
這些新能源機車在試用過程中,曾面臨諸多挑戰(zhàn)。作為國內(nèi)首臺大功率純電新能源機車,它們需要輕松帶動1200噸的鐵水罐車,爬上19度坡。然而,在實際運行過程中,由于鐵路狀況的復雜性以及缺乏可借鑒的經(jīng)驗,各類問題頻發(fā)。
黃軍告訴記者,經(jīng)過一個多月的調試摸索,研發(fā)團隊對充電模版、軟件進行了優(yōu)化,對硬件設備進行了改造。最終,其性能得到了極致發(fā)揮,問題也得到了有效解決。
新能源機車的投運,是湖南鋼鐵加快“綠鋼”制造的舉措之一。此外,記者發(fā)現(xiàn),這里還加大了資源循環(huán)利用。廠區(qū)的兩座中水處理站,每天可以處理高爐、煉鋼廠等生產(chǎn)和生活污水達21萬立方米。同時,每天鋼鐵冶煉過程中產(chǎn)生的高爐煤氣,也被高效發(fā)電機組充分利用,每年可實現(xiàn)發(fā)電近40億度,減少二氧化碳排放160萬噸。
湖南鋼鐵集團湘鋼能源環(huán)保部副部長王泓告訴記者,通過二次能源,包括煤氣、余熱等的回收利用,不僅有效降低了公司的外購用電成本,還實現(xiàn)了節(jié)能減排。近年來,余能再利用已經(jīng)為我們創(chuàng)造了超過百億元的產(chǎn)值。
2019年以來,湖南鋼鐵集團累計投入100多億元,實施了上百個環(huán)保治理項目,使煙粉塵、二氧化硫等重點污染物實現(xiàn)了超低排放。與2018年相比,2023年主要污染物排放指標如煙粉塵,年排放總量降低2380噸,二氧化硫年排放總量降低6333噸,氮氧化物年排放總量降低4009噸。
湖南鋼鐵集團副總經(jīng)理謝究圓表示,下一步,計劃再投入100億元用于超低排放改造和減污降碳項目建設,統(tǒng)籌推進高質量發(fā)展和高水平保護,著力構建綠色低碳循環(huán)經(jīng)濟體系。
推進智慧工廠建設 打造世界一流“智慧鋼廠”
隨著數(shù)字化、智能化的快速發(fā)展,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)也面臨著轉型機遇。5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術怎樣與生產(chǎn)現(xiàn)場融合?記者在“智慧工廠”里找到了答案。
走進湘鋼棒材廠,記者看到,生產(chǎn)線上每半分鐘左右就有一根棒材生產(chǎn)出來。與此同時,質檢設備正在用“火眼金睛”檢測每一根棒材產(chǎn)品的表面質量。
湖南鋼鐵集團湘鋼棒材廠工程師劉維佳告訴記者,紅色的裝置就是檢測元件,上面的8個相機正在對棒材進行360度實時檢測。這里運行速度快,溫度又高,以前沒有辦法實時檢測,現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)瑕疵后,就能及時處理。
一邊生產(chǎn)一邊進行質檢,背后靠的是湘鋼引進的人工智能大模型。依托這個平臺,在無需掌握專業(yè)的人工智能理論知識和編程技巧的情況下,普通職工也可以快速開發(fā)人工智能模型應用。
湖南鋼鐵集團華菱云創(chuàng)工程師汪爍楓說,以前棒材表檢需要工藝人員目視抽檢,如今工藝人員可以自行開發(fā)人工智能應用,自動檢測缺陷,檢測時間縮短80%以上,且無需傳統(tǒng)的檢查人員參與。
大模型的應用,讓生產(chǎn)線實現(xiàn)了感知的無人化。而在湘鋼的智慧中心,集控技術的運用,則讓控制和決策更加協(xié)同、高效。
在湘鋼智慧中心,記者看到,現(xiàn)場的上百個實時畫面信號匯集在大屏幕上,同時,上萬個感知點位的實時數(shù)據(jù)也匯聚到數(shù)據(jù)中心,工人不需要到現(xiàn)場,系統(tǒng)就能自動識別并處理現(xiàn)場的生產(chǎn)異常,鋼鐵工人從“干粗活”到“坐辦公室”,“喝著咖啡煉鋼”成為現(xiàn)實。
采訪中記者了解到,5G、人工智能、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等新一代信息技術與生產(chǎn)現(xiàn)場深度融合,自動轉鋼、廢鋼人工智能定級、自動加渣、AR遠程裝配、無人碼頭等場景,讓各個環(huán)節(jié)多了很多雙“手”和“眼”,讓生產(chǎn)更加流暢。
湖南鋼鐵集團華菱云創(chuàng)執(zhí)行董事夏時謙告訴記者,近5年來,湘鋼已累計投資8億元用于智慧工廠建設,打造智能機器人55臺、無人生產(chǎn)線3條、智慧集控中心7個,實現(xiàn)運營成本降低20%、生產(chǎn)效率提高20%,帶動年直接經(jīng)濟效益上億元。
目前,湖南鋼鐵實現(xiàn)了全國首例5G+邊緣計算+工業(yè)云在鋼鐵領域投產(chǎn)使用,首創(chuàng)5G無人車、5G加渣機械臂、5G超密視頻回傳、5G無人機巡檢等應用場景。
數(shù)說一“鋼”到底
鋼鐵,作為現(xiàn)代工業(yè)的骨骼,始終承載著時代的“重量”。在新質生產(chǎn)力的驅動下,這個被標簽為“傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)”的領域,究竟經(jīng)歷了怎樣的蛻變?通過數(shù)據(jù)洞察,讓我們一起揭開鋼鐵行業(yè)的新面貌。
2023年,中國粗鋼產(chǎn)量是10.19億噸,穩(wěn)居世界首位。也就是說全球每兩噸鋼材中就有超過一噸來自中國。千萬別被這平靜的表面迷惑,深藏于這些數(shù)字背后的,是一個躍動的趨勢:隨著我國新能源、新材料、高端裝備等新興產(chǎn)業(yè)如火如荼的發(fā)展,中國鋼材消費的大盤正在悄然轉動。
從用鋼領域看,以前建筑領域,特別是房地產(chǎn)用鋼需求非常大,2021年占比55%左右,但到了2023年,這個比例變成了51%,而機械、汽車、船舶、家電等制造業(yè)的用鋼需求可是越來越旺盛,從2021年的45%上漲到了2023年的49%。
從用鋼種類看,以前那些主要用于傳統(tǒng)混凝土建筑的鋼筋、線材,近三年用量不斷縮水,跟2020年比,降幅超過了15%,反觀那些主要用于制造業(yè)、鋼結構建筑的中厚寬鋼帶,需求量從2020年的1.66億噸一路飆升到2023年的1.95億噸,增幅高達17.8%!
從低碳環(huán)保看,2023年,鋼鐵行業(yè)重點企業(yè)在節(jié)能環(huán)保方面的投資占固定資產(chǎn)投資的比重已上升至35%。同時,鋼協(xié)會員企業(yè)的用水效率也在不斷提高,每生產(chǎn)一噸鋼用水量比以前少了0.95%。更棒的是,他們的廢水、化學需氧量、氨氮、二氧化硫和顆粒物的排放量都在下降,分別減少了12.39%、17.68%、14.78%、9.08%和8.8%。顯然我們的鋼鐵行業(yè)正在變得越來越綠色環(huán)保。
這些變化不斷說明了中國鋼鐵不再只是構建高樓大廈的龐然大物,而是正在以更加綠色和靈動的姿態(tài),融入到新能源風電葉片、輕薄的新材料設備以及能夠航行云海的高端裝備之中。
(來源:央視新聞)